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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 커패시터 전압 분배기가 있는 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
냉각 커패시터가 있는 네트워크 전원 공급 장치(그림 1)는 실제로 위쪽 어깨가 커패시터이고 아래쪽 어깨가 복잡한 비선형 다이오드 저항기 커패시터 회로인 전압 분배기입니다. 이것은 그러한 장치의 단점(물론 장점도)을 결정합니다.
소스가 광범위한 부하 전류에 걸쳐 고효율로 작동하려면 입력 전압 분배기를 순수 반응성(예: 커패시터)으로 만드는 것으로 충분합니다(그림 2). 이를 통해 직렬로 연결된 보상 또는 펄스 안정기를 사용하여 소스의 출력 전압을 추가로 안정화할 수 있습니다. 이는 퀀칭 커패시터가 있는 기존 소스에서는 수행할 수 없는 작업입니다. S. Biryukov의 기사 "담금질 커패시터를 사용한 네트워크 전원 공급 장치 계산"- "Radio", 1997, No. 5, p. 48-50, - 직렬 안정기는 입력 전압이 제한되는 경우에만 사용할 수 있으며, 이는 다시 효율성을 크게 감소시킵니다.
스위칭 레귤레이터와의 공동 작동을 위해 커패시터 전압 분배기가 있는 소스를 사용하는 것이 좋습니다. 장기간 저전류를 소비하는 장치에 이상적이지만 어느 시점에서 급격한 증가가 필요합니다. 예를 들어 릴레이 및 가청 신호 장치에 작동 장치가 있는 미세 회로 "MOS"의 아파트 감시 장치가 있습니다. 커패시터 분배기에 의해 소비되는 전류는 90도의 위상 편이를 갖습니다. 따라서 리액티브 소자의 전압 분배기는 냉각이 필요하지 않습니다. 위의 내용을 바탕으로 분배기를 통한 전류는 임의로 크게 선택할 수 있습니다. 그러나 분배기 전류의 부당한 증가는 전선의 활성 손실과 장치의 질량 및 부피 증가로 이어집니다. 따라서 최대 부하 전류의 0,5 ... 3 내에서 전압 분배기를 통해 전류를 취하는 것이 좋습니다. 용량성 분배기가 있는 소스의 계산은 간단합니다. 언급된 기사의 공식 (2)에서 다음과 같이 구성표 1,a에 따른 소스의 출력 전압 Uout과 총 출력 전류(제너 다이오드 및 부하 Iout)는 다음과 같이 관련됩니다. Iout = 4fC1(2Uc-Uout). 이 공식은 커패시터 분배기가 있는 소스를 계산하는 데에도 적합합니다. 여기서 C1을 그림 1과 같이 병렬로 연결된 커패시터 C2 및 C2의 총 커패시턴스로 바꾸면 됩니다. 2. a Uc - on Uc2x(RH = °°에서 커패시터 C2 양단의 전압), 즉 Uc1x = = Uc-C1 / (C2 + C1). 그런 다음 4out = 1f(C2+C1)xx[Uc-C2-i/1/(C2+C1)-Unbix] 또는 명백한 변환 후 4out = 1f-C2 [Uc^1 --out(2+C1/CXNUMX) ]. Kout의 작은 값에서 브리지 Ud의 다이오드 양단의 전압 강하는 눈에 띄기 때문에 마침내 1out \u4d 1f-C2 [Uc ^ / 2- (Cout + 1Cd) (2 + + C1 / CXNUMX)] . Рн=0(즉, Uout=0)에서 전류 Iout은 다이오드 양단의 전압 강하를 무시하면 구성표 1,a에 따라 조립된 전원의 경우와 동일하게 유지된다는 공식에서 알 수 있습니다. . 무부하 출력에서의 전압 감소: Uauxx = =Uc-C1^/2/(C1+C2)-2Un. 커패시터 C2의 커패시턴스와 작동 전압은 필요한 출력 전압에 따라 선택됩니다. 커패시턴스 값 C1/C2의 비율은 C1 및 C2에 떨어지는 전압 값에 반비례합니다. 예를 들어, C1" = 1μF이고 C2 = 4μF인 경우 전압 Uc1은 네트워크 전압의 4/5이고 Uc2 = Uc/5입니다. 즉, 네트워크 전압 Uc = 220V입니다. , 186 및 44V에 해당합니다. 진폭 전압 값이 유효 전압 값보다 거의 1,5배 높다는 점을 고려하고 해당 정격 전압에 맞는 커패시터를 선택해야 합니다. 이론적으로 AC 회로의 커패시터는 전력을 소비하지 않는다는 사실에도 불구하고 실제로는 손실이 있기 때문에 약간의 열이 발생할 수 있습니다. 커패시터를 전원에 연결하고 1분 후에 케이스 온도를 추정하여 소스에 사용하기에 적합한 커패시터를 미리 확인할 수 있습니다. 커패시터 CXNUMX에 눈에 띄게 워밍업할 시간이 있으면 소스에 사용하기에 부적합한 것으로 간주해야 합니다. 산업용 전기 설비용 특수 커패시터는 실제로 가열되지 않으며 높은 무효 전력용으로 설계되었습니다. 이러한 커패시터는 형광등, 비동기 전기 모터의 안정기 등에 사용됩니다.
다음은 커패시터 분배기가 있는 두 가지 실제 전원 공급 장치 회로입니다. 하나는 최대 3A의 부하 전류를 위한 0,3볼트 범용 회로(그림 4)이고 다른 하나는 석영 전자 기계 시계용 무정전 전원 공급 장치입니다(그림 XNUMX).
1볼트 소스의 전압 분배기는 종이 커패시터 C2과 3마이크로패럿 용량의 비극성 숄더를 형성하는 100개의 산화물 커패시터 C0 및 C600으로 구성됩니다. 산화물 쌍에 대한 편광 다이오드는 체계에 따라 왼쪽 브리지 다이오드입니다. 다이어그램에 표시된 요소의 정격으로 회로 전류(Rn = 4에서)는 27mA이고 부하가 없을 때 커패시터 CXNUMX의 전압은 XNUMXV입니다. 전자 기계식 시계는 일반적으로 1,5V 전압의 단일 갈바니 전지로 구동됩니다. 제안된 소스는 1,4mA의 평균 부하 전류에서 1V의 전압을 생성합니다. 분배기 C1C2에서 제거된 전압은 VD1, VD2, C3 요소의 노드를 정류합니다. 부하가 없으면 커패시터 C3의 전압은 12V를 초과하지 않습니다. 저자: O. Khovaiko, 모스크바; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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