Блогът отразява технологичната иновация, която навлизаме в страната, от практическа гледна точка, която позволява нейното незабавно внедряване.

захранванията

Всички електронни устройства, видени в предишните записи, които съставляват категорията "Основни електронниТе трябва да се хранят, за да функционират. Както пасивните компоненти (резистори, кондензатори и т.н.), така и активните компоненти (тези с нелинейна реакция, като транзистор) са по същество консуматори на енергия. Следователно е необходимо съществуването на някакъв друг компонент, способен да осигури тази мощност, поради което ще бъде дадено въведение в захранванията

На фигура 1 можем да видим най-често срещаните източници, от лявата страна има линеен източник, докато от дясната страна виждаме превключен източник, за който ще говорим по-късно.

Тук е важно да се изясни, че терминът "източник”Властта може да доведе до някакво недоразумение. Въпреки че много пъти се смята, че този източник е този, който генерира силата да задейства определена верига, истината е, че източникът от своя страна трябва да бъде захранван. Строго погледнато, захранването не генерира електрически ток, а по-скоро трансформира определен тип ток в друг подходящ за захранване на веригата. По този начин източниците трансформират променливия ток (подходящ за разпределение) в постоянен ток с ниско напрежение. Този тип източник е най-често срещаният при работа с електронни схеми.

Видове шрифтове и техните ограничения

Можем да кажем, че най-често срещаните източници за електронно въртене са източниците на напрежение. Въпреки че използването на източници на ток е често срещано за поляризацията на активните компоненти в рамките на интегрална схема, е много малко вероятно да се намери източник от този тип под формата на устройство в електронна лаборатория. По този начин ще се посветим само на споменаването на източниците на напрежение, че както показва името му, източникът на напрежение трябва да може да поддържа постоянно изходно напрежение за каквато и да е стойността на товара, който доставя. Така на фигура 2 се появява 5V източник, осигуряващ мощност на товар с еквивалентно съпротивление 1 KΩ, т.е. източникът ще генерира интензитет на електрически ток от:

и мощността, която ще осигурява веригата, ще бъде:

Сега, ако променим натоварването за един от 10Ω, както е показано на фигура 2, стойностите на интензитета и мощността, генерирани от източника, ще се променят:

За да се постигне тази независимост на изходното напрежение с тока, поискан от товара, захранващите устройства използват a линеен регулатор, което не е нищо друго освен компонент с почти вертикална I-V връзка, тоест на практика постоянно напрежение за всяка стойност на интензитета. Тези линейни регулатори могат да бъдат от много видове, от тези, базирани на транзистори до ценерови диоди. Именно поради използването на тези линейни регулатори се нарича този тип захранване линейни захранвания. Логично фактът, че източникът осигурява постоянно ниво на напрежение, не означава, че той е способен да генерира произволно високи мощности. Всеки източник има ограничение на максималната мощност, което може да достави на товара, над което би имало риск от увреждане на вътрешните компоненти на източника.

Етапи на линейно захранване

Захранването, което осигурява определено ниво на напрежение на постоянен ток от променлив ток на разпределение, трябва да бъде съставено от поне 3 основни етапа, които са трансформация, коригиране, Y. филтрирани. Комбинацията от тези фази осигурява напрежение на постоянен ток в зависимост от стойността на тока, доставена от източника. Тоест, в зависимост от товара, който е свързан към захранването, изходното напрежение може да варира. Тази зависимост не е подходяща за източник на напрежение, който по дефиниция трябва да осигурява стойност на напрежението на своите клеми, независимо от доставения ток (при условие, че мощността, генерирана от източника, е в рамките на максималните си параметри). За да се постигне това, в захранващите устройства се въвежда четвърти етап, регулиране (фигура 3). За това, линейни регулатори, откъде идва името линейни захранвания или дори линейно регулирани захранвания.

1. Трансформация: Целта на етапа на трансформация е да адаптира нивото на електрическия сигнал от разпределението до нивото, изисквано от следващите етапи. Компонентът, който изпълнява тази функция, е трансформатор, образуван от съединението на две или повече намотки и чийто символ е този, показан на фигура 4.

