Электронные схемы — Источники питания

Эта глава дает новый старт относительно другого раздела диодных цепей. Это дает представление о цепях электропитания, с которыми мы сталкиваемся в нашей повседневной жизни. Любое электронное устройство состоит из блока питания, который обеспечивает необходимое количество источника переменного или постоянного тока для различных секций этого электронного устройства.

Потребность в источниках питания

В электронных устройствах присутствует множество небольших секций, таких как компьютер, телевизор, катодно-лучевой осциллограф и т. Д., Но для всех этих секций не требуется питание 230 В переменного тока, которое мы получаем.

Вместо этого одной или нескольким секциям может потребоваться 12 В постоянного тока, в то время как некоторым другим может потребоваться 30 В постоянного тока. Чтобы обеспечить необходимое напряжение постоянного тока, входящий источник питания 230 В переменного тока должен быть преобразован в чистый постоянный ток для использования. Блоки питания служат для той же цели.

Практичный блок питания выглядит следующим образом.

Давайте теперь рассмотрим различные части, которые составляют блок питания.

Части источника питания

Типичный блок питания состоит из следующего.

• Трансформатор — входной трансформатор для отключения источника питания 230 В переменного тока.

• Выпрямитель — схема выпрямителя для преобразования компонентов переменного тока, присутствующих в сигнале, в компоненты постоянного тока.

• Сглаживание — схема фильтрации для сглаживания изменений, присутствующих в выпрямленном выходе.

• Регулятор — цепь регулятора напряжения для управления напряжением до желаемого уровня на выходе.

• Нагрузка — нагрузка, которая использует чистый вывод постоянного тока от регулируемого выхода.

Трансформатор — входной трансформатор для отключения источника питания 230 В переменного тока.

Выпрямитель — схема выпрямителя для преобразования компонентов переменного тока, присутствующих в сигнале, в компоненты постоянного тока.

Сглаживание — схема фильтрации для сглаживания изменений, присутствующих в выпрямленном выходе.

Регулятор — цепь регулятора напряжения для управления напряжением до желаемого уровня на выходе.

Нагрузка — нагрузка, которая использует чистый вывод постоянного тока от регулируемого выхода.

Блок-схема блока питания

Блок-схема регулируемого блока питания приведена ниже.

Из приведенной выше схемы видно, что трансформатор присутствует на начальной стадии. Хотя мы уже рассмотрели концепцию, касающуюся трансформаторов, в руководстве по базовой электронике, давайте взглянем на нее.

Трансформатор

Трансформатор имеет первичную катушку, на которую подается вход, и вторичную катушку, с которой выводится выход . Обе эти катушки намотаны на материал сердечника. Обычно изолятор образует сердечник трансформатора.

На следующем рисунке показан практичный трансформатор.

Из приведенного выше рисунка видно, что несколько обозначений являются общими. Они заключаются в следующем —

• $N_ {p}$ = число витков в первичной обмотке

• $N_ {s}$ = Количество витков во вторичной обмотке

• $I_ {p}$ = ток, протекающий в первичной обмотке трансформатора

• $I_ {s}$ = ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора

• $V_ {p}$ = Напряжение на первичной обмотке трансформатора

• $V_ {s}$ = Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

• $\ phi$ = Магнитный поток присутствует вокруг сердечника трансформатора

$N_ {p}$ = число витков в первичной обмотке

$N_ {s}$ = Количество витков во вторичной обмотке

$I_ {p}$ = ток, протекающий в первичной обмотке трансформатора

$I_ {s}$ = ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора

$V_ {p}$ = Напряжение на первичной обмотке трансформатора

$V_ {s}$ = Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

$\ phi$ = Магнитный поток присутствует вокруг сердечника трансформатора

Трансформатор в цепи

На следующем рисунке показано, как трансформатор представлен в цепи. Первичная обмотка, вторичная обмотка и сердечник трансформатора также представлены на следующем рисунке.

Следовательно, когда трансформатор подключен к цепи, входная мощность подается на первичную катушку, так что он генерирует переменный магнитный поток с этим источником питания, и этот поток индуцируется во вторичной катушке трансформатора, что создает переменную ЭДС переменный поток. Поскольку поток должен изменяться, для передачи ЭДС от первичной к вторичной обмотке трансформатор всегда работает от переменного тока переменного тока.

В зависимости от количества витков во вторичной обмотке трансформатор может быть классифицирован как повышающий или понижающий .

Повышающий трансформатор

Когда вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная обмотка, то считается, что трансформатор является повышающим трансформатором. Здесь наведенная ЭДС больше, чем входной сигнал.

На рисунке ниже показан символ повышающего трансформатора.

Понижающий трансформатор

Когда вторичная обмотка имеет меньшее число витков, чем первичная обмотка, то считается, что трансформатор является понижающим трансформатором. Здесь наведенная ЭДС меньше, чем входной сигнал.

На рисунке ниже показан символ понижающего трансформатора.

В наших цепях электропитания мы используем понижающий трансформатор , поскольку нам нужно уменьшить мощность переменного тока до постоянного тока. Выход этого понижающего трансформатора будет меньше по мощности, и он будет указан как вход в следующий раздел, называемый выпрямителем . Мы поговорим о выпрямителях в следующей главе.