A blog olyan technológiai újítást tükröz, amelyet belépünk az országba, olyan gyakorlati szempontból, amely lehetővé teszi annak azonnali megvalósítását.

bevezetés

Az összes, az előző bejegyzésekben látható elektronikus eszköz, amely a "Alapvető elektronikusA működésükhöz táplálni kell őket. Mind a passzív alkatrészek (ellenállások, kondenzátorok stb.), Mind az aktív komponensek (nemlineáris válaszúak, például tranzisztor) lényegében energiafogyasztók. Ezért szükséges valamilyen más, az áramellátást biztosító alkotóelem megléte, ezért bevezetésre kerül az áramellátás

Az 1. ábrán láthatjuk a leggyakoribb forrásokat, a bal oldalon egy lineáris forrást mutatunk be, míg a jobb oldalon egy kapcsolt forrást, amiről később beszélünk.

Fontos itt tisztázni, hogy a "forrás”A hatalom némi félreértéshez vezethet. Bár sokszor úgy tartják, hogy ez a forrás generálja az energiát egy bizonyos áramkör működéséhez, az igazság az, hogy a forrást viszont áramellátásra van szükség. Szigorúan véve az áramellátás nem generál elektromos áramot, hanem egy bizonyos típusú áramot átalakít egy másik megfelelővé az áramkör táplálásához. Így a források a váltakozó áramot (megfelelő az elosztáshoz) kisfeszültségű egyenárammá alakítják. Ez a fajta forrás a leggyakoribb, ha elektronikus áramkörökkel dolgozik.

Betűtípusok és azok korlátai

Mondhatnánk, hogy az elektronikus forgatás leggyakoribb forrásai a feszültségforrások. Bár az áramforrások használata általános az aktív komponensek polarizációjához egy integrált áramkörön belül, nagyon valószínűtlen, hogy ilyen típusú forrást találjon eszköz formájában egy elektronikai laboratóriumban. Tehát csak a feszültségforrások megemlítésének szenteljük magunkat, hogy amint a neve is jelzi, a feszültségforrásnak képesnek kell lennie arra, hogy állandó kimeneti feszültséget tartson fenn az általa szolgáltatott terhelés bármilyen értékénél. Így a 2. ábrán egy 5 V-os forrás jelenik meg, amely energiát szolgáltat egy 1 KΩ egyenértékű ellenállású terhelésnek, vagyis a forrás elektromos áram intenzitását fogja generálni:

és az áramkör által biztosított energia a következő lesz:

Most, ha megváltoztatjuk a 10Ω egyikének terhelését, amint az a 2. ábrán látható, a forrás által generált intenzitás és teljesítményértékek megváltoznak:

A kimeneti feszültség ezen függetlenségének eléréséhez a terhelés által igényelt árammal a tápegységek a lineáris szabályozó, ami nem más, mint egy szinte függőleges I-V összefüggéssel rendelkező komponens, vagyis gyakorlatilag állandó feszültségű az intenzitás bármely értékéhez. Ezek a lineáris szabályozók sokfélék lehetnek, a tranzisztorokon alapulóaktól a zener diódákig. Ezen lineáris szabályozók használata miatt hívják ezt a típusú tápegységet lineáris tápegységek. Logikailag az a tény, hogy a forrás állandó feszültségszintet biztosít, még nem jelenti azt, hogy önkényesen nagy teljesítményeket képes generálni. Minden forrás rendelkezik egy maximális teljesítményhatárral, amelyet képes a terhelésre leadni, amely felett fennáll a veszélye, hogy a forrás belső alkatrészei károsodnak.

Lineáris tápegység szakaszai

A váltakozó áramú elosztásból származó egyenáramú feszültség bizonyos szintjét biztosító tápegységnek legalább 3 alapfokozatból kell állnia, amelyek átalakítás, helyesbítés, Y kiszűrt. Ezeknek a fázisoknak a kombinációja egyenáramú feszültséget biztosít, amely a forrás által leadott áramértéktől függ. Vagyis a tápegységhez csatlakoztatott terheléstől függően a kimeneti feszültség változhat. Ez a függőség nem megfelelő egy feszültségforrás esetében, amelynek definíció szerint a kivezetett áramtól függetlenül feszültségértéket kell biztosítania a termináljain (feltéve, hogy a forrás által generált teljesítmény a maximális paramétereken belül van). Ennek elérése érdekében a tápegységekbe bevezetik a negyedik szakaszt, a szabályozás (3. ábra). Ehhez a lineáris szabályozók, honnan származik a név lineáris tápegységek vagy akár lineárisan szabályozott tápegységek.

1. Átalakulás: Az átalakítási szakasz célja, hogy az elektromos jel szintjét az elosztástól a következő szakaszok által megkövetelt szinthez igazítsa. Az a komponens, amely ezt a funkciót ellátja, a transzformátor, két vagy több tekercs egyesülésével jön létre, és amelynek szimbóluma a 4. ábrán látható.

