Start Artyku?y Elektronika Zasilanie uk?adw elektronicznych i mikroprocesorowych

Partnerzy

www.prototypy.com

helion

www.elektroda.pl

www.zestawyuruchomieniowe.pl

Kredyty Gdynia

Translate this



PDF Drukuj
Ocena użytkowników: / 23
SłabyŚwietny 
piątek, 03 września 2010 10:26

zasilanie_ukladow_elektronicznychWszystkie uk?ady elektroniczne potrzebuj? zasilania. Sposb zasilania urz?dze? elektronicznych mo?na podzieli? na trzy grupy pod wzgl?dem mobilno?ci urz?dzenia. Urz?dzenia stacjonarne zasiane z sieci energetycznej, urz?dzenia mobilne zasilane z baterii lub akumulatorw, oraz urz?dzenia z podtrzymaniem napi?cia w wypadku zaniku zasilania sieciowego z akumulatorw lub baterii.

Zasilanie sieciowe

Zasilacze niestabilizowane

Urz?dzenia stacjonarne naj?atwiej zasili? z sieci energetycznej. Napi?cie sieciowe ma warto?? skuteczn? 230V (+5%, -10% wed?ug standardw prawa energetycznego) oraz przebieg sinusoidalny. Dla obni?enia napi?cie zasilania z 230V do akceptowalnych dziesi?tek woltw niezb?dny jest transformator obni?aj?cy napi?cie. Na rysunku poni?ej przedstawiono przebiegi napi?? po stronie pierwotnej i wtrnej transformatora obni?aj?cego napi?cie.

3761083.png
Rys. 1. Transformator obni?aj?cy napi?cie oraz przebiegi napi?? po stronie pierwotnej U1 i wtrnej U2.

Jak wynika z powy?szych przebiegw napi?cie po stronie wtrnej U2 transformatora obni?aj?cego napi?cie jest ni?sze od napi?cie po stronie pierwotnej U1. Zachowany zosta? natomiast przebieg sinusoidalny oraz jego okres, natomiast zmieni?a si? amplituda. Zmiana amplitudy zale?na jest od rodzaju zastosowanego transformatora. U?ycie transformatora daje dodatkowe korzy?ci wynikaj?ce z galwanicznej separacji uk?adu elektronicznego od napi?cie sieciowego.

Uk?ady elektroniczne wymagaj? zasilania pr?dem sta?ym z tego te? wzgl?du niezb?dne staje si? zastosowanie prostownika z?o?onego z diod prostowniczych lub zespolonych mostkw Graetza zawieraj?cych 4 diody prostownicze w jednej obudowie. Do bardzo prostych uk?adw o niewielkiej mocy wystarcza zastosowanie jednej diody prostowniczej co pokazano na rysunku poni?ej. Jest to prostownik jednopo?wkowy (p?okresowy). Niestety takie prostowniki wprowadzaj? niesymetri? obci??enia co niekorzystnie wp?ywa na sie? energetyczn? przy du?ych pr?dach pobieranych przed odbiornik. Kolejn? wada s? stosunkowo du?e t?tnienia napi?cia wyj?ciowego o czym b?dzie mo?na przeczyta? poni?ej.

1201215851.png

Rys. 2. Prostownik jednopo?wkowy oraz przebiegi napi?? przez U1 i za prostownikiem U2

W prostowniku jednopo?wkowym dioda prostownica przewodzi jedynie wtedy gdy warto?? napi?cia jest wi?ksza od 0, natomiast nie przewodzi gdy warto?? napi?cie jest ujemna. Reasumuj?c "przepuszczana" jest tylko jedna po?wka okresu sinusoidy.

