Меню

Несколько напряжений с одной обмотки трансформатора

Как получить различные напряжения от трансформатора с одной вторичной обмоткой

Предположим у нас имеется блок питания, в котором применён понижающий трансформатор с одной вторичной обмоткой без отводов (рис. 1.). Как можно в этом случае получить ряд других выходных напряжений?

Обычно в таких случаях наматывают дополнительные обмотки на трансформатор, что во-первых, трудоёмко, а во вторых не всегда выполнимо. Решить эту проблему позволяет применение дополнительного выпрямителя напряжения, который можно использовать для получения как повышенного напряжения, так и для получения отрицательного выходного напряжения.

В качестве примера приведён трансформаторный блок питания, в котором трансформатор Т1 имеет коэффициент трансформации 20:1, что позволяет получить из переменного сетевого напряжения 220 В напряжение 11 В, которое после выпрямления диодным мостом будет равным 15,5 В, так как 11*2 0,5 =15,5 (здесь и далее имеется ввиду напряжение холостого хода). Пульсации выходного напряжения сглаживаются RC фильтром, где R — это выходное сопротивление выпрямителя, С — это конденсатор фильтра С1.

Рис.1. Схема классического трансформаторного блока питания без стабилизации выходного напряжения

На рисунке 2 изображена схема трансформаторного блока питания, которая помимо основного выходного напряжения +15,5 вольт позволяет получить повышенное выходное напряжение +31 вольт. Здесь применён выпрямитель с удвоением напряжения, выполненный на диодах VD5, VD6, разделительном конденсаторе С2 и конденсаторе фильтра С3. Если бы анод диода VD5 был бы подключён к общему проводу, то на выходе выпрямителя было бы напряжение +15,5 вольт, но поскольку анод диода VD5 подключён к выходу основного выпрямителя, то выходные напряжения выпрямителей складываются и на выходе второго выпрямителя получается напряжение +31 вольт. Недостатком такой схемы включения дополнительного выпрямителя является зависимость выходного напряжения второго выпрямителя от степени нагрузки основного, так как под мощной нагрузкой выходное напряжение +15,5 вольт будет проседать, следовательно и выходное напряжение второго выпрямителя (+31 вольт) так же понизится, однако в некоторых случаях такая зависимость может быть вполне полезной.

Рис.2. Получение удвоенного выходного напряжения

На рисунке 3 изображена альтернативная схема подключения удваивающего выпрямителя, при такой схеме включения повышенное выходное напряжение гораздо меньше зависит от величины основного напряжения.

Читайте также:  Реле напряжения дэу сенс

Рис.3. Схема выпрямителя с удвоением напряжения позволяет поучить двойную величину выходного напряжения

Для получения отрицательного выходного напряжения (рис. 4.) используется выпрямитель с удвоением напряжения, в котором все элементы включены в обратной полярности, так что на его выходе будет присутствовать отрицательное напряжение величиной -15,5 вольт.

Рис.4. Получение отрицательного выходного напряжения с помощью выпрямителя с удвоением напряжения

Во всех вышеописанных схемах выпрямителей конденсатор С2 включён последовательно со вторичной обмоткой трансформатора Т1, так что максимальный ток нагрузки вторичных напряжений будет зависеть от ёмкости этого конденсатора. Для получения более низких выходных напряжений можно воспользоваться интегральными стабилизаторами типа 78хх или 79хх (7805, 7912), включёнными по классическим схемам, не забывая ставить на их выходы блокировочные конденсаторы, предотвращающие возможное самовозбуждение этих микросхем.

Все эти выпрямительные схемы могут быть использованы одновременно, так что можно получить от одного блока питания ряд напряжений +15,5, +31 и -15,5 вольт.

Источник

Как получить два напряжения от одной обмотки трансформатора

Радиолюбителям знакома проблема, когда необходимо получить от одной обмотки трансформатора два напряжения. Однополярный трансформатор не дает такой возможности, и необходимо прибегнуть к дополнительным манипуляциям для получения нескольких напряжений.

Чем отличается двухполярный трансформатор от однополярного

Основное отличие двухполярного и однополярного трансформатора заключается в количестве выводов, три – у двухполярного (ноль, плюс и минус) и два – у однополярного (плюс и минус).

Для каких устройств необходимо два двухполярных напряжения

Несколько напряжений чаще всего необходимо для работы операционных усилителей – усилителей постоянного тока, а таже других устройств.

Схема для 2 напряжений от 1 обмотки

Как получить два напряжения от трансформатора: схемы

Если же у вас есть трасформатор с одной обмоткой без отводов, как получить другие напряжения на выходе? Рассмотрим несколько способов.

Одним из вариантов может быть применение дополнительного выпрямителя напряжения. Это позволяет получить как положительное, так и отрицательное напряжения на выходе. Выпрямитель – это устройство, которое позволяет преобразовать переменный ток в постоянный.

Эта схема позволяет получить удвоенное выходное напряжение. А для того чтобы получить отрицательное выходное напряжение, включить все элементы выпрямителя необходимо в обратной полярности.

Читайте также:  Что применять при напряжении глаз

Схема для обмотки

Что предпринимать, если выпрямитель собран по мостовой схеме

Особенность данной схемы в том, что для выпрямления положительного и отрицательного полупериодов используется одна обмотка.