2. Helyesbítés: Az átalakítási fokozat megváltoztatja a váltakozó bemeneti jel amplitúdóját, de ez a jel még mindig váltakozik. A lineáris tápegységeknek egyenáramot kell biztosítaniuk az elektronikus áramkörök számára, ezért szükség van valamilyen típusú eszközre, amely képes erre az átalakításra. Ezt az eszközt hívják egyenirányító. Az egyenirányítóknak számos osztálya van, amelyeket az alábbiakban láthatunk, bár mindegyik diódán alapul (legyenek félvezető diódák, vákuumdiódák, gázszelepek stb.) Logikusnak tűnik, hogy ennek így kell lennie, mivel a dióda olyan alkatrész, amely csak egy irányban engedi át az áramot, ami ideális a váltakozó áram (amely mindkét irányban kering) egyenárammá (amely csak egyben áramlik) átalakításához.

2.1 Félhullámú egyenirányító: A lehető legegyszerűbb egyenirányítót félhullámú egyenirányítónak nevezzük. A bemenő váltakozó áram áthalad egy diódán, és terhelést hajt végre. Feltételezve, hogy a dióda ideális, a ciklus közepén a feszültség Vs pozitív (pozitív félciklus), a dióda közvetlenül polarizálódik, és így lehetővé teszi az anódba belépő és a katódból kilépő áram áthaladását. A ciklus másik felében (negatív fél ciklus) fordítottan polarizálódik és nyitott áramkörként viselkedik. A terhelésen átáramló áramnak mindig pozitív értékei lesznek, vagy ami ugyanaz, csak egy értelme van. Az 5. ábra a forrás által generált váltakozó feszültségű jelet mutatja.

2.2 Teljes hullámú egyenirányító: A félhullámú egyenirányítók hátránya, hogy az egyenirányított jel nulla a ciklus közepén, ami alacsonyabb effektív kimeneti feszültséget eredményez. Ennek elkerülése érdekében felhasználhatók teljes hullámú egyenirányítók, a 6.a ábra szerint. A pozitív fél ciklus alatt az áram a D1 és D3 diódákon, míg a negatív fél cikluson keresztül a D2 és D4 diódákon fog áramlani. Mindkét esetben az elektromos áram ugyanabban az irányban halad át a terhelésen, és intenzitást vált ki a 6.b ábrán látható hullámformával. Ezt a montázst hívják diódahíd, és egyetlen hátránya, hogy csak egy helyett négy diódát igényel.

6. ábra Teljes hullámú egyenirányító kimenete

3. Szűrés: Az egyenirányító szakasz kimenetén a feszültségjel, bár mindig pozitív, a váltakozó bemeneti jellel megegyező frekvenciával változik. Ez a jel ezért nem megfelelő az elektromos áramkörök áramellátásához, amelyek állandó tápfeszültséget igényelnek. Emiatt szűrési szakasz szükséges a frekvenciakomponens kiküszöböléséhez. A legegyszerűbb szűrő a terheléssel párhuzamosan elhelyezett kondenzátorból áll, amint az a 7. ábrán látható. Ily módon feltételezhető, hogy a kondenzátor nyitott áramkörként viselkedik a közvetlen alkatrésznél, míg a váltakozó komponensnél igen. mint egy rövidzárlat. Ily módon váltóáramban a terhelés rövidzárlatos lesz a földdel (vagyis az AC kimeneti amplitúdója nulla lesz), így csak a feszültség DC-alkotóeleme éri el a terhelést.

4. Rendelet: A szűrési fokozat kimenete állandó feszültségszintet biztosít a terhelési ellenállás bizonyos értékéhez, tehát hol merül fel további szabályozási fokozat igénye? Eddig azt feltételezték, hogy a forrásunkban lévő komponensek teljesen mentesek az élősködő ellenállástól; Ilyen körülmények között a szabályozási szakasz hasznossága lehet a legjobb megoldás a forrásunk számára, ily módon befejezzük az áramot egy alap lineáris forrás létrehozásához, amint azt a 8. ábra mutatja.

8. ábra Egy lineáris forrás diagramja

Másrészt meg kell említeni, hogy nem csak lineáris források léteznek, mivel bár vannak olyanok is, amelyek lineáris szabályozót használnak, ezek nem megfelelően lineárisak, ezek a kapcsolt források. Az előzőekkel való különbség abban rejlik, hogy a bemeneti váltakozó áramot a megfelelő feszültségértékekre méretezik a forrás többi szakaszában. Míg a lineáris források, szigorúan véve, egy transzformátort használnak, amely a bemeneti váltakozó jelen működik, addig a kapcsolt források megnövelik ennek a váltakozó jelnek a frekvenciáját egy tranzisztorsorral, amely nagyon gyorsan változik a levágási és a telítési zónák között; Ez a nagyon nagy frekvenciájú jel később módosítható egy sokkal kisebb (és olcsóbb) transzformátorral, de ezt a témát egy későbbi bejegyzésben látni fogjuk, mivel a téma széles, és érdemes saját bejegyzéssel rendelkeznie, így ez egyelőre mindezt a tápegységek bevezetésével.

Ne felejtsen el minket követni a közösségi hálózatokon.