Znacznie lepszym rozwi?zaniem jest prostownik dwupo?wkowy przedstawiony na rys. 3. W tym przypadku zastosowano 4 diody prostownicze w uk?adzie mostka Greatza. Taki prostownik ma znacznie lepsze w?a?ciwo?ci od prostownika jednopo?wkowego, poniewa? jak wynika z przebiegw napi?? na rys. 3, "przepuszczane" s? dwa p? okresy z tym, ?e cz??? okresu o warto?ciach ujemnych zmienia znak i staje si? warto?ciami dodatnimi.

2063151323.png

Rys. 3. Prostownik dwupo?wkowy oraz przebiegi napi?? przed prostownikiem - U1 i za prostownikiem - U2.

Na rysunku powy?ej przedstawiono dwa identyczne uk?ady, jedyna r?nica to sposb rozmieszczenia diod prostowniczych na schemacie. Prostownik dwupo?wkowy mo?na zbudowa? u?ywaj?c 4 diod prostowniczych rys. 4 lub stosuj?c scalony mostek prostowniczy rys. 5.


1250529122.jpg
Rys. 4. R?ne rodzaje diod w r?nych obudowach
.

3369670835.jpg
Rys. 5. R?ne rodzaje mostkw prostowniczych w r?nych obudowach
.

Jak wida? warto?ci napi?cie U2 znajduj? si? tylko na cz??ci dodatniej wykresu. Napi?cie otrzymane za prostownikiem nadal nie nadaje si? do zasilania uk?adw elektronicznych ze wzgl?du na jego charakter. Konieczne jest zastosowanie kondensatora wyg?adzaj?cego napi?cie. Gdy diody przewodz? napi?cie wzrasta, a kondensator jest ?adowany, natomiast gdy napi?cie zaczyna spada? kondensator oddaje zmagazynowan? energi? dzi?ki czemu charakterystyka napi?cia jest znacznie ?agodniejsza i nie wyst?puj? tak znaczne t?tnienia jak na rys. 3.Szybko?? roz?adowania kondensatora mo?na obliczy? na podstawie poni?szego wzoru, gdzie ? (czyt. tau) oznacza sta?? czasowo obwodu R (rezystancja obci??enia) i C (pojemno?? kondensatora). Sta?? czasow? ? nale?y tak dobra? by ?>>1/f, gdzie f to cz?stotliwo?? t?tnie?. Schemat oraz przebiegi napi?? przed i za kondensatorem przedstawiono na rys. 6. Nale?u zauwa?y?, ?e napi?cie U1 mierzone by?o bez kondensatora C, a napi?cie U2 z kondensatorem. Zestawiono to na jednym rysunku dla ?atwiejszego zrozumienia. Oczywsiste jest, ?e napi?cie przed i za kondensatorem jest takie samo.

?=R * C
?>>1/f

3156610288.png

Rys. 6. Prostownik dwupo?wkowy z kondensatorem filtruj?cym oraz przebiegi napi?? przed kondensatorem - U1 i za kondensatorem - U2.

Warto rwnie? wspomnie? o napomnianych wcze?niej t?tnieniach. W prostowniku jednopo?wkowym gdzie zastosowano tylko jedn? diod? prostownicz?, tak?e stosuje si? kondensatory do "wyg?adzania" przebiegu napi?cia wyj?ciowego. Jak mo?na zauwa?y? na rys. 7 warto?? mi?dzyszczytowa t?tnie? jest znacznie wi?ksza w przypadku prostownika jednopo?wkowego w porwnaniu do prostownika dwupo?wkowego rys. 6. Warto?? mi?dzyszczytow? t?tnie? mo?na obliczy? na podstawie poni?szego wzoru:

? = R * C
? >> 1/f

R?nica wynika z faktu, ?e kondensator ?adowany jest jedynie przez 1/4 okresy a przez pozosta?e 3/4 roz?adowuje si?. W przypadku prostownika dwupo?wkowego ta proporcja jest inna. Kondensator ?adowany jest przez 1/2 okresu i w takim samym czasie roz?adowywany co zmniejsza r?nice napi?cia wyj?ciowego (t?tnienia). Porwnanie zosta?o wykonane dla kondensatorw tej samej pojemno?ci. Nale?u zauwa?y?, ?e napi?cie U1 mierzone by?o bez kondensatora C, a napi?cie U2 z kondensatorem. Zestawiono to na jednym rysunku dla ?atwiejszego zrozumienia. Oczywsiste jest, ?e napi?cie przed i za kondensatorem jest takie samo.

