Раздел: Документация
0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 30  Рис. 6.1. Однополярный выпрямитель с регулируемым напряжением и максимальным током 1,5 А: Т1 трансформатор 120 В 12 В, 2 А, 60 Гц; 270 Ом; R2 5 кОм; VR1 стабилизатор на-D1 D4 диод 1N4002; С1 2500 мкФ, пряжения ИС LM317. 25 В; С2 0,1 мкФ; СЗ 15 мкФ, 25 В; R1  Земля или общая точка VR2 Рис. 6.2. Биполярный выпрямитель с положительным и отрицательным фиксированными выходными напряжениями: Т1 трансформатор 120 В24 В 1 А (вто- С2 0,1 мкФ; СЗ 15 мкФ, 25 В; VR1 старинная обмотка со средней точкой); D1 билизатор напряжения ИС 7808; VR2 ста-D4 диод 1N4002; С1 2500 мкФ, 16 В; билизатор напряжения ИС 7908.  VR2 Рис. 6.3. Однополярный выпрямитель с возможностью выбора одного из двух значений выходного напряжения: Т1 трансформатор 120 В 12 В 2 A D1 напряжения 7805 или 7812; VR2 - ИС ста-D4 диод 1 N4002; С1 2500 мкФ 25 В- билизатора напряжения 7808; SW1 одн С2 15 мкФ, 25 В; VR1 ИС стабилизатора полюсный переключатель.  Рис. 6.4. Однополярный выпрямитель с регулируемым напряжением и операционным усилителем в качестве управляющего элемента: Т1 -трансформатор 120 В, 60 Гц; D1 лителя LM741; R1 50 кОм; VR1 стабили-D4 диод 1N4002; С1 250 мкФ, 25 В; С2 затор напряжения ИС 7805 или 7803. 15 мкФ, 25 В; IC1 - ИС операционного уси- использовать схему, представленную на рис. 6.2, которая обеспечивает стабилизацию напряжения обеих полярностей. Однополярный выпрямитель представляет собой весьма полезную схему (рис. 6.3) с возможностью выбора напряжения. Выбор фиксированных стабилизированных напряжений производится с помощью переключателя. Однополярный выпрямитель с операционным усилителем. Эта конструкция однополярного выпрямителя с блокировкой очень удобна. На рис. 6.4 представлена его схема с регулируемым стабилизированных выходом и операционным усилителем в качестве управляющего элемента. ЛИТЕРАТУРА Более подробно вопросы разработки выпрямителей и стабилизаторов рассмотрены в следующих источниках: Marston, Ray. All About Power Supply Circuits.. Radio-Electronics, (July - 1984), page 65ff. Motorola, Inc. Voltage Regulator Hand Book, Theory and Practice, Phoenix, A2. 1976, 202 pages. National Semiconductor Corp.. Voltage Redulator Handbook. Santa Clara. CA.. 1975. Выпрямление переменного тока. В большинстве своем ИС работают с небольшими величинами напряжений, поэтому трансформатор, используемый в схемах преобразования переменного тока в постоянный (т. е. в выпрямителях), должен быть понижающим. Сетевое напряжение 120 В переменного тока с частотой 60 Гц понижается до 12 В (действующее значение). Степень понижения напряжения зависит от соотношения количества витков первичной и вторичной обмотки. Величины напряжений определяются в соответствии с формулой Тр: Тъ = Ер: Еч. где Т - количество витков, Е-напряжение: символ р относится к первичной обмотке, s-ko вторичной. 12 В на вторичной обмотке трансформатора - это действующее или среднеквадратическое значение напряжения переменного тока. Осцилло-  т сп to Рис. 6.5. Соотношения между амплитудным значением PV, величиной размаха Р-Р и величиной действующего напряжения 12 В. PV =  Р-Р = 2,828-12В граф, подключенный ко вторичной обмотке, покажет на экране синусоидальный сигнал с величиной размаха между положительным и отрицательным пиковыми значениями, равной 33,9 В (12-2,828). Если разделить эту величину на 2, то результат, называемый пиковым или амплитудным значением напряжения, будет составлять величину 16 96 В (12 1,414). Эта величина является весьма важной, поскольку после выпрямления полученное значение напряжения постоянного тока будет ближе к амплитудной, нежели к действующей величине. На рис. 6.5 показано соотношение между амплитудным значением (PV) и величиной размаха (Р-Р). В большинстве случаев в выпрямительных схемах используется мостовая схема выпрямления, получившая распространение благодаря простоте и дешевизне. Она называется двухполупериодным выпрямителем, т.к. на выходе присутствуют обе полуволны синусоидального напряжения. Для объяснения процесса выпрямления достаточно рассмотреть, что происходит в течение одного периода синусоидального сигнала, т. к. остальные периоды повторяются. Работа выпрямителя рассматривае ся в терминах импульсов постоянного тока, проходящих через нагрузку (до фильтрации). На рис. 6.6 показан путь положительной полуволны синусоидального напряжения. При поступлении с трансформатора этой положительной полуволны (положительная волна означает «недостаток» электронов в  120В Рис. 6.6. Движение потока электронов при положительной полуволне напряжения пер-менного тока.  