Двухполярное питание от одной обмотки трансформатора
Как получить разнополярные напряжения от однополярного источни- ка или трансформатора с одной вторичной обмоткой
"Как нам быть, если имеющийся однополярный выпрямитель необходимо дополнить выпрямителем противоположной полярности, а перемотка сетевого
трансформатора нежелательна?" – справедливо озадачились вопросом английские радиолюбители и сами же на него ответили в
журнале "Wireless World" аж в далёком 1980 году. Как это выглядит?
Дополнительный выпрямитель, состоящий из диодного моста V2 и сглаживающего конденсатора С4, подключается к вторич- ной обмотке
силового трансформатора через разделительные конденсаторы С1 и С2.
"Wireless World" (Англия), 1980, №8
Радио №7, 1982 г.
Рис.1 Двухполярное питание от одной обмотки на двух мостах
Скромненько, со вкусом, но на этом – вся статья.
На самом деле, многочисленные заявления по поводу того, что подобные преобразователи слаботочны и не "держат" мощных нагрузок, с одной стороны, весьма
преувеличены, с другой – имеют под собой некоторую почву в виде требований, предъявляемых к величине ёмкостей С1 и С2.
Теоретически источники отрицательного напряжения способны отдавать мощность, соизмеримую с мощностью основного положительного источника и
в сумме с ним обеспечивать мощность равную мощности трансформатора.
А из каких соображений выбирать номиналы разделительных конденсаторов?
Тут всё просто – их реактивные сопротивления на частоте 50 Гц должны быть в 30...40 раз меньше, чем сопротивление Rн при
максимальном токе, где Rн = U/Imax . Рассчитать эти сопротивления можно на странице –
ссылка на страницу.
Уменьшить количество разделительных конденсаторов до одной штуки можно воспользовавшись следующей схемой.
![Получение отрицательного выходного напряжения](circuits/bipolar_suppl2.png)
Рис.2 Схема выпрямителя с двухполярным выходным напряжением
Выходное напряжение силового трансформатора выбирается исходя из требуемых напряжений, а рабочие напряжения разделительных
конденсаторов должны быть вдвое больше величины пиковых значений выпрямленного переменного напряжения.
Теперь можно забыть про все разделительные конденсаторы и перейти к схеме, представленной на Рис.3.
Тут совсем всё очень просто – два однополупериодных выпрямителя разной полярности на диодах VD1 и VD2 и два сглаживающих
конденсатора – С1 и С2.
Недостатком данной схемы является необходимость применения электролитов ёмкостями в два раза большими, чем в
ранее приведённых двухполупериодных выпрямителях.
Рассчитать номиналы этих конденсаторов можно на странице – ссылка на страницу.
Рис.3 Двухполярное питание от одной обмотки трансформатора
Радикально снизить ёмкости сглаживающих конденсаторов можно включив в схему пару интегральных стабилизаторов напряжения. С примером
такой реализации можно ознакомиться на Рис.4.
![Двуполярное питание от одной обмотки со стабилизаторами](circuits/bipolar_suppl4.jpg)
Рис.4 Двухполярное питание от одной обмотки со стабилизаторами
Если напряжение на выходе выпрямителя или однополярного источника питания имеет достаточную величину Uвых, то можно получить двуполярное
напряжение ±Uвых/2, применив схему для формирования искусственной средней точки, в нашем случае – земли (Рис.5).
![Двуполярное питание с узлом формирования искусственной земли](circuits/bipolar_suppl5.jpg)
Рис.5 Двухполярное питание с узлом формирования искусственной земли
Данный формирователь двухполярного питания (при соответствующем выборе транзисторов) позволяет запитывать достаточно мощные цепи.
Максимально допустимые токи транзисторов должны соответствовать токам нагрузки, а коэффициент передачи тока – не менее 1000/Rн.
Все представленные формирователи, кроме последнего, подразумевают переделку существующего блока однополярного питания и
не позволяют получать разнополярные напряжения от гальванических элементов или аккумуляторов.
Как быть, если нужен плюс-минус от батарейки или готового БП без его переделки рассмотрим на следующей странице.
|