В этом случае, можно воспользоваться следующей схемой:

Схема для обмотки

Положительное и отрицательое напряжение проходит через соответствующие диоды и заряжает конденсаторы C2 и C3. Необходимо обратить внимание что через диод V1 течет ток основного и дополнительного напряжения.

Однако решить эту проблему поможет создание обмотки с отводом от середины. Для этого необходимо просто соеденить два блока питания – плюс одного с минусом другого – это и будет средняя точка, или ноль. Два остальных и будут плюс и минус. Теперь, можно действовать по такой схеме:

Схема с 2 вольтметрами

Как сделать двуполярное питание от одной обмотки: схема

Что делать, если необходимо получить двухполярный выпрямитель, без перемотки трансформатора? Рассмотрим следующую схему:

Дополнительный выпрямитель подключаем через конденсаторы C1 и C2 к обмотке трансформатора, что позволяет получить стабильное двухполярное напряжение.

Источник



Двуполярное питание от одной обмотки трансформатора.

Как получить разнополярные напряжения от однополярного источника или
трансформатора с одной вторичной обмоткой.

Двуполярное питание от одной обмотки

«Как нам быть, если имеющийся однополярный выпрямитель необходимо дополнить выпрямителем противоположной полярности, а перемотка сетевого трансформатора нежелательна?» — справедливо озадачились вопросом английские радиолюбители и сами же на него ответили в журнале «Wireless World» аж в далёком 1980 году. Как это выглядит?

Дополнительный выпрямитель, состоящий из диодного моста V2 и сглаживающего конденсатора С4, подключается к вторичной обмотке силового трансформатора через разделительные конденсаторы С1 и С2.

«Wireless World» (Англия), 1980, №8
Радио №7, 1982 г.

Рис.1 Двуполярное питание от одной обмотки на двух мостах

Скромненько, со вкусом, но на этом — вся статья.

На самом деле, многочисленные заявления по поводу того, что подобные преобразователи слаботочны и не «держат» мощных нагрузок, с одной стороны, весьма преувеличены, с другой — имеют под собой некоторую почву в виде требований, предъявляемых к величине ёмкостей С1 и С2.
Теоретически источники отрицательного напряжения способны отдавать мощность, соизмеримую с мощностью основного положительного источника и в сумме с ним обеспечивать мощность равную мощности трансформатора.

Читайте также:  Способы регулирования напряжения линии

А из каких соображений следует выбирать номиналы разделительных конденсаторов?
Тут всё просто — их реактивные сопротивления на частоте 50 Гц должны быть в 30. 40 раз меньше, чем сопротивление Rн при максимальном токе, где Rн = U/Imax . Рассчитать эти сопротивления можно на странице — ссылка на страницу.

Получение отрицательного выходного напряжения

Уменьшить количество разделительных конденсаторов до 1 шт. можно воспользовавшись следующей схемой.

Рис.2 Схема выпрямителя с формированием двуполярного выходного напряжения

Выходное напряжение трансформатора выбирается исходя из требуемых напряжений, а рабочие напряжения разделительных конденсаторов должны выдерживать вдвое большие величины, чем пиковые значения выпрямленного переменного напряжения.

Теперь можно забыть про разделительные конденсаторы и перейти к схеме, представленной на Рис.3.

Двуполярное питание на однополупериодных выпрямителях

Тут всё очень просто — два однополупериодных выпрямителя разной полярности на диодах VD1 и VD2 и два сглаживающих конденсатора — С1 и С2.

Недостатком схемы является необходимость применения электролитов ёмкостями в два раза большими, чем в аналогичных выпрямителях, выполненных по двухполупериодной схеме.

Рассчитать номиналы этих конденсаторов можно в калькуляторе на странице — ссылка на страницу.

Рис.3 Двуполярное питание от одной обмотки на однополупериодных выпрямителях

Радикально снизить ёмкости сглаживающих конденсаторов можно включив в схему пару интегральных стабилизаторов напряжения. С примером такой реализации можно ознакомиться на Рис.4.

Двуполярное питание на однополупериодных выпрямителях

Рис.4 Двуполярное питание от одной обмотки на однополупериодных выпрямителях и
интегральных стабилизаторах

Двуполярное питание с узлом формирования искусственной земли

Если напряжение на выходе выпрямителя или однополярного источника питания имеет достаточную величину Uвых, то можно получить двуполярное напряжение ±Uвых/2, применив схему для формирования искусственной средней точки, в нашем случае — земли (Рис.5).

Рис.5 Двуполярное питание с узлом формирования искусственной земли

Данный формирователь двуполярного питания (при соответствующем выборе транзисторов) позволяет запитывать достаточно мощные цепи.
Максимально допустимые токи транзисторов должны соответствовать токам нагрузки, а коэффициент передачи тока — не менее 1000/Rн.

Все представленные формирователи, кроме последнего, подразумевают переделку существующего блока однополярного питания и не позволяют получать разнополярные напряжения от гальванических элементов или аккумуляторов.
Как быть, если нужен плюс-минус от батарейки или готового БП без его переделки рассмотрим на следующей странице.

Источник