Obsah
- Transformátor
- Usměrňovač
- Účel uzemňovacích usměrňovačů
- Filtr
- Regulátory napětí
- Regulátory IC napětí
- Otázky a odpovědi
Jemuel je elektronický inženýr, softwarový inženýr a autor článků o elektronice, technologiích, osobním rozvoji a financích.
Transformátor
Transformátor je statické zařízení, které přenáší elektrickou energii z primárního vinutí do sekundárního vinutí bez ovlivnění frekvence. Používá se ke zvýšení nebo snížení úrovně střídavého napětí a izoluje zbytek elektronického systému od napájení střídavým proudem.
Primární vinutí transformátoru je připojeno ke zdroji střídavého napětí, který vytváří střídavý proud, zatímco sekundární je připojeno k zátěži. Primární a sekundární vinutí nejsou navzájem fyzicky spojeny, ale v důsledku elektromagnetické indukce podle Faradayova zákona existuje v sekundárním vinutí indukované napětí.
Existují tři hlavní funkce transformátorů, jmenovitě: zvyšování napětí, snižování napětí a zajišťování izolace mezi primárním a sekundárním obvodem.
Napájecí zdroj je elektronický obvod, který převádí napětí střídavého proudu (AC) na stejnosměrné napětí (DC). V zásadě se skládá z následujících prvků: transformátorové, usměrňovací, filtrační a regulační obvody. Napájecí zdroje (PSU) se používají v počítačích, amatérských rádiových vysílačích a přijímačích a ve všech ostatních elektronických zařízeních, která jako vstup používají stejnosměrné napětí. Nepřerušitelný zdroj napájení je nutností pro počítače, které občas obsahují nestálá data. Kromě ochrany počítače před náhlým vypnutím zabráníte poškození dat v důsledku výpadku napájení a nízkého napětí.
Usměrňovač
Usměrňovač je zařízení používané ke změně střídavého proudu na pulzující stejnosměrný proud. Základním usměrňovačem je dioda. Tato dioda je jednosměrné zařízení, které funguje jako usměrňovač v dopředném směru. Tři základní obvody usměrňovače používající diody jsou půlvlnný, plný vlnový středový a plný vlnový můstek.
Účel uzemňovacích usměrňovačů
Transformátor izoluje sekundární vinutí od primárního zdroje. Primární zdroj může být uzemněn, ale vaše sekundární vinutí není, protože není připojeno. Sekundární vinutí neodkazuje na žádný potenciál. Použití uzemnění dává sekundárnímu obvodu pouze referenční potenciál.
Filtr
Filtr napájecího zdroje se používá k zabránění zvlnění komponenty na výstupu. Je navržen pro převod pulzujícího stejnosměrného proudu z obvodů usměrňovače na vhodně hladkou stejnosměrnou úroveň. Dva základní typy napájecích filtrů jsou kapacitní filtr (C-filtr) a rezistor-kondenzátorový filtr (RC-filtr). C-filtr je nejjednodušší a nejekonomičtější dostupný filtr. Na druhou stranu se RC filtr používá ke snížení množství zvlnění napětí na kondenzátorovém filtru. Jeho primární funkcí je průchod většiny stejnosměrné složky při útlumu střídavé složky signálu. RC filtr se skládá z odporů a kondenzátorů. RC filtry se používají k filtrování signálu jednoduchým blokováním určitých frekvencí a předáváním ostatních. Běžné RC filtry jsou High-Pass filtry a Low-Pass filtry.
Zvlnění a faktor zvlnění
Zvlnění je nežádoucí střídavá složka signálu po nápravě. Je nežádoucí, protože může zničit nebo poškodit náklad. To je hlavní důvod, proč jsou filtry instalovány v napájecím zdroji - aby se zabránilo vysokému zvlnění. Úkolem filtru je vyhladit signál a potlačit střídavou složku nebo variace. Faktor zvlnění je poměr střední kvadratické hodnoty zvlnění napětí k hodnotě stejnosměrné složky při výstupním napětí. Někdy se vyjadřuje v procentech nebo ve špičkové hodnotě. Faktor zvlnění určuje účinnost filtru používaného v obvodu.
Regulátory napětí
Regulátor napětí je navržen tak, aby poskytoval velmi stabilní nebo dobře regulovaný stejnosměrný výstup. Vždy je ideální mít stabilní výstupní napětí, aby zátěž fungovala správně. Výstupní úroveň je udržována bez ohledu na kolísání vstupního napětí. Běžně používanými tranzistorovými regulátory napětí jsou sériový regulátor napětí a regulátor bočního napětí.
Sériový regulátor napětí
Sériový prvek řídí množství neregulovaného vstupního napětí, které jde na výstup jako regulovaný výstup. Regulované výstupní napětí je vzorkováno obvodem, který poskytuje zpětnou vazbu komparátorovému obvodu a je porovnáván s referenčním napětím.
Regulátor bočního napětí
Regulátor bočního napětí zajišťuje regulaci posunutím proudu od zátěže k regulaci výstupního napětí.
Regulátory IC napětí
Jednotka integrovaného obvodu regulátoru (IC) obsahuje obvody - referenční zdroj, komparátor, zesilovač, řídicí zařízení a ochranu proti přetížení - uvnitř jediného integrovaného obvodu. K dispozici jsou také nastavitelné regulátory napětí, které umožňují uživateli nastavit požadovanou výstupní úroveň. Ostatní IC regulátory mají pevné výstupní hodnoty. Říká se, že IC regulátory jsou lepší než tranzistorové regulátory napětí, pokud jde o linearitu výstupního napětí.
Tento článek je přesný a pravdivý podle nejlepších znalostí autora. Obsah slouží pouze k informačním nebo zábavním účelům a nenahrazuje osobní rady ani odborné rady v obchodních, finančních, právních nebo technických záležitostech.
Otázky a odpovědi
Otázka: Filtr „C“ je zkratkou pro kapacitní filtr. Zmínili jste také o filtru „RC“. Co znamená „RC“ ve vztahu k napájecí jednotce?
Odpovědět: RC filtr je elektrický obvod odpor-kondenzátor složený z odporů a kondenzátorů. RC filtry se používají k filtrování signálu jednoduchým blokováním určitých frekvencí a předáváním ostatních. Běžné RC filtry jsou High-Pass filtry a Low-Pass filtry.
Otázka: Proč musíme uzemnit usměrňovač?
Odpovědět: Transformátor izoluje sekundární vinutí od primárního zdroje. Primární zdroj může být uzemněn, ale vaše sekundární vinutí není, protože není připojeno.
Sekundární vinutí neodkazuje na žádný potenciál. Použití uzemnění dává sekundárnímu obvodu pouze referenční potenciál.
