Электропитание играет ключевую роль в разнообразных отраслях — от медицины до железнодорожного транспорта. Преобразователи переменного и постоянного тока (AC/DC-конвертеры) являются основой этих систем, но требования, предъявляемые к ним в специфических отраслях, значительно отличаются от стандартных решений. В данной статье рассмотрим, чем отличаются AC/DC-устройства, используемые в медицинской и железнодорожной сферах, от более универсальных вариантов.
Источники бесперебойного питания становятся все более распространенными не только в быту, но и в промышленном оборудовании, обеспечивая резервное питание критических компонентов во время сбоя питания. Кроме того, это дает некоторые дополнительные преимущества, такие как изоляция сложных электронных устройств и инструментов от скачков входного напряжения.
Источники напряжения, будь то аккумуляторы, генераторы и т. д., не идеальны. Реальный источник напряжения состоит из идеального источника напряжения, соединенного последовательно с сопротивлением, называемым внутренним сопротивлением. Это сопротивление на самом деле не существует, чтобы мы могли его видеть. Это сопротивление, определяемое поведением реальных источников напряжения.
Источник питания является одним из наиболее важных устройств в электронном и электрическом оборудовании. Выбор источника питания зависит от диапазона требований к мощности для ваших приложений. К возможным источникам питания относятся сухие и жидкостные батареи, преобразователи AC/AC, AC/DC и DC/DC, многоканальные, фиксированные и регулируемые источники питания.
Источник питания с отрицательным напряжением – это не самый типичный источник питания, который нужен постоянно, но, в конце концов, он нужен в некоторых особых случаях. И в данном материале мы рассмотрим, как с помощью определенной схемотехники создать отрицательное напряжение из положительного.
Прежде чем создавать цепь отрицательного напряжения, нам нужно понять, что такое отрицательное напряжение. В двухканальном источнике питания легко заметить три выхода: положительное, заземленное и отрицательное напряжение.
Источники питания обеспечивают стабильную, точно контролируемую электрическую энергию для электронного оборудования. Любой, кто разбирал настольный компьютер, распознает источник питания – обычно самый громоздкий компонент, подключаемый к розетке.
Разработка эффективной схемы источника питания – довольно сложная задача. Те, кто уже работал с цепями импульсного источника питания, легко согласятся с тем, что конструкция обратноходового трансформатора играет жизненно важную роль в разработке эффективной цепи электропитания. В большинстве случаев эти трансформаторы не доступны в продаже в том же наборе характеристик, который соответствует нашему проекту.
Таким образом, в этом уроке по проектированию трансформаторов мы узнаем, как создать собственный трансформатор в соответствии с требованиями нашей схемы. Обратите внимание, что этот урок охватывает только теорию, на основе которой позже в другом уроке мы построим импульсную схему на 5 В и 2 A с трансформатором ручной работы, как показано на рисунке выше для практической демонстрации.
Большинство аналоговых электронных цепей требуют двух шин питания для правильной сбалансированной работы; это становится особенно критичным, если мы разрабатываем схемы с операционными усилителями. Отрицательное напряжение питания также требуется в цифровых системах, таких как аналого-цифровые преобразователи, операционные усилители и компараторы. Во всех этих случаях требования к току будут низкими, но генерация такого источника питания с напряжением-5 В, как правило, дорогая и неэффективная, если мы используем большое количество дискретных и интегральных компонентов.
Итак, в этом уроке мы узнаем, как создать простую слаботочную двойную цепь питания 5 В и -5 В, которая может питаться от портов USB.
Батареи и аккумуляторы, как правило, широко используются для питания электронных схем и проектов, так как они легко доступны и могут быть легко подключены. Но они быстро разряжаются, и тогда нам нужны новые батареи, а также они не могут обеспечить большой ток для привода мощного двигателя. Поэтому для решения этих проблем лучше использовать регулируемый (программируемый) источник питания.
И в данном материале будет приведен пример создания такого источника на основе LM338 и Arduino, который будет обеспечивать регулируемое напряжение постоянного тока в диапазоне от 0 до 24 В с максимальным током до 3 А.
Если вы хотите увеличить мощность на экспериментальной цепи постоянного тока, вы можете добавить второй источник питания, подключенный параллельно. Параллельная схема обеспечивает электричеству больше одного пути для прохождения тока, и когда к компоненту подключено более одного источника питания, каждый из них обеспечивает половину тока. Например, аккумулятор, рассчитанный на 60 ампер-часов, установленный на цепь, которая потребляет один ампер, будет работать в течение 60 часов. Две батареи будут работать в два раза больше, потому что каждая батарея имеет только половину ампера в час. Вы можете использовать две 9-вольтовые батарейки для создания простой параллельной схемы с двумя источниками питания, чтобы проиллюстрировать концепцию.
