Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[37]

некоторой степени отрегулировать выходное напряжение.

Во время действия положительной полуволны напряжения на верхней части вторичной обмотки трансформатора ток протекает через диод Д], в то время как диод Д2 заперт. Когда же между нижним выводом обмотки и землей действует положительная полуволна напряжения, диод Д1 закрыт, а диод Д2 проводит ток, протекающий в направлении от нижнего вывода обмотки через цепь нагрузки и цепь утечки, резистор R] и замыкается через землю. Таким образом, в течение каждого полупериода переменного напряжения образуется импульс выпрямленного тока. Так как выпрямленные импульсы тока следуют непосредственно один за другим, то требования к фильтру менее жесткие по сравнению с однополупериодным выпрямителем. Следовательно, сопротивления резисторов и емкости конденсаторов фильтра в двухполупериодной схеме будут меньшей величины.

Предохранитель, включенный последовательно со схемой фильтра, защищает выпрямитель и трансформатор от перегрузок, которые могут возникнуть при подключении низкоомных нагрузок или при пробое конденсаторов фильтра. Номинальный ток предохранителя выбирается такой величины, чтобы предохранитель сгорал, если ток через него превысит примерно на 20% величину номинального тока нагрузки.

10.4. Удвоитель напряжения

Схемы удвоения напряжения применяются в тех случаях, когда требуется получить более высокое напряжение, чем при использовании трансформатора или сети переменного тока. Удвоение напряжения - удобное средство для исключения трансформатора из схемы источника питания при сохранении при этом возможности получения существенно более высокого напряжения, чем может обеспечить сеть. Таким образом, схемой удвоения напряжения можно воспользоваться для повышения напряжения сети в два раза или для увеличения напряжения, снимаемого с трансформатора. На рис. 10.3 показана схема удвоения напряжения с трансформатором. Здесь назначение трансформатора состоит в изоляции схемы от сети в целях безопасности. Как показано на рисунке, напряжение сети подается на первичную обмотку Lb в цепи которой имеется выключатель. Параллельно сети и обмотке подключен конденсатор Ci емкостью 0,02 мкФ, который шунтирует помехи, не пропуская их в схему удвоения. Поэтому такой конденсатор иногда называют фильтрующим.

Предохранитель L, L7 iAt

Рис. 10.3. Схема удвоения напряжения.

Вторичная обмотка трансформатора соединена с двумя полупроводниковыми диодами Д1 и Д2. Конденсаторы С2 и С3 служат для накопления зарядов и передачи их на выход выпрямителя.

Работу схемы легче понять, если предположить, что на обмотке LI имеется сигнал определенной полярности, и проследить, как при этом протекают электроны в схеме. Если, например, на L2 действует положительная полуволна напряжения, направленного от верхнего вывода к нижнему, то электроны перемешаются от нижнего вывода через цепь выпрямителя к верхнему выводу обмотки. При этом электроны проходят через конденсатор С2 и заряжают его до напряжения, близкого к максимальному напряжению, действующему на L2. От верхней обкладки С2 электроны протекают через диод Д1 к верхнему выводу L2. Таким образом, в течение положительного полупериода переменного напряжения ток будет протекать только через диод Д а диод Д в этом полупериоде будет закрыт. Во время действия следующей полуволны питающего напряжения потенциал верхнего вывода обмотки L2 отрицателен относительно нижнего вывода. Теперь поток электронов будет проходить через диод Д2 и конденсатор С3, заряжая его также почти до максимального напряжения, действующего на вторичной обмотке трансформатора. Далее электроны будут протекать от верхней обкладки конденсатора С3 к нижнему выводу обмотки L2. Таким образом, в течение каждого полупериода переменного напряжения конденсаторы С2 и С3 будут поочередно заряжаться.

Заметим, что выходное напряжение снимается с выхода сглаживающего дросселя LS. Конденсаторы С2 и С3


являются элементами фильтра, который служит для сглаживания пульсаций. Так как отрицательный выходной зажим заземлен, выходное напряжение снимается фактически с последовательно включенных конденсаторов С2 и С3. Следовательно, выходное напряжение равно сумме напряжений на конденсаторах С2 и С3. Таким образом, схема действует как удвоитель напряжения, подаваемого на ее вход. Однако величина выходного напряжения зависит от регулирующих свойств схемы. При большем токе нагрузки потребляется больший ток от конденсаторов С2 и С3. Если этот ток достаточно велик, то выпрямители не успевают подзаряжать конденсаторы для поддержания на них амплитудного значения напряжения и выходное напряжение падает. При отсутствии нагрузки выходное напряжение получается максимальным.

Регулировочные свойства схемы (т. е. способность сохранять выходное напряжение близким к постоянной величине при изменении сопротивления нагрузки) улучшаются при увеличении емкости конденсаторов. В этом случае они могут запасать больший заряд и, следовательно, позволяют отбирать от выпрямителя ток большей величины без существенного уменьшения выходного напряжения.

10.5. Утроитель напряжения

Схема утроения напряжения используется тогда, когда требуется повысить напряжение источника в три раза. Так же как и в схеме удвоения, в схеме утроения можно повысить напряжение сети, не применяя для этой цели трансформатор. Изолирующий трансформатор также можно использовать для обеспечения безопасности. Поскольку выходное напряжение может в несколько раз превышать напряжение на вторичной обмотке трансформатора, можно воспользоваться более дешевым трансформатором.

