Как сделать блок питания на 100 вольт
Обновлено: 26.07.2024
Здравствуйте,
Мне нужен блок питания с выходным напряжением 100 вольт постоянного тока и током не менее 10-50 мА. Предпочтительно, чтобы он был переменным от 0 до 100 вольт (с шагом 5 или 10 вольт вполне нормально, и если это довольно просто, мне не нужно, чтобы он был переменным, я могу построить несколько с другим выходом). У меня сеть переменного тока 230В, нужно ли это делать с трансформатором и выпрямителем и чем-то еще, или проще будет повысить например 12 или 24 вольт постоянного тока?
Можно ли использовать операционный усилитель для повышения напряжения до 100 В постоянного тока? Или есть какие-нибудь повышающие/понижающие/регулирующие чипы, которые можно было бы использовать? Или можно было бы использовать «диммер освещения» для 230 В переменного тока, а затем исправить его выход? Это было бы просто, но сработает ли?
Канадаэльк
Активный участник
многопортовый
Новый участник
Некоторых компонентов очень трудно найти здесь, где я живу. Есть ли у вас какие-либо другие предложения? По крайней мере VN0650N3 нигде не могу найти, а LND150N3 приходится заказывать издалека..
Известный участник
Если вы можете сделать это с 20ma, посмотрите на это. Его можно приобрести в компании mouser в США.
Вы должны использовать трансформатор (230 на 115), чтобы изолировать его от сети. Мост и конденсатор фильтра.
Трансформеру не понравится идея с диммером.
Дайте мне знать, если вам нужна диаграмма или техническое описание достаточно хорошее.
охотник за головами
Известный участник
Здравствуйте,
Мне нужен блок питания с выходным напряжением 100 вольт постоянного тока и током не менее 10-50 мА. Предпочтительно, чтобы он был переменным от 0 до 100 вольт (с шагом 5 или 10 вольт вполне нормально, и если это довольно просто, мне не нужно, чтобы он был переменным, я могу построить несколько с другим выходом). У меня сеть переменного тока 230В, нужно ли это делать с трансформатором и выпрямителем и чем-то еще, или проще будет повысить например 12 или 24 вольт постоянного тока?
Можно ли использовать операционный усилитель для повышения напряжения до 100 В постоянного тока? Или есть какие-нибудь повышающие/понижающие/регулирующие чипы, которые можно было бы использовать? Или можно было бы использовать «диммер освещения» для 230 В переменного тока, а затем исправить его выход? Это было бы просто, но сработает ли?
На самом деле это довольно легко сделать, если вы используете трансформатор и FWB для создания нестабилизированного напряжения около 115 В. Вам также понадобится вторая шина смещения с очень низким током, возможно, 15–20 В для питания операционных усилителей и эталонов. Я приложил общую схему линейного регулятора, которую можно легко настроить для выхода 100 В, просто отрегулируйте некоторые значения резисторов и используйте транзисторы с более высоким напряжением на проходных транзисторах и небольшой NPN, который ими управляет.
Вы ищете множество схем блоков питания, верно?
Потому что различные электронные проекты должны использовать их в качестве источника энергии.
Но иногда вам может понадобиться сэкономить время и почерпнуть несколько идей.
Кроме того, их легко строить и они дешевы.
3 источника питания для электронных устройств
Это маленькое приложение, которым легко пользоваться где угодно. Но обычно они низковольтные.
Они лучше всего подходят для слаботочных сетей.
Но для большой нагрузки. Что мы должны использовать?
Аккумуляторы лучше отвечают. Повторное использование много раз, чтобы сэкономить много денег.
Мне нравится, когда мои дети их используют. Потому что это безопасно для него.
Мы можем использовать его как солнечную энергию напрямую в нашей схеме.
Нам нравится использовать его как солнечное зарядное устройство для перезаряжаемой батареи.
Мой сын любит делать солнечный свет.
Мы используем линию переменного тока, ее основной адаптер переменного тока, как блок питания. Они компактнее и проще в использовании, чем батарея.
Мы можем применить их к различным выходным напряжениям и токам.
Когда мы в доме. мы должны использовать их вместо батарей и солнечных батарей, это сэкономит наши деньги.
Внимание:
Мы должны использовать его осторожно. Безопасность прежде всего! Это очень полезно, но также может убить вас!