3369725131.png

Rys. 7. Prostownik jednopo?wkowy z kondensatorem filtruj?cym oraz przebiegi napi?? przed kondensatorem - U1 i za kondensatorem - U2.

Na rys.6-7 przebiegi napi?? s? zale?ne od pojemno?ci kondensatora C i pr?du pobieranego przez odbiornik, im wi?ksza pojemno?? kondensatora tym mniejsze t?tnienia i jednocze?nie im wi?kszy pobr pr?du przez odbiornik zasilany tym wi?ksze t?tnienia. Wynika z tego, ?e im wi?kszy pobr pr?du przez odbiornik tym pojemno?? kondensatora musi by? wi?ksza by nie dopu?ci? do zbyt du?ych t?tnie?. Warto?? mi?dzyszczytow? t?tnie? ?U mo?na obliczy? z poni?szych wzorw, gdzie f to cz?stotliwo?? t?tnie?, I to pr?d pobierany przez odbiornik, a C to pojemno?? kondensatora.

?U = I / (f *C)     - dla prostownika jednopo?wkowego
?U = I / (2 * f *C) - dla prostownika dwupo?wkowego

Bezpo?rednio za kondensatorem elektrolitycznym zaprezentowanym na schematach rys.6-7 stosuje si?  dodatkowy kondensator ceramiczny, ktry spe?nia inna funkcj? ni? kondensatory elektrolityczny du?ej pojemno?ci. Filtruje on zak?cenia "szpilki" napi?cia jakie mog? pojawi? si? w sieci energetycznej na skutek przepi??. Kondensator C2 nie jest wymagany w prostych uk?adach elektronicznych, natomiast jest on niezb?dny gdy zasilane maj? by? uk?ady podatne na zak?cenia takie jak na przyk?ad mikrokontrolery. Na rys. 8 zaprezentowano schemat prostownika wraz z dwoma kondensatorami oraz przyk?adowy przebieg napi?cia zak?conego oraz napi?cie po dodaniu kondensatora C2 i ich odfiltrowaniu. Warto?? kondensator ceramicznego C2 z regu?y wynosi 100nF. Nale?u zauwa?y?, ?e napi?cie U1 mierzone by?o bez kondensatora C2, a napi?cie U2 z kondensatorem. Zestawiono to na jednym rysunku dla ?atwiejszego zrozumienia. Oczywsiste jest, ?e napi?cie przed i za kondensatorem jest takie samo.

2988031915.png

Rys. 8. Zasilacz z kondensatorami filtruj?cym oraz przebiegi napi?? przed kondensatorem C2 - U1 i za kondensatorem C2 - U2.

Uk?ad przedstawiony na rys. 8 mo?na ju? nazwa? zasilaczem, poniewa? napi?cie wyj?ciowe ma warto?? znacznie obni?ona od warto?ci napi?cia sieciowego i co najwa?niejsze jest to napi?cie sta?e. Na rys. 8 za?o?ono, ?e dobrany zosta? na tyle pojemny kondensator C1, ?e t?tnienia s? pomijalnie ma?e.

Dla uzyskania napi?cia sta?ego o warto?ci 12V nale?y zastosowa? transformator o napi?ciu po stronie wtrnej obliczonej z poni?szego wzoru. We wzorze uwzgl?dniono spadek napi?cia na diodach prostowniczych, ktry wynosi od 0,6V do 1V. W obliczeniach przyj?to spadek U_diody =w 0,7V. W danej chwili w prostowniku dwupo?wkowym przewodz? dwie diody dlatego warto?? U_diody jest podwojona.

