SWG жарықдиодты жарықтандыру
Электротехника негіздері 1e-сабақ

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. 1. Ең қарапайым түрлендіргіш — түзеткіш
  2. 2. Трансформатор
  3. 3. Импульстік қорек көзі
  4. 4. Драйвер
  5. 5. Инвертор
  6. 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

Коллаж с выпрямителем, встроенным в шнур диодным мостом, трансформатором, драйвером, блоком питания и инвертором

Бір коллаждың өзінен-ақ түзеткішпен ғана шектелмейтіні көрінеді: ары қарай трансформаторлар, қорек көздері, драйверлер және инверторлар қолданылады.

Түзетуден кейін кернеуге не болады

Графики переменного, выпрямленного и сглаженного напряжения
Айнымалы кернеуде полярлық үнемі ауысып тұрады
Диодты көпірден кейін теріс бөлік оңға айналады
Электроникаға әдетте қосымша тегістеу де қажет

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.

Құрылысы қарапайым
Импульстік шешімдердегідей жоғары жиілікті кедергілер болмайды
Қуаты жоғары болғанда салмағы мен өлшемі үлкен
Шығыс кернеуі құбылып тұруы мүмкін

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.

Салмағы аз әрі ықшам
Шығыста тұрақтандырылған кернеу
Көбіне қорғаныс функциялары кіріктірілген

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.

Қорек көзі кернеуді тұрақтандырады
Драйвер токты тұрақтандырады
Жарықдиодтар үшін драйвер жиі тиімдірек

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.

Қорек көзі: 220 В AC → төмен DC
Инвертор: төмен DC → 220 В AC
Аккумулятор бар, бірақ тұрмыстық құрылғы керек болғанда пайдалы

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.

Тегтер

#негіздер

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Ноутбукты тұрмыстық желіге тек диодты көпір арқылы ғана қосуға бола ма? Неліктен?

Жауабын көрсету
Жоқ. Тек диодты көпірден кейін кернеу түзетіледі, бірақ ол тым жоғары, тұрақсыз және пульсациялары болады. Ноутбукке нақты әрі тұрақты тұрақты кернеу қажет (әдетте шамамен 19 В), ал желіден түзетілген сигнал оған сай келмейді.

2. Импульстік қорек көзінің трансформаторға қарағанда бес артықшылығын ата.

Жауабын көрсету
Мына артықшылықтарды атауға болады:
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?

Жауабын көрсету
Қорек көзі әдетте кернеуді тұрақтандырады, ал драйвер токты тұрақтандырады. Кәдімгі электроникаға көбіне қорек көзі керек, ал жарықдиодтар және соған ұқсас жүктемелер үшін жиі драйвер қажет болады.

Мақала бойынша навигация