Кернеу түрлендіргіштері: қорек көзі, драйвер, кернеу мен токты тұрақтандыру
Розеткадан бізге айнымалы кернеу келеді, ал құрылғылардың көбі мүлде басқа қоректенуді қажет етеді: 5 В, 12 В, 19 В немесе тұрақтандырылған ток. Сол себепті желі мен құрылғының арасында көбіне түрлендіргіш тұрады: түзеткіш, трансформатор, қорек көзі (блок питания), драйвер немесе инвертор.
Мазмұны
- 1. Ең қарапайым түрлендіргіш — түзеткіш
- 2. Трансформатор
- 3. Импульстік қорек көзі
- 4. Драйвер
- 5. Инвертор
- 6. Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар
Айнымалы және тұрақты кернеудің айырмашылығын біз бұрыннан білеміз. Енді келесі қадам — бір қорек түрінен екіншісін қалай алуға болатынын түсіну.
Үйге желіден айнымалы кернеу келеді. Бірақ ноутбукке шамамен 19 В тұрақты кернеу керек, телефонға — 5 В, көптеген жарықдиодтарға — тұрақтандырылған ток қажет, ал кейде керісінше міндет те туындайды: 12 В тұрақты кернеуден 220 В айнымалы кернеу алу.
Осындай міндеттердің бәрін кернеу түрлендіргіштері орындайды.
Ең қарапайым түрлендіргіш — түзеткіш
Егер айнымалы кернеуді жай ғана тұрақтыға айналдыру керек болып, күрделі тұрақтандыру талап етілмесе, түзеткіш қолданылады.
Ең қарапайым шешім — токты тек бір бағытта өткізетін диод. Ал тәжірибеде жиірек қолданылатын нұсқа — диодты көпір: ол «теріс» жартытолқынды оңға айналдырып, шығыста полярлықтың әрдайым бірдей болуын қамтамасыз етеді.
Түзетуден кейін кернеу полярлығы бойынша тұрақты болып саналады, бірақ ол бірден мінсіз тегіс болып кетпейді: шығыста пульсациялар қалады.
Бұл тәсіл қарапайым әрі ықшам, бірақ желідегі секірулерден жүктемені қорғамайды және тұрақты төмен кернеуді бермейді.
Түрлендіргіштердің мысалдары
Бір коллаждың өзінен-ақ түзеткішпен ғана шектелмейтіні көрінеді: ары қарай трансформаторлар, қорек көздері, драйверлер және инверторлар қолданылады.
Түзетуден кейін кернеуге не болады
Трансформатор
Көп жағдайда 220 В тұрмыстық техника мен электроника үшін тым жоғары. Сондықтан алдымен кернеуді төмендету қажет болады.
Ең классикалық әдіс — трансформатор. Мысалы, ол 220 В айнымалы кернеуді 12 В айнымалы кернеуге айналдырып, кейін оны түзетуге мүмкіндік береді.
Жолы түсінікті әрі қарапайым, бірақ шектеулері бар: жүктеме түскенде кернеу төмендеп кетуі мүмкін, ал қуат артқан сайын трансформатор ауырлап, көлемі де ұлғаяды.
Импульстік қорек көзі
Қазіргі қорек көздерінің көбі импульстік болады. Олардың ішінде түзету де, кернеуді түрлендіру де, тұрақтандыру да, қорғаныс схемалары да бар.
Негізгі артықшылығы — ықшамдылығы және қарапайым трансформаторлық шешімдермен салыстырғанда шығысының тұрақтырақ болуы.
Яғни желі немесе жүктеме өзгерсе де, шығыс параметрлері әдетте әлдеқайда бірқалыпты сақталады.
Драйвер
Барлық құрылғыға тұрақтандырылған кернеу қажет емес. Мысалы, жарықдиодтар үшін көбіне тұрақты ток маңыздырақ.
Осындай жағдайларда драйвер қолданылады. Оның шығыс кернеуі аздап өзгеруі мүмкін, бірақ ток берілген деңгейде ұсталып тұрады.
Сондықтан қорек көзі мен драйвер бір нәрсе емес: біреуі кернеуді тұрақтандырады, екіншісі токты тұрақтандырады.
Инвертор
Инвертор кері міндетті орындайды: тұрақты кернеуден айнымалы кернеу жасайды.
Кәдімгі мысал — автокөліктің 12 В желісінен тұрмыстық 220 В-қа ұқсас кернеу алып, қарапайым құрылғыны қоректендіру.
Яғни түрлендіру бағыты әдеттегі желілік қорек көзінен керісінше.
Түзеткіш
Айнымалы кернеуді полярлығы бойынша тұрақтыға айналдырады, бірақ толыққанды тұрақтандыруды қамтамасыз етпейді.
Трансформатор
Айнымалы кернеудің деңгейін өзгертеді, бірақ өзі жеке алғанда дайын тұрақты әрі тұрақтандырылған DC бермейді.
Қорек көзі
Электроникаға қажет тұрақтандырылған кернеуді береді.
Драйвер
Берілген ток мәнін ұстап тұрады — бұл әсіресе жарықдиодтар үшін маңызды.
Инвертор
Тұрақты кернеуден айнымалы кернеу жасайды.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар
1. Ноутбукты тұрмыстық желіге тек диодты көпір арқылы ғана қосуға бола ма? Неліктен?
Жауабын көрсету
2. Импульстік қорек көзінің трансформаторға қарағанда бес артықшылығын ата.
Жауабын көрсету
1. Салмағы жеңіл.
2. Өлшемі кіші.
3. Шығыс кернеуі тұрақтырақ.
4. Көбіне қорғаныс функциялары кіріктірілген.
5. Кіріс кернеуі мен жүктеме өзгерістерін әдетте жақсырақ көтереді.
3. Қорек көзі мен драйвердің айырмашылығы неде?