U_wtrne = (U_wyj?ciowe + 2 * U_diody) / ?2
U_wtrne = (12 + 2 * 0,7) /
?2
U_wtrne = 9,5 V

Mog?o by si? wydawa?, ?e wystarczy kupi? transformator o napi?ciu wtrnym o warto?ci 9,5V. Niestety nie zawsze mo?na dobra? transformator o warto?ci napi?cia wtrnego rwnego warto?ci obliczonej. Nale?y wtedy zastosowa? transformator o napi?ciu wtrnym najbli?szym obliczonej warto?ci, w tym przypadku 10V. Ponownie nale?y przeliczy? warto?? napi?cia wyj?ciowego przekszta?caj?c powy?szy wzr:

U_wyj?ciowe = U_wtrne * ?2 - 2 * U_diody
U_wyj?ciowe = 10 * ?2 - 2 * 0,7
U_wyj?ciowe = 12,7 V

Jak wida? uzyskane w ten sposb napi?cie nie jest dok?adnie co do warto?ci napi?ciem oczekiwanym czyli 12V. Niestety jest to wada zasilaczy niestabilizowanych, s? one rwnie? podatne na wahania napi?cia sieci energetycznej bo napi?cie wyj?ciowe zasilacza zale?y od napi?cia sieci energetycznej. Napi?cie wyj?ciowe nie jest idealnie "g?adkie" i wyst?puj? t?tnienia zale?ne od obci??enia jakie pod??czymy do zasilacza. Rozwi?zaniem tych wszystkich problemw s? zasilacze stabilizowane.

Zasilacze stabilizowane

W?a?ciwie wszystkie uk?ady elektroniczne zasilane s? pr?dem sta?ym. Uk?ady cyfrowe czy mikrokontrolery wymagaj? bardzo stabilnego zasilania co wymusza stosowanie zasilaczy stabilizowanych. Napi?cia zasilaj?ce uk?ady elektroniczne s? bardzo r?ne. W uk?adach amatorskich dominuje +5V, +12V oraz coraz cz??ciej +3V, +3,3V. Rzadziej spotykane napi?cie zasilania to +1V, +1,2V czy +1,5V. Skupimy si? na zasilaczu stabilizowanym +5V, ktry jest najcz??ciej stosowany w amatorskich uk?adach mikroprocesorowych. Nale?y wspomnie?, ?e wi?kszo?? mikroprocesorw mo?e by? zasilane napi?cie z podanego w nocie katalogowej przedzia?u. Tak na przyk?ad dla mikroprocesora ATmega8 napi?cie zasilania mo?e zawiera? si? w przedziale od +4,5V do +5,5V, a dla ATmega8L od +2,7V do +5,5V.

Zasilacz stabilizowany to zasilacz niestabilizowany rys. 7-8 z dodatkowym uk?adem stabilizacji napi?cia. Najcz??ciej stosowanymi stabilizatorami napi?cia s? scalone stabilizatory liniowe. Na ich popularno?? wp?ywa niska cena oraz minimalna ilo?? dodatkowych elementw. Na rysunku poni?ej zaprezentowano r?ne stabilizatory liniowe w r?nych obudowach.

4122554627.jpg
Rys.9. R?ne rodzaje stabilizatorw liniowych w r?nych obudowach.

Proste stabilizatory liniowe wyposa?one s? z regu?y w 3 wyprowadzenia, IN, GND i OUT. Poszczeglne wyprowadzenia mo?na sprawdzi? w nocie katalogowej konkretnego uk?adu. Wyprowadzenie IN jak sama nazwa wskazuje pod??czane jest do ?rd?a napi?cia ktre ma by? stabilizowane. GND to masa wsplna uk?adu, a OUT to wyj?cie na ktrym otrzymujemy napi?cie stabilizowane o konkretnej warto?ci. Stabilizatory dost?pne s? w r?nych wersjach napi?cia wyj?ciowego. Na rys. 10 zaznaczono uk?ad z serii 78xx gdzie "xx"oznacza warto?? napi?cia wyj?ciowego. Na przyk?ad w stabilizatorze scalonym 7812 po prawid?owym pod??czeniu i zasilaniu odpowiednim napi?ciem na wyj?ciu OUT otrzymamy +12V.