Зачем использовать линейный блок питания?
Существует много видов цепей питания. Но их всех можно разделить на две группы.
- Линейный блок питания
- Переключение режима питания
Как работает линейка?
Во-первых, подача переменного напряжения на силовой трансформатор для повышения или понижения напряжения.
Затем преобразуется в напряжение постоянного тока.
А затем применительно к системе цепи регулятора.
Он сохраняет напряжение и ток для нагрузки.
Как работает импульсный блок питания
Без трансформатора: питание переменного тока напрямую преобразуется в постоянное напряжение без трансформатора.
Высокая частота: это постоянное напряжение преобразуется в высокочастотный сигнал переменного тока.
Затем схема регулятора внутри вырабатывает желаемое напряжение и ток.
Импульсные источники питания постоянного тока Linear VS
В таблице ниже сравниваются различные параметры линейной и переключающей формы.
Мне нравится линейный блок питания.
- простая принципиальная схема
- тихо
- высокостабильный, прочный и прочный
- низкий уровень шума, пульсаций, задержки и электромагнитных помех.
Какой тип переключения прямо противоположен.
ОБНОВЛЕНИЕ: теперь я также люблю переключать источники питания постоянного тока
Читайте также: как это работает
Возможно, вам это понравится вместе со мной.
Изучение блока питания
Я знаю, что вы не хотите терять время, хотите быстро создать схему снабжения. Но ждать. Если вы новичок.
Нужно хотя бы раз изучить его принципы работы. Чтобы уменьшить количество ошибок И правильно выбрать схему, Я хочу легко увидеть вашу жизнь.
-
Принцип нерегулируемого источника питания — Практически все схемы основаны на этом принципе. Конечно, спросите свой разум. Стоит ли читать?
- Изучите принцип работы стабилизатора постоянного напряжения. Хотя я не люблю сложности. Но каждому проекту нужна хорошая стабильность. Итак, это необходимо. Мы должны использовать его и понимать!
- Изучите защиту от перегрузки и короткого замыкания — давайте узнаем о последовательном стабилизаторе напряжения на транзисторах с защитой от короткого замыкания и перегрузки. И как это уменьшает пульсацию.
- Как работает схема питания операционного усилителя 741 — посмотрите! Как работает датчик напряжения ошибки. Схема с использованием транзисторов. См. примеры схем регулятора переменного напряжения с использованием 741 и 2N3055. —Легко учиться
8 верхних цепей питания
На нашем сайте есть много схем блока питания. Мы не можем показать вам все. Таким образом, для экономии вашего времени смотрите списки ниже.
Вы можете настроить выходное напряжение от 1,25 В до 30 В при 1,5 А. Мне это нравится. Потому что… Это просто и дешево.
Например, вы можете использовать его вместо батареи 1,5 В.
Вы часто видите эту схему во многих приборах. Это довольно старая схема, но такая полезная.
Потому что… Это очень просто с одним транзистором, стабилитроном и резистором. Выходное напряжение зависит от стабилитрона.
Если вам нужно питание 12 В, используйте стабилитрон на 12 В. Ты это можешь. Я тебе верю!
Многие схемы фиксированных регуляторов 5В,6В,9В,10В,12В 1А с использованием серии IC-78xx
Это популярный фиксированный стабилизатор постоянного тока на 1 А, простой и дешевый.
Регулятор напряжения LM350
Иногда мне нужно использовать источник переменного напряжения 3A.
LM317 не может мне помочь.
Это лучший линейный [email protected]. Выходное напряжение составляет от 1,25 до 25 В.
Мы редко используем ток 3 А, который может регулировать выходное напряжение от 0 В до 30 В.
Это лучший выбор.
В качестве известной микросхемы регулятора используется LM723.
Если вам нужно использовать выходное напряжение выше 30 В или отрегулировать от 0 В до 50 В.
Вы можете использовать его. У них есть ключевые компоненты, LM723 и транзистор 2SC5200 более высокого напряжения.
Также полная защита от перегрузки.
Если поторопиться и нет печатной платы. Эта идея может быть хорошей. Вы можете легко и дешево собрать адаптер 12 В 2 А.
Используя молоток и улитку на деревянной доске. Кроме того, чтобы узнать больше.
