Diody led, zasilacz

Na tym forum rozmawiamy o elektronice nie związanej bezpośrednio z tematem CNC
Awatar użytkownika

kolanoreki
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 2
Posty: 464
Rejestracja: 21 gru 2004, 14:11
Lokalizacja: Piaseczno
Kontakt:

#11

Post napisał: kolanoreki » 14 sty 2009, 19:04

Podstawowy schemat zasilacza + wzory i idea działania:

"W układzie prostownika dwupołówkowego uzyskuje się znacznie lepszy stosunek czasu rozładowania kondensatora do czasu ładowania niż w układzie jednopołówkowym, inaczej mówiąc przy tym samym obciążeniu czas rozładowania kondensatora w układzie mostkowym jest znacznie krótszy niż w układzie jednopołówkowym. Efektem tego są mniejsze tętnienia napięcia wyjściowego.
Na rys. poniżej jest przedstawiony układ prostownika mostkowego. Jest to prostownik dwupołówkowy, ponieważ prąd płynie przez diody podczas dodatniej i ujemnej połówki sinusoidy napięcia u0(t), będącego napięciem uzwojenia wtórnego transformatora. Jeżeli do wyjścia prostownika nie jest dołączone obciążenie RL (praca w biegu jałowym), to kondensator C zostaje naładowany w czasie dodatniej połówki sinusoidy napięcia u0(t) do wartości maksymalnej biegu jałowego równej

Uwy0=1,41 * U0sk- 2 * UD

gdzie 1,41 to pierwiastek z liczby 2, a UD jest napięciem przewodzenia diody, natomiast U0sk jest wartością skuteczną napięcia uzwojenia wtórnego transformatora w biegu jałowym. Jeżeli układ zostanie obciążony rezystancją RL to kondensator jest rozładowywany aż do momentu gdy podczas trwania ujemnej połówki sinusoidy napięcie u0(t) przewyższy napięcie na kondensatorze i wówczas kondensator zostanie doładowany przez drugą parę diod mostka. Jak widać z powyższego wzoru napięcie na kondensatorze będzie pomniejszone o podwójny spadek napięcia przewodzenia diody (dla każdej połówki sinusoidy w obwodzie ładowania kondensatora są dwie diody połączone szeregowo), co jest mniej korzystne niż w przypadku prostownika jednopołówkowego (należy to uwzględnić przy doborze napięć wtórnychtransformatora). Natomiast niewątpliwą korzyścią jest to, że w układzie mostkowym można uzyskać dwa razy większy prąd stosując ten sam typ diod co w układzie jednopołówkowym. Na przykład dla diod z serii 1N4001 ... 1N4007 prąd przewodzenia wynosi 1A , to w układzie mostkowym można uzyskać 2A. Jest to spowodowane tym, że średni prąd przewodzenia każdej gałęzi mostka jest równy połowie prądu wyjściowego (zgodnie z zasadą zachowania ładunku). Moc strat dla pojedynczej diody będzie w związku z tym o połowę mniejszy niż dla diody w układzie jednopołówkowym. Następną korzyścią jest to że napięcia wsteczne jest dwa razy mniejsze niż w układzie prostownika jednopołówkowego i wynosi

URM=1,41 * U0sk- 2 * UD

Bardzo istotną sprawą, na którą należy zwrócić uwagę jest fakt występowania dużego prądu ładującego kondensator w momencie włączenia zasilania. Jest to spowodowane tym, że kondensator nie jest naładowany i układ zachowuje się tak jakby wystąpiło chwilowe zwarcie, czyli popłynie prąd ograniczony jedynie rezystancją wewnętrzną transformatora. Jeżeli rezystancja ta jest mała, to często stosuje się, szczególnie w zasilaczach dla wzmacniaczy mocy, szeregową rezystancję ograniczającą szczytowy prąd przewodzenia IDM. Również w tym przypadku układ mostkowy okazuje się bardziej korzystnym gdyż szczytowy prąd przewodzenia jest 1,41 (pierwiastek z dwóch) razy mniejszy niż w układzie jednopołówkowym. Na koniec jeszcze jedna zaleta układu mostkowego - napięcie tętnień Utpp jest w przybliżeniu dwukrotnie mniejsze niż w układzie jednopołówkowym......

Kondensator filtrujący
Kondensator, który należy umieścić na wyjściu układu prostownika odgrywa bardzo ważną rolę gdyż od niego zależy wielkość tętnień napięcia wyjściowego, o czym świadczą przytoczone wcześniej wzory na napięcie tętnień Utpp.
Z wzorów tych jasno wynika, że im większa pojemność kondensatora tym tętnienia mniejsze. Można również zauważyć, że im większy prąd wyjściowy tym większy kondensator należałoby zastosować.
Przekształcając matematycznie wzór na Utpp (dla prostownika dwupołówkowego) można otrzymać zależność na wartość pojemności kondensatora filtrującego przy zakładanych wartościach tętnień i prądu wyjściowego.

C=Iwy/(2*f*Utpp)

gdzie f=50Hz jest częstotliwością napięcia sieciowego 230V.
Zakładając napięcie tętnień 0,5V przy prądzie 1,5A obliczona wartość pojemności kondensatora filtrującego wyniesie C=30000µF, co jest wartością bardzo dużą, w praktyce stosuje się o wiele mniejsze pojemności, godząc się z większymi tętnieniami. Dopuszczalną wartość tętnień wyznaczy nam znamionowa wartość napięcia wyjściowego transformatora (jakim będziemy dysponować), spadek napięcia na diodach prostownika oraz wymagana różnica napięć pomiędzy wyjściem i wejściem stabilizatora oraz oczywiście napięcie wyjściowe stabilizatora. "

Całość można przeczytać na:
http://www.elportal.pl/ea/zasilacze.html
Załączniki
wzory_pr2.gif
wzory_pr2.gif (10.07 KiB) Przejrzano 4037 razy
rys_10_11.gif
rys_10_11.gif (7.94 KiB) Przejrzano 4037 razy
prostownik2.gif
prostownik2.gif (3.16 KiB) Przejrzano 4039 razy
Ostatnio zmieniony 14 sty 2009, 19:17 przez kolanoreki, łącznie zmieniany 2 razy.



Tagi:

Awatar użytkownika

BYDGOST
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 1
Posty: 4264
Rejestracja: 28 wrz 2007, 09:32
Lokalizacja: Bydgoszcz

#12

Post napisał: BYDGOST » 14 sty 2009, 19:08

Temat oświetlenia diodami LED staje się obecnie bardzo modny i wiele się o tym pisze. Podaję jedną ze stron ze schematem zasilania diód opartym na układzie LM317: http://www.lediko.com/file.php?nazwa=art_5

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika ogólna”