1847536720.png
Rys.10. Prosty zasilacz z wykorzystaniem stabilizatora liniowego 78xx.

Stabilizatory liniowe maj? wielk? zalet? ktra jest jednocze?nie ich g?wn? cech?, mianowicie napi?cie doprowadzane do stabilizatora (wyprowadzenie IN) mo?e zawiera? si? w pewnych granicach opisanych dok?adnie w nocie katalogowej elementu. Dla stabilizatorw 78xx napi?cie maksymalne doprowadzane do stabilizatora wynosi oko?o 30V. Nale?y pami?ta? o tym by napi?cie wej?ciowe nie by?o zbyt niskie, poniewa? wtedy stabilizator nie b?dzie pracowa? poprawnie. Napi?cie wej?ciowe stabilizatora powinno by? przynajmniej o 2 V wy?sze od napi?cia wyj?ciowego. Przyk?adowo dla stabilizatora 7805 napi?cie wej?ciowe powinno wynosi? przynajmniej 7V. Warto?ci te mog? si? nieznacznie r?ni? w zale?no?ci od producenta stabilizatora. Wa?n? spraw? jest pr?d p?yn?cy przez stabilizator. Nie mo?e on by? wi?kszy od maksymalnego dopuszczalnego pr?du przewodzenia stabilizatora. Maksymalny pr?d stabilizatora zale?y od typu jego obudowy.  Dla stabilizatorw serii 78xx w obudowie TO220 (ilustracja grna lewa rys. 9) maksymalny pr?d jaki mo?e przewodzi? wynosi 1A, dla obudowy SO8, SOT89 (ilustracja dolna ?rodkowa rys. 9), TO92 (ilustracja grna prawa rys. 9) jest to 0,1A (100mA). Nistety stabilizatory liniowe posiadaj? te? wady, g?wn? z nich jest ich ma?a sprawno??. Spadek napi?cia na stabilizatorze jest r?nic? napi?? mi?dzy wej?ciem U_in, a wyj?ciem stabilizatora U_out. Poprzez stadek napi?cia na stabilizatorze i pr?d p?yn?cy przez niego wydziela si? moc strat w postaci ciep?a. Rozwa?my przypadek gdy przed stabilizatorem napi?cie wynosi 28V, a uk?ad docelowy ma by? zasilony napi?ciem 5V. Wybieramy zatem stabilizator o oznaczeniu 7805. Pr?d pobierany przez zasilany uk?ad wynosi ?rednio 0,9A. Nale?y obliczy? moc P wydzielan? na stabilizatorze jako iloczyn spadku napi?cia na stabilizatorze (U_in - U_out), oraz pr?du p?yn?cego przez stabilizator I_stab.

P = (U_in - U_out) * I_stab
P = (28 - 5) * 0,9
P = 20,7 W

Moc wydzielona to 20,7 wata, co jest znaczn? warto?ci? dla obudowy TO220 wi?c wydzieli si? sporo ciep?a. Z tego powodu stabilizatory w obudowie TO220 posiadaj? metalow? tyln? obudow? w celu przykr?cenia do niej radiatora odprowadzaj?cego ciep?o. Gdyby nie zastosowa? radiatora w tym przypadku stabilizator szybko osi?gn?? by temperatur? graniczn? dla z??cza, ktra wynosi 150C i tym samym uleg? by uszkodzeniu. Dla ma?ych mocy strat (kilka watw) nie ma konieczno?ci stosowania radiatora.