Если вам нужно использовать много схем с операционным усилителем.
Например, предусилитель с регулировкой тембра и многое другое. Они должны использовать источник питания +/- 15 В.
У нас есть 3 схемы для вас. Продолжить чтение >>
В категориях много схем: Блок питания.
Другие цепи линейного источника питания
Фиксированный регулятор напряжения: 1,5 В, 3 В, 6 В, 9 В, 12 В
Низкое напряжение
- Адаптер USB 5 В на 1,5 В/3 В постоянного тока (преобразует выходное напряжение USB в 1,5 В или 3 В)
Блоки питания 5В Цифровые блоки питания
- Цифровой регулятор постоянного тока Если вы ищете источник питания 5 В постоянного тока для цифровой схемы. Но у вас есть источник 12В, аккумулятор. Я покажу вам преобразователь с 12 В на 5 В, понижающий регулятор. Во многом для использования это зависит от имеющихся у вас деталей и других приспособлений. Рекомендовать
- Блок питания Raspberry pi 5V 3A с 3 идеями, которые вы можете сделать.
9 вольт
Низкое падение напряжения
Простота и идеи
Схема регулируемого источника питания
Что такое переменный источник питания? Проще говоря, это источник питания, который может регулировать выходное напряжение или ток. Но он по-прежнему имеет те же характеристики, что и стационарный регулируемый источник питания. Он будет поддерживать стабильное напряжение при любой нагрузке.
Меньше 1А
Выходной ток 2А
Выходной ток 3A
Высокий ток (до 5 А)
Высокое напряжение (до 100 В)
Двойной рельсовый регулятор и несколько напряжений
Безтрансформатор
- 3 схемы бестрансформаторного питания
- Регулятор постоянного тока 5 В без трансформатора с использованием полевого МОП-транзистора + обновление
Постоянный источник тока
Схемы питания импульсного режима
Это импульсные источники питания постоянного тока. Чтобы были идеи по созданию проектов или инструментов. Потому что они имеют небольшие размеры и дешевле, чем линейные блоки питания.
На моем сайте появилось много каналов. Пока друзья не сказали, что сложно смотреть схемы или проекты так, как он хочет.
Особый импульсный источник питания постоянного тока очень полезен. В приведенном ниже списке представлены идеи по созданию отличного источника питания, который компактен и экономит деньги. Для применения или обучения.
Итак, эти схемы я собираю для удобства доступа к интересующим меня проектам. Также они могут быть полезны и вам.
Примеры схем
Регулятор переключения режима
Преобразователь постоянного тока в постоянный
ПОЛУЧАТЬ ОБНОВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь упростить изучение электроники .
Я люблю электронные схемы. Соберу много схемотехники, чтобы научить сына и всем пригодится. Спасибо за вашу поддержку.
Присоединяйтесь к ResearchGate, чтобы задавать вопросы, получать отзывы и продвигать свою работу.
Последний ответ
< /p>
Популярные ответы (1)
Можно использовать повышающий преобразователь постоянного напряжения в постоянное. Его можно собрать из базовых элементов или купить что-то готовое, например,
Конечно, невозможно получить выходную энергию выше входной, поэтому можно получить 100 В при очень малом токе.
Все ответы (10)
Можно использовать повышающий преобразователь постоянного напряжения в постоянное. Его можно собрать из базовых элементов или купить что-то готовое, например,
Конечно, невозможно получить выходную энергию выше входной, поэтому можно получить 100 В при очень малом токе.
Как сказал Нахмани, вы можете использовать преобразователи постоянного тока, так как можно повышать или понижать любое заданное напряжение за счет выходного тока. Поскольку энергия сохраняется, мощность системы остается постоянной. Для этой цели можно использовать контроллер Texas Instruments TPS40210.
Но чисто теоретически, разве мы не можем построить схему генератора, использовать конденсатор индуктивности последовательно и в резонансе, чтобы получить высокое напряжение переменного тока, и использовать выпрямитель, чтобы сделать его постоянным? Но это не будет блок питания.
Сделайте простой генератор и используйте лестницу напряжения - две последовательно соединенные цепочки конденсаторов, соединенные перекрестно выпрямителями. Старый трюк, но хороший.