2. Коригиране: Етапът на преобразуване променя амплитудата на входния променлив сигнал, но този сигнал все още се променя. Линейните захранващи устройства трябва да осигуряват постоянен ток към електронните вериги, така че е необходим някакъв тип устройство, което може да извърши това преобразуване. Това устройство се нарича токоизправител. Има много видове токоизправители, които ще видим по-долу, въпреки че всички те са базирани на диоди (независимо дали са полупроводникови диоди, вакуумни диоди, газови клапани и др.) Изглежда логично това да е така, тъй като диодът е компонент, който позволява преминаването на ток само в една посока, което го прави идеален за трансформиране на променлив ток (който циркулира в двете посоки) в постоянен ток (който тече само в една).

2.1 Изправител с половин вълна: Най-простият възможен токоизправител се нарича полувълнов токоизправител. Входен променлив ток преминава през диод и захранва товар. Ако приемем, че диодът е идеален, през средата на цикъла напрежението Срещу е положителен (положителен половин цикъл), диодът ще бъде директно поляризиран и следователно ще позволи преминаването на ток, влизащ в анода и напускащ катода. По време на другата половина на цикъла (отрицателен половин цикъл) той ще бъде обратно поляризиран и ще се държи като отворена верига. Токът, който ще тече през товара, винаги ще има положителни стойности, или това, което е същото, само един смисъл. Фигура 5 показва сигнала за променливо напрежение, генериран от източника.

2.2 Изправител с пълна вълна: Изправителите с половин вълна имат недостатъка, че коригираният сигнал е нулев по време на средата на цикъла, което води до по-ниско ефективно изходно напрежение. За да се избегне това, те могат да се използват изправители с пълна вълна, както е показано на фигура 6.а. По време на положителния полуцикъл токът ще тече през диоди D1 и D3, докато по време на отрицателния полуцикъл ще тече през D2 и D4. И в двата случая електрическият ток преминава през товара в една и съща посока, пораждайки интензивност с форма на вълна като тази, показана на фигура 6.b. Този монтаж се нарича диоден мост, и единственият му недостатък е изискването за четири диода вместо само за един.

Фигура 6. Изход на изправител с пълна вълна

3. Филтриране: На изхода на етапа на коригиране сигналът на напрежението, макар и винаги положителен, продължава да варира с честота, равна на променливия входен сигнал. Следователно този сигнал не е подходящ за захранване на електронни вериги, които се нуждаят от постоянно ниво на захранващо напрежение. Поради тази причина е необходим етап на филтриране, за да се елиминира този честотен компонент. Най-простият филтър се състои от кондензатор, поставен паралелно на товара, както е показано на фигура 7. По този начин може да се приеме, че кондензаторът ще се държи като отворена верига за директния компонент, докато за променливия компонент ще го направи като късо съединение. По този начин в променливотоковото напрежение натоварването ще бъде късо съединено със земята (т.е. амплитудата на изходния ток ще бъде нула), така че само постояннотоковият компонент на напрежението ще достигне товара.

4. Регламент: Изходът на филтриращия етап осигурява постоянно ниво на напрежение за определена стойност на съпротивлението на натоварване, така че къде възниква необходимостта от допълнителен етап на регулиране? Досега се предполагаше, че компонентите на нашия източник са напълно лишени от паразитна резистентност; При тези обстоятелства полезността на етапа на регулиране може да бъде най-добрият вариант за нашия източник, като по този начин завършваме потока за създаване на основен линеен източник, както виждаме на фигура 8.

Фигура 8 Диаграма на линеен източник

От друга страна, трябва да се спомене, че съществуват не само линейни източници, тъй като въпреки че има и други, които използват линеен регулатор, те не са правилно линейни, това са превключени източници. Разликата с предишните се крие в начина, по който входният променлив ток се мащабира до подходящи стойности на напрежението за останалите етапи на източника. Докато линейните източници, в строгия смисъл, използват трансформатор, работещ върху входния променлив сигнал, превключващите източници повишават честотата на този променлив сигнал посредством серия от транзистори, които се сменят много бързо между техните зони на прекъсване и насищане; Този много високочестотен сигнал може по-късно да бъде модифициран с много по-малък (и по-евтин) трансформатор, но ще видим тази тема в следващ пост, тъй като темата е широка и си струва да има свой собствен вход, така че за момента това би било всичко с въвеждането на захранванията.

Не забравяйте да ни следвате в нашите социални мрежи.