Kondensatory filtruj?ce przed i za kondensatorem s? niezb?dne do ich prawid?owego dzia?ania. Kondensator elektrolityczny C1 na rys 10 powinien mie? pojemno?? zale?n? od pr?du pobieranego przez odbiornik oraz od charakterystyki tego pr?du. Kondensator ten zmniejsza t?tnienia napi?cia przed stabilizatorem. Zalecane warto?ci kondensatora C1 zawieraj? si? w granicach od 47?F do 1000?F. Nale?y pami?ta? o dopuszczalnym napi?ciu pracy kondensatora, ktra musi by? wy?sza od napi?cia wej?ciowego stabilizatora U_in. Dwa kondensatory C2 oraz C3 s?u?? do filtrowania zak?ce? napi?cia. Ich warto?ci s? sta?e podane przez producenta uk?adu i wynosz? odpowiednia C2 - 330nF, C3 - 100nF w przypadku uk?adw serii 78xx. Elektrolityczny kondensator C4 zapobiega nadmiernemu spadkowi napi?cia podczas impulsowego poboru pr?du przez uk?ad. Je?eli charakterystyka pracy urz?dzenia jest impulsowa, jak to ma miejsce w uk?adach mikroprocesorowych gdzie w czasie ustawiania wyj?? pobierany jest stosunkowo du?y pr?d, a w czasie u?pienia pr?d jest niewielki kondensator C1 powinien mie? wi?ksz? warto?? ni? w przypadku gdy uk?ad pobiera pr?d o niezmienionej warto?ci, wtedy mo?na nawet pomin?? kondensator C4. Zalecane warto?ci kondensatora C4 dla wi?kszo?ci uk?adw mikroprocesorowych zawieraj? si? w granicach od 47?F do 2200?F.

   

Zasilacze beztransformatorowe

W prostych uk?adach elektronicznych o niewielkim poborze pr?du mo?na zastosowa? zasilacz beztransformatorowy. Pozwala on na zasilanie uk?adu bezpo?rednio z sieci elektroenergetycznej 230V bez u?ycia transformator. Rozwi?zanie tego typu poci?ga za sob? szereg problemw, z ktrych g?wny to brak separacji galwanicznej pomi?dzy uk?adem elektronicznym, a sieci? elektroenergetyczn?. Mo?liwo?? pojawienia si? pe?nego napi?cia sieciowego 230V w uk?adzie w razie uszkodzenia jednego z elementw zasilacza sprawia, ?e tego typu zasilacze powinny by? wykonywane jedynie przez do?wiadczonych u?ytkownikw lub pod ich nadzorem.

Kolejnym minusem zasilacza beztransformatorowego jest bardzo ograniczona wydolno?? pr?dowa, co sprawia, ?e takie zasilacze mog? by? wykorzystywane tylko w projektach, w ktrych pobr pr?du jest nie wi?kszy ni? kilkadziesi?t mili amperw (mA). Ograniczenie maksymalnego pr?du wyj?ciowego zasilacza podyktowane jest w g?wnej mierze pojemno?ci? kondensatora C1. Dla przyk?adwej zastosowanej pojemno?ci 1F maksymalny pr?d wyj?ciowy zasilacza wynosi oko?o 50mA (0,05A).

Poni?ej przedstawiono przyk?adowe pojemno?ci kondensatora C1 w zale?no?ci od wymaganego pr?du wyj?ciowego zasilacza:

Pojemno?? C1 Pr?d przy 220V Pr?d przy 190V
nF mA mA
33 2,78 2,38
68 2,63 3,95
100 6,81 5,82
220 12,6 10,9
330 19,2 16,5
470 27,3 23,2
680 38,4 33,1
1000=1uF 57,8 49,4
1500-1,5uF 86,7 74,5