< /p>
Обычный способ - изменить 5 вольт постоянного тока на переменный ток. увеличить переменный ток до 72 вольт переменного тока - изменить на постоянный ток. это всегда работает, хотя и немного дорого
Ачкра, зарядный насос не будет работать в DC. Для работы ему нужен переменный ток, и если ваш вход 5 В постоянного тока, вам понадобится как минимум двадцатиступенчатый умножитель, состоящий из 40 конденсаторов и 20 диодов. Я бы сделал простой генератор (используя, например, 555), транзистор и трансформатор. Тогда у вас будет диод и конденсатор для преобразования переменного тока в постоянный на выходе. Если вам нужна точность на выходе, вы можете реализовать обратную связь, используя оптопару.
Похожие вопросы и обсуждения
< бр />
Я видел много статей, в которых авторы объясняют преимущества предложенных ими схем. Честно говоря, говоря, что эти преимущества не имеют значения, если вы не можете описать конкретное приложение, в котором их можно использовать, что должно быть конечной целью? Использование таких слов, как микросети, наносети, высокочастотные приложения, преобразователи с высоким коэффициентом усиления и т. д. без конкретного обсуждения в остальной части документа, кажется, распространяется довольно быстро. Мое предложение состоит в том, чтобы позволить пара абзацев предложить, как предлагаемый преобразователь может использоваться в некоторых приложениях и как он выгоден при сравнении верхнего уровня с существующим современным уровнем техники.
Что такое хищнический журнал? Как узнать, является ли журнал хищническим? Публикация академических публикаций в этих журналах нежелательна
Источник питания — это электрическое устройство, которое преобразует электрический ток, поступающий от источника питания, например, от электросети, в значения напряжения и тока, необходимые для питания нагрузки, такой как двигатель или электронное устройство.< /p>
Задачей блока питания является питание нагрузки надлежащим напряжением и током. Ток должен подаваться контролируемым образом — и с точным напряжением — к широкому диапазону нагрузок, иногда одновременно, не позволяя изменениям входного напряжения или других подключенных устройств влиять на выход.
Источник питания может быть внешним, что часто встречается в таких устройствах, как ноутбуки и зарядные устройства для телефонов, или внутренним, например в более крупных устройствах, таких как настольные компьютеры.
Источник питания может быть регулируемым или нерегулируемым. В регулируемом источнике питания изменения входного напряжения не влияют на выходное. С другой стороны, в нерегулируемом источнике питания выход зависит от любых изменений на входе.
Единственное, что объединяет все источники питания, это то, что они берут электроэнергию от источника на входе, каким-то образом преобразуют ее и передают на нагрузку на выходе.
Мощность на входе и выходе может быть переменного тока (AC) или постоянного тока (DC):
- Постоянный ток (DC) возникает, когда ток течет в одном постоянном направлении. Обычно это происходит от батарей, солнечных элементов или преобразователей переменного тока в постоянный. Постоянный ток является предпочтительным типом питания для электронных устройств.
- Переменный ток (AC) возникает, когда электрический ток периодически меняет свое направление. Переменный ток — это метод, используемый для доставки электроэнергии по линиям электропередачи в дома и на предприятия.
Поэтому, если переменный ток используется в вашем доме, а постоянный ток необходим для зарядки телефона, вам понадобится блок питания переменного/постоянного тока, чтобы преобразовывать поступающее переменное напряжение. от электросети к напряжению постоянного тока, необходимому для зарядки аккумулятора вашего мобильного телефона.
Что такое переменный ток (AC)
Первым шагом при проектировании любого источника питания является определение входного тока. И в большинстве случаев источником входного напряжения электросети является переменный ток.
Типичной формой волны переменного тока является синусоида (см. рис. 1).`
Рисунок 1. Форма волны переменного тока и основные параметры
Есть несколько показателей, которые необходимо учитывать при работе с блоком питания переменного тока:
- Пиковое напряжение/ток: максимальное значение амплитуды, которое может достичь волна.
- Частота. Количество циклов волны в секунду. Время, необходимое для завершения одного цикла, называется периодом.
- Среднее напряжение/ток: среднее значение всех точек, которые принимает напряжение в течение одного цикла. В чисто переменном токе без наложенного постоянного напряжения это значение будет равно нулю, поскольку положительная и отрицательная половины компенсируют друг друга.
