3.2.2 Источники питания с разделительными конденсаторами
В микромощных
источниках питания с гальванической связью с
промышленной сетью обычно применяются т.н.
разделительные конденсаторы, которые
представляют собой не что иное, как шунтирующие
сопротивления, включаемые последовательно в
цепь питания. Известно, что конденсатор,
установленный в цепи переменного тока, обладает
сопротивлением, которое зависит от частоты и
называется реактивным. Емкость разделительного
конденсатора (при условии применения в
промышленной- сети ~220 В, 50 Гц) можно рассчитать по
следующей формуле:
Для примера:
зарядное устройство для никель-кадмиевых
аккумуляторов 12В емкостью 1 А/ч может быть
запитано от сети через разделительный
конденсатор. Для никель-кадмиевых аккумуляторов
зарядный ток составляет 10% от номинала, т.е. 100 мА в
нашем случае. Далее, учитывая падение напряжения
на стабилизаторе порядка 3-5 В, получаем, что на
входе зарядного устройства необходимо
обеспечить напряжение ~18 В при рабочем токе 100 мА.
Подставляя эти данные, получаем:
по первой формуле:
.
Таким образом,
выбираем С = 1,5 мкФ с удвоенным рабочим
напряжением 500 В (могут применяться конденсаторы
типов: МБМ, МГБП, МБТ).
Полная схема
зарядного устройства с разделительным
конденсатором приведена на рис. 3.2-2. Устройство
пригодно для зарядки аккумуляторов током не
более 100 мА при напряжении заряда не более 15В.
Подстроечным резистором R2 устанавливают
необходимое значение напряжения заряда. R1
выполняет роль ограничителя тока в начале
заряда, а выделяемое на нем напряжение подается
на светодиод. По интенсивности свечения
светодиода можно судить — насколько разряжена
АКБ.
При эксплуатации
этого источника питания (и любых других ИП без
гальванической развязки с сетью) необходимо
помнить о мерах безопасности. Устройство и
заряжаемая батарея все время находятся под
потенциалом промышленной сети. В некоторых
случаях такие ограничения делают невозможной
нормальную эксплу-атацию устройств, поэтому
приходится обеспечивать гальваническую
развязку ИП от сети.
Маломощный
источник питания с разделительным конденсатором
, но с гальванической развязкой от промышленной
сети можно изготовить на основе переходного
трансформатора или реле магнитного
пускателя, причем их рабочее напряжение может
быть и ниже 220 В. На рис. 3.2-3 показана
принципиальная схема такого источника питания.
Емкость
разделительного конденсатора рассчитывается с
учетом параметров трансформатора (т.е., зная
коэффициент трансформации. сначала рассчитывают
напряжение, которое необходимо обеспечить на
входе трансформатора, а затем, убедившись в
допустимости такого напряжения для применяемого
трансформатора, рассчитывают параметры
конденсатора).
Мощность,
отдаваемая таким источником питания, вполне
может питать квартирный звонок, приемник,
аудиоплеер.
|