* Tabela zaczerpni?ta z publikacji Elektronika dla Wszystkich - Wrzesie? 2000

Podczas dobierania kondensatora C1 nale?y pami?ta? o przewidzeniu najbardziej niekorzystnych warunkw pracy. Wydajno?? pr?dowa zasilacza beztransformatorowego jest silnie zale?na od napi?cia skutecznego sieci elektroenergetycznej. Warto?ci pr?dw wyj?ciowych zasilacza obliczone zosta?y dla napi?? 220V i 190V. Podczas projektowania nale?y przyjmowa? warto?ci z kolumny 190V, poniewa? w sieci elektroenergetycznej mog? pojawi? si? chwilowe obni?enia napi?cia co spowoduje zmniejszenie wydajno?ci pr?dowej zasilacza. Dopieraj?c kondensator C1 i wybieraj?c warto?ci z komuny 190V zostaje zachowany margines bezpiecze?stwa ktry nie pozwoli na nieprawid?owe dzia?anie zasilacza podczas obni?enia napi?cia sieci elektroenergetycznej.

G?wnymi elementami zasilacza s? kondensator polipropylenowy (MKP lub KFPM) C1 o pojemno?ci (1F), rezystor ograniczaj?cy pr?d R1 o warto?ci 220? i mocy minimalnej 1W (zalecane 2W) oraz mostek prostowniczy sk?adaj?cy si? z diod D1-D4. G?wny kondensator zasilacza C1 powinien by? przystosowany do pracy przy napi?ciu 400V. Wynika to z faktu, i? napi?cie znamionowe kondensatora to napi?cie sta?e (chwilowe) jakie mo?e wytrzyma? izolacja kondensatora. W sieci elektroenergetycznej napi?cie 230V to napi?cie skuteczne, a warto?? napi?cia szczytowego chwilowego mo?e si?ga? 230*?2 = 325V. Zak?adaj?c 10% wahania napi?cia w sieci otrzymujemy 230*1,1*?2 = 358V. Dlatego zastosowano kondensator na napi?cie 400V.  Do zastosowania w zasilaczy beztransformatorowym nie nadaj? si? popularne kondensatory MKT lub MKSE na napi?cie 400V, nale?y zastosowa? wtedy kondensator tego typu na napi?cie 630V. Na rezystorze R1 wydzielaj? si? du?e ilo?ci ciep?a wywo?ane stratami przez pr?d p?yn?cy bezpo?rednio z sieci elektroenergetycznej. Dwa rezystory R2 i R3 o rezystancji 47k? po??czone rwnolegle z kondensatorem C1 powoduj? jego roz?adowanie po od??czeniu od zasilania sieciowego, co zwi?ksza bezpiecze?stwo u?ytkowania uk?adu. Gdyby nie zastosowano rezystorw roz?adowczych po od??czeniu uk?adu od sieci elektroenergetycznej i dotkni?ciu bolcw wtyku zasilaj?cego, u?ytkownik mg? by zosta? pora?ony niewielkim pr?dem, co niekoniecznie musia?o by by? gro?ne dla ?ycia lub zdrowia, ale powodowa?o by nieprzyjemne uczucie.