- Среднеквадратичное значение напряжения/тока: оно определяется как квадратный корень из среднего за один цикл квадрата мгновенного напряжения. В чистой синусоидальной волне переменного тока ее значение можно рассчитать с помощью уравнения (1): $$V_ \over \sqrt 2 $$
- Его также можно определить как эквивалентную мощность постоянного тока, необходимую для получения того же эффекта нагрева. Несмотря на его сложное определение, он широко используется в электротехнике, поскольку позволяет найти действующее значение переменного напряжения или тока. Из-за этого его иногда обозначают как VAC.
- Фаза: угловая разница между двумя волнами. Полный цикл синусоиды делится на 360°, начиная с 0°, с пиками на 90° (положительный пик) и 270° (отрицательный пик) и дважды пересекая начальную точку, на 180° и 360°. Если две волны нанесены вместе, и одна волна достигает своего положительного пика в то же время, когда другая достигает своего отрицательного пика, тогда первая волна будет на 90 °, а вторая волна будет на 270 °; это означает, что разность фаз составляет 180°. Эти волны считаются противофазными, так как их значения всегда будут иметь противоположные знаки. Если разность фаз равна 0 °, мы говорим, что две волны совпадают по фазе.
Переменный ток (AC) — это способ передачи электроэнергии от генерирующих объектов к конечным потребителям. Он используется для передачи электроэнергии, поскольку в процессе транспортировки электричество необходимо несколько раз преобразовать.
Электрические генераторы производят напряжение около 40 000 В или 40 кВ. Затем это напряжение повышается до значений от 150 кВ до 800 кВ, чтобы снизить потери мощности при передаче электрического тока на большие расстояния. Как только он достигает места назначения, напряжение снижается до 4–35 кВ. Наконец, прежде чем ток достигнет отдельных пользователей, он снижается до 120 В или 240 В, в зависимости от местоположения.
Все эти изменения напряжения были бы либо сложными, либо очень неэффективными для постоянного тока (DC), поскольку линейные трансформаторы зависят от колебаний напряжения для передачи и преобразования электрической энергии, поэтому они могут работать только с переменным током (AC).
Линейный и импульсный источник питания переменного/постоянного тока
Линейный источник питания переменного/постоянного тока
Линейный блок питания переменного/постоянного тока имеет простую конструкцию.
При использовании трансформатора входное напряжение переменного тока (AC) снижается до значения, более подходящего для предполагаемого применения. Затем пониженное напряжение переменного тока выпрямляется и преобразуется в напряжение постоянного тока, которое фильтруется для дальнейшего улучшения качества сигнала (рис. 2).
Рисунок 2. Блок-схема линейного блока питания переменного/постоянного тока
Конструкция традиционного линейного источника питания переменного/постоянного тока с течением времени развивалась, улучшаясь с точки зрения эффективности, диапазона мощности и размера, но эта конструкция имеет некоторые существенные недостатки, которые ограничивают ее интеграцию.
Огромным ограничением линейного источника питания переменного/постоянного тока является размер трансформатора. Поскольку входное напряжение преобразуется на входе, необходимый трансформатор должен быть очень большим и, следовательно, очень тяжелым.
На низких частотах (например, 50 Гц) необходимы большие значения индуктивности для передачи большого количества энергии от первичной обмотки к вторичной. Это требует больших сердечников трансформатора, что делает миниатюризацию этих источников питания практически невозможной.
Другим ограничением линейных источников питания переменного/постоянного тока является стабилизация напряжения большой мощности.
В линейном источнике питания переменного/постоянного тока используются линейные стабилизаторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. Эти линейные регуляторы рассеивают любую дополнительную энергию в виде тепла. При малой мощности особых проблем не представляет.Однако при высокой мощности тепло, которое регулятор должен рассеивать для поддержания постоянного выходного напряжения, очень велико, и для этого потребуется установка очень больших радиаторов.
Переключение источника питания переменного/постоянного тока
Новая методология проектирования была разработана для решения многих проблем, связанных с проектированием линейных или традиционных источников питания переменного/постоянного тока, включая размер трансформатора и регулирование напряжения.