Рис. 6.7. Движение потока электронов при отрицательной полуволне напряжения переменного тока. верхней части трансформатора) в нижней части трансформатора образуется избыток электронов, которые стремятся попасть в верхнюю часть трансформатора. Поток электронов двигается в направлении точки соединения диодов А1 и В1. Диод А1 смещен в обратном направлении (подобно улице с односторонним движением), и электроны не могут пройти через него и «пересечь» мост. Однако диод В1 смещен в прямом направлении, и поток электронов может пройти через него. Затем электроны стремятся пройти через диод А2 и попасть в верхнюю часть трансформатора, где наблюдается недостаток электронов. Но поскольку диод А2 смещен в обратном направлении (и, следовательно, является непроводящим), путь электронам здесь закрыт. У электронов остается единственный путь вниз (показанный стрелками) через резистивную нагрузку R1 и далее к диоду В2. Диод В2 смещен в прямом направлении, поэтому поток электронов может проходить через него в верхнюю часть трансформатора. В результате такого маршрута движения потока электронов через нагрузку R1 проходит импульс постоянного тока. На этом рассмотрение положительной полуволны заканчивается. На рис. 6.7 рассмотрена вторая полуволна синусоидального напряжения. Эта полуволна имеет отрицательную полярность (недостаток электронов в нижней части трансформатора), поэтому в верхней части трансформатора образуется избыток электронов, которые стремятся туда, где их не хватает. Поток электронов будет двигаться в направлении точки соединения диодов А2 и В2. Диод В2 смешен в обратном направлении, и электроны не могут пройти через него, однако смещен в прямом направлении и является проводящим диод А2. Далее поток электронов стремится пройти через диод В1, т. к. этот путь является более коротким, но диод В1 смещен в обратном направлении и, следовательно, закрыт. Единственно возможным путем, показанным стрелками, является путь через резистор R1 в направлении диода А1. Поскольку диод А1 смещен в прямом направлении и является проводящим, то поток электронов через него попадает в нижнюю часть трансформатора. Обратите внимание, что в оба полупериода синусоиды поток электронов проходит через нагрузку R1 в одном направлении и является положительным импульсом в обоих случаях. При частоте сигнала 60 Гц через нагрузку за одну секунду будет проходить в одном направлении 120 положительных импульсов. Таким образом происходит Заряд С1  Разряд С1 Рис. 6.8. Преобразование импульсов постоянного тока в постоянное напряжение с пульсациями и в практически «чистое» постоянное напряжение. выпрямление переменного тока (или преобразование переменного тока в постоянный). Следующим шагом является замена резистора R1 на конденсатор большой емкости. Конденсатор заряжается во время каждой полуволны и начинает разряжаться при спадании импульса. В результате возникает еще один направленный в ту же сторону электронный поток, и импульсная последовательность превращается в постоянное напряжение с величиной, близкой к амплитудной. На рис. 6.8 показано действие конденсатора. Здесь также наблюдаются пульсации но их величина незначительна и все они находятся выше нулевого уровня. Если емкость конденсатора достаточно велика (2500 мкФ) и использован трехвыводный стабилизатор, величина пульсаций снижается до уровня, соизмеримого с возможностями измерительных приборов, а качество такого источника приближается к качеству батарей Следует отметить, что величина полученного постоянного напряжения приближается к амплитудному значению синусоидального напряжения за вычетом падения напряжения на диодах, величина которого примерно равна 1,2 В. Глава / Схемы управления звуковыми сигналами Схема 1 ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР (С ЗАВЫВАНИЕМ) Описание работы схемы. Звуковой сигнализатор с завыванием является прекрасной защитой против нежданного вторжения. Звук сигнализатора столь неприятен, что незваный гость будет поражен. Таймер на микросхеме IC1 типа LM555 используется для выработки сигналов с частотой один импульс в секунду, которые индицируются светодиодом D1. Выход микросхемы подключен через конденсатор С2 к выводу 13 микросхемы IC2 (один из четырех каналов аналогового ключа на два направления). На вывод 1 аналогового ключа подается плюс источника питания, а вывод 2 соединен через резистор R4 и конденсатор СЗ с землей через вывод 9 микросхемы IC3 (схема фазовой автоматической подстройки частоты). Часть микросхемы IC3, представляющая собой генератор, управляемый напряжением, вырабатывает колебания, которые передаются на громкоговоритель через транзистор Q1 (рис. 7.1). Генератор, управляемый напряжением, изменяет частоту генерации при изменении напряжения на выводе 9. Когда на выходе микросхемы IC2 появляется высокий потенциал под действием импульса с микросхемы IC1, конденсатор СЗ заряжается от плюса питания через резистор R4 и аналоговый двусторонний ключ, напряжение на выводе 9 возрастает, что вызывает повышение частоты. Когда микросхема IC2 отключается, кон- С1  R4 470 CD4016 IC2 Ф@@(и)®®(в) R5 СЗ  ис. 7.1. Звуковой сигнализатор (с завыванием): IC1 -555, таймер; IC2 CD4016, четыре ана- таловый); С2-10 мкФ лотовых ключа на два направления: IC3 МС14046, схема фазовой автоподстройки; гп-470 0м; R2, R3 68 кОм; R4, R5 470 кОм; R6-150kOm; R7-1kOm; Q1 -N1101, SK3010, GE59; CI-6,8 мкФ (тан- 10 В; СЗ-4мкФ. 10 В; С4-0,06 мкФ; В1-батарейка для транзисторных приемников на 9 В; Spk 8-Ом громкоговоритель; S1-однополюсный перекидной переключатель, нормально замкнутый; R8 1 МОм; R9-100 кОм. 0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 30
|