Kolejnym wa?nym elementem jest mostek prostowniczy zbudowany z 4 diod prostowniczych D1-D4 typu 1N4004 w uk?adzie Gretze'a. Absolutnie nie nadaj? si? do tego popularne diody impulsowe 1N4148. Zaraz za mostkiem prostowniczym zastosowano kondensator stabilizuj?cy napi?cie C2 o pojemno?ci 1000F oraz diod? Zenera D5 o napi?ciu znamionowym 12V. Napi?cie diody zenera mo?e zawiera? si? w granicach 3,3V do 24V w zalezno?ci od zastosowa?. W tym miejscu napi?cie wyj?ciowe jest ju? sta?e i ma  warto?? oko?o 12V (przy zastosowaniu diody Zenera 12V). Bezpo?rednio z tego punktu mo?na zasila? na przyk?ad przeka?nik o napi?ciu pracy 12V lub inne uk?adu wymagaj?ce takiego napi?cia zasilania. Je?eli w projektowanym zasilanym uk?adzie wyst?puj? przeka?niki warto je zasili? w?a?nie napi?ciem +12V lub wy?szym, poniewa? zmniejszy to pr?d pobierany przez ca?y uk?ad ni? w przypadku przeka?nikw o ni?szym napi?ciu zasilania i jednocze?nie wp?ynie na minimaln? wymagan? pojemno?? kondensatora C1. Dalsza cz??? zasilacza nie jest ju? wymagana gdy do zasilania uk?adu wystarczy jedna warto?c napi?cia. Je?eli jest to uk?ad zawieraj?cy mikrokontroler najlepiej jest zastosowa? stabilizator napi?cia. Sposb jego dzia?ania zosta? opisany we wcze?niejszym rozdziale dotycz?cym zasilaczy stabilizowanych. Bezpo?rednio za diod? Zenera zastosowano kondensator filtruj?cy C3 o warto?ci 100nF, nast?pnie stabilizator napi?cia 7805 pozwalaj?cy obni?y? napi?cie do popularnej warto?ci 5V. Oczywi?cie mo?na wykorzysta? inny stabilizator na przyk?ad 7809 by uzyska? napi?cie +9V. Za stabilizatorem zastosowano dwa kondensatory filtruj?ce C4 i C5 o pojemno?ciach odpowiednio 100nF i 220uF. Na rysunku 11 przedstawiono przyk?adowy schemat zasilacza beztransformatorowego z wyprowadzonymi napi?ciami +12V i +5V. W przyk?adowym zasilaczu pr?d wyj?ciowy wynosi maksymalnie 50mA co jest warto?ci zupe?nie wystarczaj?c? do dzia?ania uk?adw mikroprocesorowych z niewielk? ilo?ci? peryferiw.

11 

Rys.10. Przyk?adowy zasilacz beztransformatorowy o napi?ciu wyj?ciowym +5V i +12V oraz pr?dzie maksymalnym 50mA.

DataOdwiedzinKomentarze
Suma2948510
Pt. 1520
Cz. 1460
Śr. 1350
Wt. 12180
 

Komentarze  

 
+8 #1 ?ukasz 2010-11-18 15:47
Cytować
 
 
0 #2 Alanek 2010-12-09 10:16
fajne. dosta?em 5 z zadania.
Cytować
 
 
+3 #3 pr0fab 2011-08-27 19:37
Fajnie wszystko napisane. Super, bardzo przejrzy?cie.
Cytować
 
 
0 #4 Krzychu, 2011-12-12 23:02
Cytować
 
 
+5 #5 admin 2011-12-19 20:25
Cytować
 
 
+2 #6 Erdwyn 2014-10-27 10:20
Bardzo dobry artykul, w ktorym zagadnienia sa lepiej opracowane/pokazane niz w niejednej ksiazce. Dzieki Tobie zrozumialem w koncu role kondensatorow stabilizujacych !
Cytować
 
 
+3 #7 dawid 2014-12-12 13:50
Cytować
 
 
+2 #8 Tomek 2015-06-26 19:48
Cytować
 
 
+1 #9 Jacekddd 2016-08-19 10:00
Witam. Bardzo po?ytecznie napisane, prawie wszystko wyja?nia od podstaw, w?a?nie tak jak powinno to by? robione.
Cytować
 
 
+1 #10 Marcin 2016-11-22 20:26
?wietny artyku?y, oby wi?cej takich
Cytować
 

Dodaj komentarz


Kod antysapmowy
Odśwież

Licznik

Artyku? przeczytano: 29516

Sonda

Sk?d wiesz o www.mikrokontrolery.org
 

Statystyka

Użytkowników : 1
Artykułów : 28
Zakładki : 1
Odsłon : 399495

Facebook

Logowanie



www.mikrokontrolery.org, Powered by Joomla! Designed by SiteGround web hosting