Импульсные источники питания теперь возможны благодаря развитию полупроводниковых технологий, особенно благодаря созданию мощных MOSFET-транзисторов, которые могут включаться и выключаться очень быстро и эффективно, даже при наличии больших напряжений и токов.< /p>
Переключаемый источник питания переменного/постоянного тока позволяет создавать более эффективные преобразователи энергии, которые больше не рассеивают избыточную мощность.
Источники питания переменного/постоянного тока, разработанные с использованием импульсных преобразователей мощности, называются импульсными источниками питания. Импульсные блоки питания переменного/постоянного тока имеют несколько более сложный метод преобразования мощности переменного тока в постоянный.
При переключении источников питания переменного тока входное напряжение больше не снижается; скорее, он выпрямляется и фильтруется на входе. Затем постоянное напряжение проходит через прерыватель, который преобразует напряжение в последовательность высокочастотных импульсов. Наконец, волна проходит через еще один выпрямитель и фильтр, который преобразует ее обратно в постоянный ток (DC) и устраняет любую оставшуюся составляющую переменного тока (AC), которая может присутствовать перед достижением выхода (см. рис. 3).
При работе на высоких частотах индуктор трансформатора способен передавать больше мощности, не достигая насыщения, а это означает, что сердечник может становиться все меньше и меньше. Таким образом, трансформатор, используемый при переключении источников питания переменного/постоянного тока для уменьшения амплитуды напряжения до заданного значения, может быть в несколько раз меньше размера трансформатора, необходимого для линейного источника питания переменного/постоянного тока.
Рисунок 3. Блок-схема импульсного блока питания переменного/постоянного тока
Как и следовало ожидать, у этого нового метода проектирования есть некоторые недостатки.
Переключение преобразователей мощности переменного/постоянного тока может создавать значительный уровень шума в системе, который необходимо устранить, чтобы исключить его присутствие на выходе. Это создает потребность в более сложной схеме управления, что, в свою очередь, усложняет конструкцию. Тем не менее, эти фильтры состоят из компонентов, которые можно легко интегрировать, поэтому это не оказывает существенного влияния на размер блока питания.
Трансформаторы меньшего размера и повышенная эффективность регулятора напряжения при переключении источников питания переменного/постоянного тока являются причиной того, что теперь мы можем преобразовывать переменное напряжение 220 В со среднеквадратичным значением в напряжение постоянного тока 5 В с помощью преобразователя мощности, который умещается на ладони.
В таблице 1 приведены различия между линейными и импульсными источниками питания переменного/постоянного тока.
Таблица 1. Линейные и импульсные источники питания
Однофазные и трехфазные источники питания
Источник переменного тока (AC) может быть однофазным или трехфазным:
- Трехфазный источник питания состоит из трех проводников, называемых линиями, по каждому из которых протекает переменный ток (AC) той же частоты и амплитуды напряжения, но с относительной разницей фаз 120°, или одной трети цикл (см. рис. 4). Эти системы наиболее эффективны при подаче больших объемов электроэнергии и поэтому используются для доставки электроэнергии от генерирующих объектов в дома и на предприятия по всему миру.
- Однофазный источник питания является предпочтительным методом подачи тока в отдельные дома или офисы, чтобы равномерно распределить нагрузку между линиями. При этом ток течет от питающей линии через нагрузку, затем обратно по нулевому проводу. Этот тип питания используется в большинстве установок, за исключением крупных промышленных или коммерческих зданий. Однофазные системы не могут передавать столько энергии на нагрузку и более подвержены перебоям в подаче электроэнергии, но однофазное питание также позволяет использовать гораздо более простые сети и устройства.
Рисунок 4. Форма сигнала трехфазного источника питания переменного тока
Существует две конфигурации для передачи электроэнергии через трехфазный источник питания: конфигурация треугольника $(\Delta)$ и звезда (Y), которые также называются треугольником и звездой соответственно.
Основное различие между этими двумя конфигурациями заключается в возможности добавления нейтрального провода (см. рис. 5).
Соединения треугольником обеспечивают большую надежность, но соединения Y могут обеспечивать два разных напряжения: фазное напряжение, которое представляет собой однофазное напряжение, подаваемое в дома, и линейное напряжение для питания больших нагрузок.Связь между фазным напряжением (или фазным током) и линейным напряжением (или линейным током) в Y-конфигурации заключается в том, что амплитуда линейного напряжения (или тока) в √3 раза больше, чем амплитуда фазы.