Типичная схема утроителя напряжения показана на рис. 10.4, а. Для утроения напряжения в схему включены три диода и три конденсатора. Предположим, что на входе действует такая полуволна напряжения, при которой потенциал зажима Т1 положителен. При этом электроны перемещаются от зажима Т2 и заряжают конденсатор Cj (полярность указана на рисунке); далее через диод Д1 электроны поступают к зажиму Tj. В течение следующей полуволны напряжения потенциал Т1 станет отрицательным. Теперь диод Д! будет закрыт, так как на него будет подано напряжение обратной полярности, а диод Д2 окажется открытым, и заряжаться будет конденсатор С2. Этот конденсатор зарядится до напряжения, в два раза превышающего напряжение на С1. Причина этого заключается в том, что конденсатор С2 заряжается не только под воздействием отрицательного входного напряжения, но и от напряжения на конденсаторе С1.

Увеличение напряжения на С2 можно понять, если обратиться к рис. 10,4,6. Здесь обозначены полярности входного напряжения и напряжения на С1, а стрелки показывают направление движения электронов. Заменим, что эти два источника напряжения действуют как последовательно включенные, поэтому напряжение на С2 будет равно сумме указанных напряжений.

№мк<Р 300В

Рис. 10.4. Схема утроения напряжения (стрелки указывают направление-движения электронов).

В течение третьего полупериода входного напряжения потенциал зажима Т1 станет вновь положительным. При этом конденсатор Cj опять зарядится до напряжения, равного амплитуде входного напряжения. При положительной полуволне напряжения на входе диод Д3 также будет открыт (эквивалентная схема при открытом диоде Д3 показана на рис. 10.4,в). Напряжение на конденсаторе С3 будет равно сумме напряжения на С2 и входного напряжения. Заметим, что обратно к зажиму Т1 электроны движутся через конденсатор С2, включенный последовательно. Так как конденсатор С2 заряжен до напряжения, которое при слабом


нагрузочном токе почти равно удвоенной амплитуде входного напряжения, то напряжение, до которого заряжается конденсатор Сз, почти в три раза больше амплитуды сетевого напряжения (при отсутствии нагрузки). Так же как и в схеме удвоения, выходное напряжение здесь зависит от тока нагрузки, который несколько разряжает конденсаторы.

В качестве фильтра в данной схеме используются дроссель LI и конденсатор С4. Для улучшения регулировочных характеристик схемы иногда применяют сопротивление утечки Ri, которое потребляет от источника небольшой ток постоянной величины.

При необходимости в схеме на рис. 10.4,а можно получить и удвоенное напряжение, которое следует снимать с конденсатора С2. Как и в схеме удвоения напряжения, регулировочные характеристики схемы можно улучшить путем увеличения емкости конденсаторов.

10.6. Высоковольтные схемы

Высокие напряжения порядка нескольких киловольт чаще всего применяются в промышленных электрических установках, но в некоторых электронных приборах бытового назначения также используется высокое напряжение. Две типичные схемы высоковольтных источников напряжения показаны на рис. 10.5.

В схеме на рис. 10.5,а высокое напряжение (15 кВ) получается путем непосредственного использования трансформатора. Такая схема применяется для образования дугового разряда в камере сгорания домашних отопительных систем. В этих системах топливо, смешанное с воздухом под высоким давлением, подается в камеру сгорания, где оно испаряется и легко воспламеняется от искры.

Термостат является чувствительным элементом, который определяет точку включения нагревателя и интервал времени, & течение которого первичная обмотка высоковольтного трансформатора должна быть разомкнута, что осуществляется при помощи реле L3. Контакты реле замыкаются и размыкаются в соответствии с напряжением на низковольтной обмотке LS. Когда температура в помещении, где находится термостат, снизится до определенного значения, термостат замыкает реле и в искровом промежутке образуется дуговой разряд. Одновременно с этим топливный насос подает порцию топливной смеси в камеру сгорания, которая воспламеняется от искры.

Высоковольтная (15 кВ) обмотка трансформатора изготовляется из очень тонкой проволоки, обладающей значительным сопротивлением, котррое ограничивает величину тока, и это обеспечивает дополнительную безопасность системы. Так как в момент образования искры вторичная обмотка замыкается накоротко, то она должна выдерживать протекающий при этом небольшой ток.

т Искровой • .промежуток

И И Н И » ,

На второй

анод кинескопа

Рис. 10.5. Схемы высоковольтных источников напряжения.

Схема, показанная на рис. 10.5,6, является частью высоковольтной схемы цветного телевизионного приемника (рис. 2.11). Импульсы, вырабатываемые выходным каскадом строчной развертки, поступают на первичную обмотку выходного строчного трансформатора. Во BTqpH4Hofi обмотке напряжение этих импульсов повышается. Для выпрямления полученных импульсов используют несколько высоковольтных кремниевых диодов. Затем постоянное напряжение подается на второй анод кинескопа. Как упоминалось в гл. 2, второй анод представляет собой проводящее покрытие внутри кинескопа, которое вместе с покрытием на



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]