コンデンサ分圧器を備えた電源。スキーム、説明

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コンデンサ分圧器を備えた電源。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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実際、消光コンデンサを備えたネットワーク電源（図1）は分圧器であり、上部の肩はコンデンサであり、下部の肩は複雑な非線形ダイオード - 抵抗 - コンデンサ回路です。これにより、そのようなデバイスの欠点（そしてもちろん利点）が決まります。

コンデンサ分圧器付き電源
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ソースが広範囲の負荷電流にわたって高効率で動作するには、入力分圧器を純粋にリアクタンス性のあるもの、たとえばコンデンサにするだけで十分です(図2)。これにより、直列に接続された補償またはパルススタビライザを使用して、ソースの出力電圧をさらに安定させることができます。これは、クエンチングコンデンサを備えた従来のソースでは実現できませんでした。 S. Bi Ryukov の記事「クエンチングコンデンサを使用したネットワーク電源の計算」 - 「Radio」、1997 年、No. 5、p. に示されているように。 48-50、 - 直列安定化装置は、その入力電圧が制限されている場合にのみ使用でき、これによっても効率が大幅に低下します。

コンデンサ分圧器付き電源
Pic.2

スイッチングレギュレータとの共同動作には、コンデンサ分圧器付きの電源を使用することをお勧めします。低電流を長時間消費するデバイスに最適ですが、ある時点で急激に増加させる必要があります。例としては、マイクロサーキットのアパートの番犬「リレーに作動ユニットと可聴信号装置を備えたMOS」があります。

コンデンサ分周器によって引き出される電流は、90度の位相シフトを持ちます。主電源電圧に対して相対的であるため、無効要素の分圧器は冷却を必要としません。以上のことから、分圧器を流れる電流は任意に大きく選択できるようです。ただし、分圧器電流の不当な増加は、ワイヤのアクティブな損失につながり、デバイスの質量と体積の増加につながります。したがって、分圧器を流れる電流は、最大負荷電流の0,5〜3以内にすることをお勧めします。

容量性分周器を備えたソースの計算は簡単です。上記の記事の式（2）から次のように、スキーム1、aによるソースの出力電圧Uoutと合計出力電流（ツェナーダイオードと負荷Iout）は次のように関連しています。

Iout = 4fC1（2Uc-Uout）。

この式は、コンデンサ分周器を備えたソースの計算にも適しています。図に示すように、C1を並列に接続されたコンデンサC1とC2の合計容量に置き換えるだけです。 2. Uc-Uc2x（RH =°°でのコンデンサC2の両端の電圧）、つまりUc2x = = Uc-C1 /（C1 + C2）。次に、1out = 4f（C1 + C2）xx [Uc-C1-i / 2 /（C1 + C2）-Unbix]または明らかな変換後1out = 4f-C1 [Uc ^ 2 --out（1 + C2 / C1） ]。

Koutの小さな値でのブリッジUdのダイオード間の電圧降下が顕著になるため、最終的に1out \ u4d 1f-C2 [Uc ^ / 2-（Cout + 1Cd）（2 + + C1 / CXNUMX）]を取得します。。

式からわかるように、Рн=0 (つまり、Uout=0) で、電流 Iout は、ダイオード間の電圧降下を無視すると、スキーム 1 に従って組み立てられた電源の場合と同じままです。 . 無負荷時の出力電圧は減少します: Uauxx = =Uc-C1^/2/(C1+C2)-2Un.

コンデンサC2の静電容量と動作電圧は、必要な出力電圧に基づいて選択されます。静電容量値C1/C2の比率は、C1とC2にかかる電圧の値に反比例します。たとえば、C1" = 1 μF、C2 = 4 μFの場合、電圧Uc1はネットワーク電圧の4/5、Uc2 = Uc/5に等しくなります。これは、ネットワーク電圧Uc = 220 Vの場合です。、186Vと44Vに相当します。振幅電圧値が実効値の1,5倍近くあることを考慮し、対応する定格電圧に応じたコンデンサを選択する必要があります。

理論的にはAC回路のコンデンサは電力を消費しないという事実にもかかわらず、実際には、損失の存在によりコンデンサでいくらかの熱が発生する可能性があります。コンデンサを主電源に接続し、1 分後のケース温度を推定するだけで、電源で使用するコンデンサの適合性を事前に確認できます。コンデンサ CXNUMX が著しくウォームアップする時間がある場合は、ソースでの使用には適していないと見なす必要があります。

産業用電気設備用の特別なコンデンサは、実際には熱くなりません-それらは高い無効電力用に設計されています。このようなコンデンサは、蛍光灯や非同期電気モーターのバラストなどに使用されています。

コンデンサ分圧器付き電源
Pic.3

以下は、コンデンサ分割器を備えた 3 つの実用的な電源回路です。最大 0,3 A の負荷電流用の 4 ボルトの汎用電源 (図 XNUMX) と、クォーツ電子機械時計用の無停電電源 (図 XNUMX) です。

コンデンサ分圧器付き電源
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1 ボルト電源の分圧器は、ペーパーコンデンサ C2 と 3 つの酸化物コンデンサ C100 および C0 で構成され、600 マイクロファラッドの容量を持つ無極性の肩を形成します。酸化物ペアの分極ダイオードは、スキームに従って左手系のブリッジダイオードです。図に示されている要素の定格では、回路電流（Rn = 4の場合）は27 mAで、負荷がない場合のコンデンサCXNUMXの両端の電圧はXNUMX Vです。

電子機械時計は通常、1,5 V の電圧を持つ単一のガルバニ電池によって電力を供給されます。提案された電源は、平均負荷電流 1,4 mA で 1 V の電圧を生成します。分圧器 C1C2 から除去された電圧は、要素 VD1、VD2、C3 のノードを整流します。負荷がなければ、コンデンサ C3 の電圧は 12V を超えません。

著者: O. コヴァイコ、モスクワ; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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