Поскольку стандартная система распределения электроэнергии должна подавать питание как к трехфазным, так и к однофазным системам, большинство сетей распределения электроэнергии имеют три линии и нейтраль. Таким образом, как дома, так и промышленное оборудование могут быть подключены к одной и той же линии электропередачи. Таким образом, конфигурация Y чаще всего используется для распределения электроэнергии, тогда как конфигурация треугольника обычно используется для питания трехфазных нагрузок, таких как большие электродвигатели.
Рис. 5. Трехфазные конфигурации Y и Delta
Напряжение, при котором электросеть поставляет своим пользователям однофазную электроэнергию, имеет различные значения в зависимости от географического положения. Вот почему очень важно проверить диапазон входного напряжения блока питания перед его покупкой или использованием, чтобы убедиться, что он предназначен для работы в электросети вашей страны. В противном случае вы можете повредить блок питания или подключенное к нему устройство.
В таблице 2 сравниваются напряжения сети в разных регионах мира.
*В Японии есть две частоты в национальной сети из-за того, что электрификация началась в конце 19 века. В западном городе Осака поставщики электроэнергии закупили генераторы на 60 Гц в США, а в Токио, на востоке Японии, они купили немецкие генераторы на 50 Гц. Обе стороны отказались менять свою частоту, и по сей день в Японии все еще есть две частоты: 50 Гц на востоке и 60 Гц на западе.
Как упоминалось ранее, трехфазное питание используется не только для транспорта, но и для питания больших нагрузок, таких как электродвигатели или зарядка больших аккумуляторов. Это связано с тем, что параллельное питание в трехфазных системах может передавать гораздо больше энергии на нагрузку и может делать это более равномерно из-за перекрытия трех фаз (см. рис. 6).
Рисунок 6. Передача электроэнергии в однофазной (слева) и трехфазной (справа) системах
Например, при зарядке электромобиля количество энергии, которое вы можете передать аккумулятору, определяет скорость его зарядки.
Однофазные зарядные устройства подключаются к сети переменного тока (AC) и преобразуются в постоянный ток (DC) внутренним преобразователем переменного тока в постоянный (также называемым бортовым зарядным устройством). Мощность этих зарядных устройств ограничена сетью и розеткой переменного тока.
Ограничение зависит от страны, но обычно составляет менее 7 кВт для розетки на 32 А (в ЕС 220 x 32 А = 7 кВт). С другой стороны, трехфазные источники питания преобразуют мощность переменного тока в постоянный извне и могут передавать более 120 кВт на батарею, обеспечивая сверхбыструю зарядку.
Обзор
Источники питания переменного/постоянного тока повсюду. Основная задача источника питания переменного/постоянного тока заключается в преобразовании переменного тока (AC) в стабильное напряжение постоянного тока (DC), которое затем можно использовать для питания различных электрических устройств.
Переменный ток используется для передачи электроэнергии по всей электрической сети, от генераторов до конечных потребителей. Цепь переменного тока (AC) может быть сконфигурирована как однофазная или трехфазная система. Однофазные системы проще и могут обеспечивать достаточно энергии для питания всего дома, но трехфазные системы могут обеспечивать гораздо большую мощность более стабильным образом, поэтому они часто используются для подачи электроэнергии в промышленных целях.
Разработка эффективного блока питания переменного/постоянного тока — непростая задача, поскольку современные рынки требуют мощных, чрезвычайно эффективных и миниатюрных блоков питания, способных поддерживать эффективность в широком диапазоне нагрузок.
Методы проектирования источников питания переменного/постоянного тока со временем менялись. Линейные блоки питания переменного/постоянного тока ограничены по размеру и эффективности, поскольку они работают на низких частотах и регулируют выходную температуру, рассеивая избыточную энергию в виде тепла. Напротив, импульсные источники питания стали чрезвычайно популярными, поскольку в них используются импульсные стабилизаторы для преобразования переменного тока в постоянный. Импульсные блоки питания работают на более высоких частотах и преобразовывают электроэнергию гораздо эффективнее, чем в предыдущих конструкциях, что позволило создать мощные блоки питания переменного/постоянного тока размером с ладонь.
Читайте также: