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Diagrama e descrição detalhada de uma fonte de alimentação caseira. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fonte de energia. Suprimentos de energia

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Muitas vezes no dia a dia é necessário conectar um ou outro aparelho elétrico por meio de uma fonte de alimentação com transformador abaixador, mas nem sempre é possível encontrar um aparelho pronto em uma loja, então muitas vezes é preciso pensar em um projeto caseiro.

Para facilitar esta tarefa, falaremos sobre os cálculos mais simples que permitirão selecionar as peças necessárias para a fonte de alimentação, dependendo dos requisitos que lhe são impostos.

Condução A fonte de alimentação proposta que fornece a tensão de saída CC necessária é mostrada na Fig. 1.

Utiliza um transformador de potência conectado pelo enrolamento primário (I) a uma tomada elétrica de 220 volts CA e reduzindo a tensão (é removida do enrolamento II) para um determinado valor, um retificador de onda completa usando diodos VD1-VD4 e capacitor C1, que suaviza as ondulações da tensão retificada.

A tensão quase constante resultante (ainda haverá ondulações quando a carga estiver conectada) é removida dos contatos XS1 e XS2.

Arroz. 1. Diagrama de uma fonte de alimentação caseira

Cálculo do retificador

É necessário selecionar corretamente os diodos retificadores e o capacitor de filtro, e também determinar a tensão alternada necessária retirada para retificação do enrolamento secundário (II) do transformador da rede.

Os dados iniciais para cálculo do retificador são a tensão necessária na carga (Un) e a corrente máxima consumida por ela (In)

Procedimento de cálculo

Primeiro, determine a tensão alternada que deve estar no enrolamento secundário do transformador:

Un - tensão constante na carga, V; B é um coeficiente que depende da corrente de carga, que é determinada na tabela

Com base na corrente de carga, a corrente máxima que flui através de cada diodo da ponte retificadora é determinada:

Id - corrente através do diodo, A; Iн - corrente máxima de carga, A; C - coeficiente dependente da corrente de carga e determinado na tabela

A seguir calculamos a tensão reversa que será aplicada a cada diodo retificador:

Urev - tensão reversa, V; Tensão sem carga, V.

Devem ser selecionados diodos retificadores cujos valores de corrente retificada e tensão reversa permitida sejam iguais ou maiores que os calculados.

Em conclusão, determinamos a capacitância do capacitor do filtro:

Сф - capacidade do capacitor do filtro, μF; Iн - corrente máxima de carga, A; Tensão sem carga, V; Kp é o coeficiente de ondulação da tensão retificada (a razão entre o valor da amplitude do componente alternado com frequência de 100 Hz na saída do retificador e o valor médio da tensão retificada).

O coeficiente de ondulação é escolhido de forma independente dependendo da carga esperada, o que permite uma alimentação CC com uma “pureza” muito certa.

- rádios transistorizados de pequeno porte e gravadores de fita

- amplificadores de rádio e frequência intermediária

- cascatas preliminares de amplificadores de frequência de áudio e amplificadores de microfone

No futuro, ao construir retificadores semelhantes com posterior estabilização da tensão retificada com um estabilizador de transistor, a capacitância calculada do capacitor do filtro pode ser reduzida em 5...10 vezes.

Cálculo do transformador de alimentação

Para isso você já possui os dados necessários, a tensão no enrolamento secundário (UII) e a corrente máxima de carga (In)

Primeiro, determine o valor máximo da corrente que flui através do enrolamento secundário:

I_II - corrente pelo enrolamento II do transformador, A; In - corrente de carga máxima, A.

A seguir, determine a potência consumida pelo retificador do enrolamento secundário do transformador:

P_II - potência máxima consumida do enrolamento secundário, W; UII - tensão no enrolamento secundário, V; III - corrente máxima no enrolamento secundário, A.

Calculamos a potência do transformador de alimentação:

Rtr - potência do transformador, W; PII - potência máxima consumida do enrolamento secundário do transformador, W.

Se um transformador for feito com vários enrolamentos secundários, primeiro calcula-se a potência total e depois a potência do próprio transformador.

Calculamos a corrente que flui através do enrolamento primário do transformador:

I_I - corrente através do enrolamento I, A; Rtr - potência calculada do transformador, W; UI - tensão no enrolamento primário do transformador (tensão de rede), V.

Calculamos a área da seção transversal necessária do núcleo do circuito magnético:

S - seção transversal do núcleo magnético, cmXNUMX; Rtr - potência do transformador, W.

Determinamos o número de voltas do enrolamento primário (rede):

W_I - número de voltas do enrolamento; você_I - tensão no enrolamento primário, V; S - seção transversal do núcleo magnético, cm².

Determine o número de voltas do enrolamento secundário:

W_II - número de voltas do enrolamento secundário; UII - tensão no enrolamento secundário, V; S - seção transversal do circuito magnético, cmXNUMX.

Determine o diâmetro do fio de enrolamento:

D - diâmetro do fio, mm; I - corrente através do enrolamento, mA.

Você pode escolher o fio de acordo com a tabela acabada

Com base nos dados obtidos, você pode selecionar ferro e fio adequados e fazer um transformador. É verdade que é útil primeiro avaliar se o fio caberá na estrutura do futuro transformador, dadas as placas em forma de W - afinal, placas do mesmo tipo (de acordo com a largura da parte central) possuem diferentes áreas de janela. Basta multiplicar a potência do transformador calculada anteriormente por 50 e comparar o resultado obtido (esta é a área de janela necessária em mm2) com a área de janela medida das placas existentes

Ao escolher um núcleo magnético, mais uma regra deve ser seguida - a relação entre a largura da parte central do núcleo e a espessura do conjunto (proporção do núcleo) deve estar dentro de 1...2

Transformador, diodos e capacitor de filtro, coloque em uma caixa de dimensões adequadas. No painel frontal do gabinete, reforce os contatos de saída, o interruptor de alimentação e coloque o porta-fusível com o fusível FU1 na parede traseira (sua corrente depende da corrente através do enrolamento primário do transformador). Através do orifício na parede traseira, retire o cabo de alimentação com um plugue de alimentação.

Publicação: eletro.narod.ru

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