Image18 (16)

Pod lupą

Pod lupą

Rys. 21

jący z klasycznym zasilaczem nie pozwala uzyskać spodziewanych parametrów - głównie ze względu na potężne impulsy prądu przedstawione na rysunku 11.

Tu trzeba przyznać, że w niektórych źródłach problem ten jest przedstawiony rzetelnie. Od ponad pół wieku (O. Schade, Proc IRE, Vol. 31, IW, str. 356) znane są krzywe, pokazujące zmiany stałego napięcia wyjściowego w zależności od stosunku rezystancji Rs/Ri. i od stałej czasowej C*Rr. Wykresy takie dla zasilacza z prostownikiem mostkowym pokazane są na rysu u ku 21. Tylko na pierwszy rzut oka rysunek jest skomplikowany. Vm to wartość szezytowa (amplituda) napięcia wtórnego transformatora w stanie bez obciążenia. V( tu napięcie wyjściowe na obciążeniu. Na osi poziomej zaznaczony jest stosunek rezystancji obciążenia do rcaktancji kondensatora filtrującego (Rl/Xc). Jeśli wypadkowa rezystancja transformatora Rs jest znikomo mała w porównaniu z rezystancją obciążenia Ri., a pojemność filtru - duża, to stale napięcie na obciążeniu jest praktycznie równe wartości Vvi (pomijając spadek napięcia na diodach) Obrazują to linie w prawej górnej części rysunku. Jeśli pojemność filtru jest bardzo mała, to w przebiegu wyjściowym występują silne tętnienia, a właściwie jest to po prostu wyprostowany przebieg sieci - jego średnia wartość wynosi około 63% napięcia szczytowego. Obrazują to krzywe z lewej strony rysunku. W praktycznych zastosowaniach interesują nas tylko zasilacze z kondensatorami o odpowiednio dużej wartości - odpowiadają temu krzywe z obszaru zaznaczonego kolorem żółtym.

Należy zwrócić uwagę, że stosunek rezystancji Rs/R. podany jest w procentach. Tak samo w procentach wyrażony jest wynik (stosunek napięć Vc/Vm), odczytywany na skali z lewej strony wykresu

Przykładowo niech w zasilaczu pracuje transformator o szczytowym napięciu wyjściowym \V 35V, który ma wypadkową rezystancję Rs=l_łlO. Zastosujemy kondensator nitrujący o pojemności lOOOOuF. Stosunek rezystancji Rl do reaktancji tego kondensatora Xc wynosi kilkadziesiąt. Bez obciążenia zasilacz ten da na wyjściu napięcie prawne równe Vm, czyli 35V (spadek napięcia na diodach pomijamy). Jeśli zasilacz ten zostanie obciążony rezystancją Rl-1 ID, napięcie wyjściowe spadnie nie o 10%, tylko o około 25%. Pokazuje to pomarańczowy owal na rysunku 21 - przy Rs/R_l=0,I czyli 10%, napięcie wyjściowe wyniesie około 75% wcześniejszej wartości.

Wykres len potwierdza, że niezależnie od pojemności filtru, wypadkowa rezystancja Rs transformatora ma bardzo duży wpływ na napięcie wyjściowe zasilacza

Niestety, praktyczna przydatność rysunku 21 jest ograniczona, ponieważ zazwyczaj nie znamy wartości Rs transformatora. Należy

przypomnieć, żc wypadkowa wartość Rs jest dużo większa niż rezystancja uzwojenia wtórnego. Ponadto w grę wchodzi też kilka dodatkowych istotnych czynników, które powodują, że w praktyce trudno jest zrobić sensowny użytek z tego rodzaju wykresów. Wymagałoby to bowiem dokładnej znajomości parametrów danego transformatora, a takowe me są

podane w katalogach. A jeśli tc parametry

miałyby być zmierzone, to zamiast mierzyć „goły” transformator i przeprowadzać obliczenia. lepiej od razu przetestować cały zasilacz.

Generalnie, czym większą moc ma transformator. tym mniejsza jest jego wypadkowa rezystancja Rs, jednak występują istotne różnice miedzy różnymi typami transformatorów, nawet na podobnych rdzeniach. Dlatego nie sposób podać precyzyjnych wskazówek. Dociekliwych Czytelników należałoby zachęcić, żeby przeprowadzili opisane wcześniej próby z posiadanymi transformatorami, co da im bezcenne doświadczenie. A generalnie, pro- Rys. 22

jektując zasilacze, zwłaszcza stabilizowane, należy od razu planować zastosowanie transformatorów o większej mocy nominalnej, niż wynosi moc potrzebna r.a wyjściu zasilacza.

„Sztywność” zasilacza

Wcześniejsze rysunki 2. .9 jasno pokazują pewna ważną prawidłowość: czym większa moc transformatora, tym „sztywniejszy” jest

b)

Elektronika dla Wszystkich

Maj 2006

23