קטגוריות: חווית שיתוף, אלקטרוניקה מעשית
מספר צפיות: 30,040
הערות לכתבה: 3
כיצד לחשב ובוחר קבל מרווה
ממש בתחילת הנושא, בנוגע לבחירת קבל קבלה מרווה, אנו רואים מעגל המורכב מנגד וקבל המחובר בסדרה לרשת. ההתנגדות הכוללת של מעגל כזה תהיה שווה ל:
הערך האפקטיבי של הזרם, בהתאמה, נמצא על פי חוק אוהם, מתח הרשת מחולק באמצעות עכבת המעגל:
כתוצאה מכך, עבור זרם העומס ומתחי הכניסה והיציאה אנו משיגים את היחס הבא:
ואם מתח היציאה קטן מספיק, אז יש לנו את הזכות לשקול ערך אפקטיבי של זרם שווה בערך ל:
עם זאת, הבה נבחן מנקודת מבט מעשית את סוגיית בחירת הקבל המרווה שיכלול ברשת AC של עומס המיועד למתח נמוך יותר ממתח החשמל הרגיל.
נניח שיש לנו מנורת ליבון של 100 וואט המיועדת למתח של 36 וולט, ומסיבה מדהימה אנו צריכים להניע אותה מרשת ביתית של 220 וולט. המנורה זקוקה לזרם יעיל השווה ל:
אז הקיבול של קבל המרווה הדרוש יהיה שווה ל:
שיש כאלה קבליםאנו משיגים תקווה לקבל זוהר רגיל של המנורה, אנו מקווים שלפחות היא לא תישרף. גישה זו, כאשר אנו ממשיכים מהערך הנוכחי האפקטיבי, מקובלת על עומסים פעילים, כמו מנורה או דוד.
אבל מה אם העומס אינו ליניארי ומופעל דרך גשר דיודה? נניח שאתה צריך להטעין מצבר עופרת. מה אם כן? ואז זרם הטעינה פועם עבור הסוללה, וערכו יהיה פחות מערך האפקטיבי:
לפעמים מקור כוח יכול להיות שימושי לחובב רדיו, בו הקבל המרווה מחובר בסדרות עם גשר הדיודה, שבפלט שלו יש, בתורו, קבל פילטר בעל קיבולת משמעותית, אליו מחובר עומס DC. מסתבר סוג של מקור כוח ללא שנאי עם קבלים במקום שנאי מוריד:
כאן, העומס בכללותו יהיה לא לינארי, והזרם יהפוך למרוח סינוסואידי, ויהיה צורך לבצע חישובים בצורה קצת אחרת. העובדה היא שקבל החלקה עם גשר דיודה ועומס יבואו לידי ביטוי חיצוני כדיודה זנר סימטרית, מכיוון ש אדוות בעלות יכולת פילטר משמעותית יהפכו לזניחות.
כאשר המתח בקבל פחות מערך כלשהו, הגשר ייסגר, ואם גבוה יותר, הזרם ילך, אך המתח ביציאת הגשר לא יגדל. שקול את התהליך ביתר פירוט באמצעות גרפים:
בזמן t1 מתח החשמל הגיע למשרעת, הקבל C1 נטען גם ברגע זה לערך המרבי האפשרי מינוס ירידת המתח על פני הגשר, שיהיה בערך שווה למתח היציאה. הזרם דרך הקבל C1 שווה לאפס ברגע זה. יתר על כן, המתח ברשת החל לרדת, גם המתח בגשר, אך בקבל C1 הוא עדיין לא השתנה, והזרם דרך קבל C1 עדיין אפס.
יתר על כן, המתח על הגשר משנה את הסימן, מנסה לרדת למינוס Uin, ובאותו הרגע זרם רץ דרך הקבל C1 ודרך גשר הדיודה. יתר על כן, המתח ביציאת הגשר אינו משתנה, והזרם במעגל הסדרה תלוי בקצב השינוי של מתח האספקה, כאילו רק קבל C1 מחובר לרשת.
כאשר הסינוסואיד ברשת מגיע לאמפליטודה ההפוכה, הזרם דרך C1 שוב הופך להיות שווה לאפס והתהליך עובר במעגל, חוזר על עצמו כל חצי תקופה. ברור שהזרם זורם דרך גשר הדיודה רק במרווח שבין t2 ל- t3, וניתן לחשב את הערך הנוכחי הממוצע על ידי קביעת שטח הנתון הממולא מתחת לסינוסואיד, שיהיה שווה ל:
אם מתח היציאה של המעגל קטן מספיק, נוסחה זו מתקרבת לערך שהתקבל בעבר. אם זרם הפלט מוגדר לאפס, נקבל:
כלומר כאשר העומס נשבר מתח הפלט יהפוך לשווה למתח הרשת !!! לכן יש להשתמש במרכיבים כאלה במעגל כך שכל אחד מהם יעמוד במשרעת מתח האספקה.
אגב, אם זרם העומס יקטן ב- 10%, הביטוי בסוגריים יקטן ב- 10%, כלומר מתח היציאה יגדל בכ- 30 וולט, אם בראש ובראשונה עסקינן, למשל, 220 וולט בכניסה ו -10 וולט בפלט. לפיכך, השימוש בדיודה זנר במקביל לעומס הוא הכרחי בהחלט !!!
אבל מה אם המיישר הוא חצי גל? אז יש לחשב את הזרם על ידי הנוסחה הבאה:
בערכים קטנים של מתח היציאה, זרם העומס יהפוך למחצית כמו בעת תיקון עם גשר מלא. והמתח ביציאה ללא עומס יהיה גדול כפליים, מכיוון שכאן עסקינן במכפיל מתח.
אז, ספק הכוח עם קבל מרווה מחושב לפי הסדר הבא:
-
ראשית, בחרו מה יהיה מתח היציאה.
-
ואז קבעו את זרמי העומס המקסימליים והמינימום.
-
בשלב הבא, קבע את מתח האספקה המרבי והמינימלי.
-
אם ההנחה היא שזרם העומס אינו יציב, נדרשת דיודה זנר במקביל לעומס!
-
לבסוף, מחושב הקיבול של הקבל המרווה.
עבור מעגל עם תיקון חצי גל, עבור תדר רשת של 50 הרץ, הקיבול נמצא על ידי הנוסחה הבאה:
התוצאה המתקבלת על ידי הנוסחה מעוגלת לצד בעל יכולת נומינלית גדולה יותר (רצוי לא יותר מ- 10%).
השלב הבא הוא למצוא את זרם הייצוב של דיודת הזנר למתח האספקה המרבי וצריכת הזרם המינימלית:
עבור מעגל תיקון חצי גל, הקבל המרווה וזרם הזנר המרבי מחושבים על ידי הנוסחאות הבאות:
כשבוחרים קבלים מרווים עדיף להתמקד בקבלים סרטים ונייר. קבלים סרטים בעלי קיבולת קטנה - עד 2.2 מיקרו-פארדה למתח הפעלה של 250 וולט עובדים היטב במערכות אלה כאשר מופעלים מרשת 220 וולט. אם אתה זקוק לקיבולת גדולה (יותר מעשרה מיקרו-פארדים) - עדיף לבחור קבלים למתח הפעלה של 500 וולט.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: