Содержание

Принципиальная Схема Электроснабжения – tokzamer.ru

Поэтому в городских электросетях применяют устройства телемеханики, подающие сигнал на соответствующий диспетчерский пункт об изменении положения в РП указателей сигнализации замыканий на землю, положения выключателей, и позволяющие производить измерения нагрузки и напряжения контролируемых объектов, а также телеуправление выключателями.


При нормальной работе пропускная способность линий составляет не менее половины расчетных нагрузок предприятия.

Программа автоматически определит тип комплектного устройства, рассчитает его стоимость, выполнит размещение оборудования.
Однолинейная схема электроснабжения предприятия. Часть 2.



Существуют компьютерные приложения, позволяющие самостоятельно разработать соответствующую ГОСТам схему.

Схемы питания должны выполняться отдельно для питающей и распределительной сетей.


В замкнутых кабельных сетях все кабельные линии напряжением до В включены параллельно замкнуты , а в трансформаторных подстанциях на силовых трансформаторах со стороны низшего напряжения установлены автоматы обратной мощности, отключающие трансформаторы от сети при повреждении распределительных кабелей напряжением выше В, или специальные предохранители, обеспечивающие селективное отключение поврежденного участка. Для электроприемников первой категории выполняют автоматику АВР на вводно-распределительных устройствах или в распределительных сетях, отходящих от вводно-распределительных устройств, и в этом случае электроснабжение осуществляется несколькими не менее двух линиями напряжением до 1 кВ от различных трансформаторов.

Такое подключение отлично демонстрирует однолинейная схема трансформатора КТП: Фото — однолинейная схема трансформатора ктп Примеры того, что должна включать однолинейная типовая схема электроснабжения поликлиники, квартиры, загородного или дачного дома, завода или прочих помещений: Точку, где объект подключается к электрической сети; Все ВРУ вводно-распределительные устройства ; Точку и марку прибора, который используется для подключения помещения в большинстве случаев, нужны также параметры щита ; Нужно не только начертить кабель питания, но и отметить на схеме его сечение и марку, иногда мастера помечают номинал; Проект должен содержать данные про номинальные и максимальные токи оборудования, которое используется на объекте.


Цифра в такой схеме отвечает за определение количества фаз, а перечеркнутая косыми отрезками линия — это определение фазы. Пример оформления однолинейной схемы электроснабжения промышленного предприятия Виды однолинейных электрических схем В зависимости от того, на каком этапе выполнения работ по созданию электрической сети объекта составляется однолинейная схема, зависит её вид и прямое предназначение.

Как читать Элекрические схемы

Принципиальные схемы электроснабжения

В особенности она необходима для подключения к локальной сети дома с АВР: Фото — дом с авр Чтобы бесплатно разработать однолинейную схему электроснабжения детского учреждения, частных построек гаражей, домов, квартир, киосков , многоэтажного жилого здания, завода СНТ , вахтовых вагонов, Вам понадобится ЕСКД. Порядок получения технических условий на подключение к электрическим сетям регламентирован рядом документов. При самостоятельном выполнении данной задачи необходимо помнить, что чертеж должен четко репрезентировать основные параметры электросети.

Программа XL Pro распространяется бесплатно и доступна для загрузки зарегистрированными пользователями Extranet. Назначение однолинейной схемы..


До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии владелец сетей , после нее — потребитель электроэнергии. Однолинейная схема должна быть информативной Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения.

К распределительной сети относятся также цепи всех назначений, связывающие первичные приборы и датчики с вторичными приборами и регулирующими устройствами. Граница балансовой принадлежности..

В замкнутых кабельных сетях все кабельные линии напряжением до В включены параллельно замкнуты , а в трансформаторных подстанциях на силовых трансформаторах со стороны низшего напряжения установлены автоматы обратной мощности, отключающие трансформаторы от сети при повреждении распределительных кабелей напряжением выше В, или специальные предохранители, обеспечивающие селективное отключение поврежденного участка.
Высокая степень интерактивности интерфейса позволяет получать ответы на вопросы, часто возникающие в процессе создания схемы.

При нормальной работе пропускная способность линий составляет не менее половины расчетных нагрузок предприятия.

Высокая степень интерактивности интерфейса позволяет получать ответы на вопросы, часто возникающие в процессе создания схемы.
Как читать электрические схемы

Читайте дополнительно: Ту на укладку лэп под землю

Что такое однолинейная схема электроснабжения?

Почему схема однолинейная? Такие мероприятия необходимы для того, чтобы в дальнейшем не возникло ситуаций, которые приведут к материальным потерям предприятия.

Изображение должно содержать три фазы, питающие помещение, отходящие от них электролинии групповых сетей, данные о выключателях и устройствах защитного отключения, кабелях питания.

Основное предназначение подобной исполнительной документации — информативность и предоставление визуального восприятия о конфигурации электрической сети объекта, необходимого для принятия решений при эксплуатации энергетического хозяйства.

Основные характеристики аппаратов схемы питания записываются в перечень, который оформляется в виде таблицы, заполняемой сверху вниз. Но все они как правило сложны в освоении, если Вы не занимаетесь этим профессионально. Главное, соблюсти некоторые основные требования, чтобы получившийся рисунок был понятен и нёс в себе максимум полезной информации.

Почему схема однолинейная? В схему в обязательном порядке нужно включить не только основные её составляющие кабеля ввода, заземления, УЗО , но и розетки, выключатели света в комнатах. Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем Условные обозначения Визуальное представление различных элементов, составляющих систему энергоснабжения, регламентируется нормативными источниками.
Однолинейная схема — это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.

Граница зоны ответственности отображается в Договоре на электроснабжение конкретного объекта. Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?


Монтажные — согласовываются с архитектурными нюансами с указанием всех точных данных по кабелям, размерам оборудования, элементам крепежа и другим. Все очень просто: возле линии, которая определяет многофазное питание ставится цифра и перечеркнутый штрих, как на фото ниже. Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис. Магистральные щитовые элементы имеют горизонтальную черту, отсекающую небольшой фрагмент внизу.

Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы. В программе есть режим автоматического подбора ячейки нужной конфигурации с учетом ранее заданных критериев. Эти сети обеспечивают надежное электроснабжение потребителей, так как при отключении участка сети 6 — 10 кВ напряжение у потребителей сохраняется, но из-за сложности защиты от коротких замыканий в нашей стране применяются редко.

В большинстве случаев, электроснабжение предприятий осуществляется от энергосистем. Расчётная схема квартирного щита загородного дома На этапе эксплуатации объекта составляются однолинейные исполнительные схемы, на которых отображаются все изменения, вносимые в конфигурацию электрической сети в процессе её использования. В связи с этим все работы по проектированию схемы электроснабжения можно разбить на несколько этапов: Запрос и получение технических условий; Разработка однолинейной схемы электроснабжения на основании полученных документов; Согласование разработанной документации в организации, выдавшей технические условия.

Схема электрическая принципиальная

2.

5. Принципиальные электрические схемы питания

Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема.

Сначала от заявителя требуется оформление запроса к компании, оказывающей услуги по электроснабжению, на выдачу технических условий на реализацию данной задачи.

С удалением связей то же были проблемы какие-то не удалялись. Такие учреждения есть в Белгороде, Москве, Санкт-Петербурге и других крупных и средних населенных пунктах.

К ним относят сооружения с массовым скоплением людей театры, стадионы, универмаги , электрифицированный транспорт метрополитен, железные дороги , больницы, предприятия связи, высотные здания, группы городских потребителей с суммарной нагрузкой выше кВА, некоторые силовые установки вращающиеся печи с дутьем. Вместо них используется определение фазы по количеству штрихов.

Статья по теме: Прокладка кабеля в земле гост

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы. У изображений рубильников, выключателей, автоматов, предохранителей схем распределительной сети их технические характеристики не проставляются. Её назначение скорее необходимо для выявления недочётов и нарушений и применяется при модернизации и перерасчёте электросети. В любом случае имеется следующее, что можно ограничить расчет небольшой базой типов оборудования и кабелей и менять уже по факту после расчетов.

Программа на русском языке. Поскольку в документе есть главное — информация. При маркировке схем рекомендуется цепям питания присваивать группы цифр от до Многие начинающие электрики могут усомниться в эффективности таких чертежей, ведь кажется, что непонятно, как их отобразить тогда трехфазное или двухфазное питание. Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем Условные обозначения Визуальное представление различных элементов, составляющих систему энергоснабжения, регламентируется нормативными источниками.

Что такое однолинейная схема электроснабжения и зачем нужна

Монтажный проект требует согласования с архитектурно-конструкторскими решениями и строгого указания диаметров проводов и габаритов оборудования. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.

Но при этом однофазная проводка обозначается одной линией с одним штрихом. Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2. На схеме распределительной сети показываются: аппараты управления рубильники, выключатели, переключатели ; аппараты защиты автоматы, предохранители ; преобразователи выпрямители, трансформаторы, стабилизаторы и т. Сечения проводников питающей и распределительной сетей системы электропитания КИП и СА должны выбираться по условиям нагревания электрическим током и механической прочности с последующей проверкой по потере напряжения.
Автоматическая прорисовка однолинейной схемы

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Очень часто с целью упрощения восприятия чертежей по электроснабжению используются те или иные методики, одной из которых является однолинейная система электроснабжения жилого помещения, производственного или другого строения. Такая система позволяет понять и разработать те или иные проекты повышенной сложности. Сегодня мы расскажем, как создать однолинейную схему электроснабжения своими руками, и что она представляет собой.

Однолинейная схема электроснабжения

Ключевая особенность однолинейной схемы электроснабжения состоит в том, что такая принципиальная схема состоит только из линий обозначения трех- или двухфазных цепей. Подобное решение позволит более разумно использовать техническую документацию и совместить в рамках одного проекта сразу несколько чертежей, которые не связаны друг с другом.

По типу однолинейные схемы электроснабжения подразделяются на такие:

  • исполнительные;
  • расчетные.

Расчетная схема

Расчетная однолинейная схема электроснабжения чаще всего применяется после окончательного просчета нагрузок, которые требуются для электропитания одного помещения. Часто такую схему проектируют уже после того, как были совершены просчеты по проводам и кабелям.

Расчетная однолинейная схема включает в себе следующее:

  • структурная электрическая;
  • функциональная электросхема;
  • монтажная электросхема;
  • кабельные планы;
  • чертежи;
  • проект пожарной безопасности.

Исполнительная схема

А вот исполнительная схема электроснабжения применяется с целью перерасчета существующей системы подачи электроснабжения, чаще всего, это делают для того, чтобы серьезно обновить уже готовый проект.

Исполнительная схема электроснабжения – это документ, который включает в себя такие данные:

  • текущее состояние сетей;
  • приборов, которые входят в сети;
  • рекомендации по устранению тех или иных недостатков, выявленных в ходе проведения тех или иных технических мероприятий.

Классификация однолинейных схем

Во время проектирования систем электроснабжения своими руками применяются разные схемы, которые отображают плановые работы, существующую уже систему или же разделение систем те или иным образом. Помимо расчетных и исполнительных, однолинейные схемы бывают такие:

  • структурные – содержат общие данные про электроустановку, которая выражается в указании связей силовых элементов, в частности, трансформаторов, линий электропередач, точек врезки и многого другого;
  • функциональные – их делают преимущественно с целью абстрактной передачи действий механизмов, к которым присоединяется электроснабжение, также указывается их взаимодействие друг с другом и то, как они влияют на общее положение дел с точки зрения безопасности. Такие схемы в основном применяются для проектирования промышленных объектов с большим количеством машин, механизмов и оборудования, которые тоже нужно наносить на схему;
  • принципиальные – чаще всего выполняются согласно ГОСТ и других стандартов той или иной страны, например, IEC, ANSI, DIN и т.д.;
  • монтажные – должны четко быть согласованными с теми или иными архитектурными решениями и строительными конструкциями, в частности, несущими. Каких-то специальных требований к их оформлению нет, то размеры оборудования и сечение проводов нужно указывать четко, также нужно указывать точно диаметры кабелей и четкие размеры элементов крепежа и прочих аксессуаров.

Помимо перечисленных схем с кабельными планами есть также и электрические специальные схемы, которые используются при проектировании об отображении компонентов по отдельности.

Например, в микроэлектронике для того чтобы отобразить микрокристалл интегральной микросхемы, нужна специальная топологическая схема. Такие схемы называют мнемосхемами, они имеют вид плакатов, где действующими элементами выступают приборы и сигнализирующая аппаратура и всевозможные имитационные агрегаты. На сегодняшний день их чаще всего визуализируют на мониторе компьютера, где есть функция принятия решения пользователем вручную.

Итак, можно сделать вывод, что однолинейные графические системы должны быть созданы согласно действующим в стране строительным правилам и нормам и включать в себя такую информацию:

  • полные и правдивые сведения об оборудовании;
  • расчеты аварийного выключения электроснабжения объекта как целиком, так и частично;
  • сведения о системе автономного питания, что важно на этапе проектирования частных домов, располагающихся вдалеке от центральных электромагистралей.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Такая однолинейная схема электроснабжения того или иного объекта должна соответствовать нормам ГОСТ. Графическое изображение должно включать в себя:

  • три фазы, которые питают сеть помещения;
  • линии групповых сетей, которые отходят от питающих.

Если составляете схему своими руками впервые, помните, что самое в ней главное – это дать с ее помощью общее понятие о конструкции системы электропитания рассматриваемого помещения.

В итоге вы должны начертить довольно простое изображение, которое обязано четко показывать ключевые параметры сети электроснабжения.

Делается все очень просто:

  • начертите линию, которая будет определять многофазное питание;
  • рядом с ней поставьте цифру с перечеркнутым штрихом.

В данной схеме цифра соответствует количеству фаз, а перечеркнутый штрих – это их определение.

Кроме того, что чертеж включает в себя изображения отдельных проводов, необходимо изобразить на нем дополнительные детали электросхемы объекта. Чтобы знать, как нужно обозначать УЗО в квартире, выключатели, контакторы и прочие элементы, изучите соответствующий ГОСТ, который без труда можно отыскать на тематических ресурсах в Интернете. В них вы легко сориентируетесь на тему того, как своими руками обозначить в чертеже тот или иной элемент системы.

Чтобы защитить групповые линии от перегрузок и общих цепей объекта от электрозамыкания, нужно применять автоматические выключатели. Проект, помимо ключевых составляющих, таких как кабели ввода или заземления либо УЗО, должна включать в себя информацию о наличии розеток или выключателей света в помещениях.

Ниже приведем пример создания однолинейной типовой схемы электроснабжения для жилой квартиры, частного дома, производственного или социального объекта. Так, она включает в себя:

  • точку подключения объекта к электросети;
  • вводно-распределительные устройства;
  • точку прибора, применяемого для подключения и его марку;
  • иногда нужны параметры щита;
  • кабель питания должен не только быть изображенным схематически, то и должно быть указано его сечение и марка;
  • информация о номинальных и максимальных токах приборов, которые применяются в рамках того или иного помещения.

Также не забывайте о необходимости применения примерных расчетных нагрузок, которые могут быть предельными для той или иной сети электропитания в вашем населенном пункте. Их правила выполнения могут отличаться в зависимости от требования к помещению.

Попытайтесь уделять внимание каждому элементу, даже минимальному, поскольку ключевые требования к проекту выдвигаются компанией, которая снабжает вас электричеством. Подобная однолинейная схема электроснабжения того или иного жилого и нежилого объекта является ключевым документом, который отвечает за эксплуатационную ответственность разных сторон.

Если вы хотите своими руками и совершенно бесплатно создать однолинейный проект того или иного объекта, вам потребуется ЕСКД, то есть Единая система конструкторской документации.

В домашних условиях своими руками ее можно начертить вручную или специальной чертежной программы на компьютере. В частности, программа AutoCAD вам поможет создать проект офиса, торгового центра, частного дома или другого строительного объекта.

Если вам нужно создать такую схему, но своими руками вы не осилите эту работу, то необходимо обратиться в конструкторское бюро своего населенного пункта, специалисты которого помогут вам справиться с этой задачей.

Разработка однолинейных схем и документации

Проектирование схем электроснабжения

Вероятно, абсолютное большинство технических изделий и сооружений, существующих на нашей планете, вначале рождались в виде идеи, разрабатывались в виде чертежа или схемы и только после этого воплощались в жизнь. И действительно, составление правильных схем и чертежей позволяет избежать множества лишних действий при строительстве какого-либо объекта. С другой стороны, схема уже готового технического изделия позволяет заглянуть ему внутрь, узнать, из каких элементов оно состоит и каким образом функционирует. Это особенно верно в случае электрических сетей, окружающих нас повсюду, и вот почему.

Все большее количество возводимых зданий и сооружений требуют электрификации, что подразумевает обязательное составление их проектной документации и электрических схем.

Наиболее рациональным вариантом схемы электроснабжения является однолинейная электрическая схема, которая получила свое название потому, что выполняется в упрощенном виде: трехфазные линии изображаются на таких схемах одной линией. Такую схему также называют принципиальной. На схеме присутствуют согласно требованиям ТНПА величины токов и мощностей, потерь, аппараты защиты и автоматики, сечения и длины отходящих линий, также на схему наносят приборы, обеспечивающие контроль и учет электроэнергии. Однолинейные схемы делятся на две группы:

– Расчетная однолинейная схема – электрическая схема объекта или электроустановки, составляемая для строящихся (проектируемых) объектов, потому что при подготовке проекта производится расчет электрических нагрузок, выбор проводников и электрических аппаратов защиты и автоматики;

– Исполнительная однолинейная схема – схема электроснабжения для действующего объекта или электроустановки.  Для правильного составления исполнительной схемы нужно провести обследование помещений и содержимого электрощитков, потому что на однолинейную схему наносятся, как уже упоминалось, сечения проводов, аппараты защиты, электрические нагрузки и так далее.  

пример однолинейной схемы

Качественная разработка проектной документации играет важную роль в успешной сдаче объекта в эксплуатацию и последующего его использования. Ни для кого не секрет, что для заказчика одним из самых существенных факторов при расчете и проектировании схемы электроснабжения и документации является цена. Поэтому резонно хочется обратиться в проектные организации, где обещают составить схему быстро и недорого. В этих случаях стоит быть внимательным и помнить, что принципиальная схема электроснабжения должна быть составлена в строгом соответствии с ГОСТ 2.7ХХ и техническими условиями, которые дает Энергосбыт. Сделать это могут аккредитованные специалисты компании «ТМРсила-М», которая имеет большой опыт работ в области электроэнергетики. Среди прочих услуг, предоставляемых компанией, есть измерения удельного сопротивления грунта, сопротивления изоляции и петли «фаза-ноль» – так называемые электрофизические измерения (ЭФИ), а также наладка систем АВР и проч. В «ТМРсила-М» обязательно найдется компромисс в стоимости разработки схем электроснабжения и проектной документации, потому что наша специализация – все, что так или иначе связано с электроэнергией.

Напоследок приведем еще несколько аргументов в пользу того, что доверять составление схемы и документации лучше специалистам: начать работы по монтажу схемы можно только после получения разрешений от соответствующих инстанций. Подключить собранную схему к общей питающей электросети можно будет только после согласования разработанного проекта по электроснабжению. Поэтому правильно составленные схемы и документация в ваших руках – гарантия того, что строительство, сдача и эксплуатация пройдут легко и непринужденно. А электромонтеры скажут вам отдельное спасибо.

 

Проектируем электрику вместе: Однолинейная схема электроснабжения

Почему схема однолинейная? Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название. Назначение однолинейной схемы.. Точка подключения.. Граница балансовой принадлежности..  Коммерческий учет электроэнергии.. Правила выполнения однолинейной схемы.. Пример однолинейной схемы электроснабжения.. Однолинейная схема частного дома.

Почему схема однолинейная?

В состав проектной документации может входить несколько электрических схем. В их числе есть и однолинейная схема.

Название ее чисто условное. Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.

Различают исполнительную и расчетную однолинейную схему.
Для находящихся в эксплуатации электроустановок используется исполнительная схема. Она выполняется тогда, когда возникает необходимость ввести серьезные изменения в проект по результатам обследования действующей электроустановки и выявления несоответствий существующим нормативам и правилам.

Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема. Она выполняется после расчетов электрических нагрузок, выбора защитно-коммутационных аппаратов и кабельно-проводниковой продукции. Расчетная однолинейная схема является основой для разработки электрических принципиальных и электромонтажных схем, необходимых для выполнения монтажных работ.

Правила выполнения однолинейной схемы электроснабжения

Правила, согласно которым выполняются все виды электрических схем, в том числе и однолинейная схема электроснабжения, определены ГОСТ 2.702-75.
Как уже говорилось выше, под понятием «однолинейная схема электроснабжения» понимается графическое изображение трех фаз питающей сети и отходящих линий групповых сетей в виде одной линии. Это условное изображение значительно упрощает и делает более компактными схемы электроснабжения. Подробная детализация подобным схемам не нужна, поскольку они предназначены давать общее представление о строении электросети и основных ее элементах.

Условное изображение трехфазного напряжения питания, для примера, приведено на рисунке «а», а его упрощенное изображение, которое и явилось причиной названия однолинейных схем отображено на рисунке «б».
Для того, чтобы визуально отобразить на схемах трехфазное подключение, используют несколько обозначений, таких как перечеркнутая линия с цифрой «3», расположенной рядом с вводом или выводом проводки, и прямая линия, перечеркнутая тремя косыми отрезками.
Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2.709, как и для всех видов электрических схем.

Назначение однолинейной схемы

Однолинейная схема электроснабжения служит одним из основных документов при заключении договоров на поставку электроэнергии и выдаче технических условий (ТУ) на присоединение к электрическим сетям.
Исходя из однолинейной схемы электроснабжения, определяются границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон.

Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности сторон находится в точке подключения. До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии (владелец сетей), после нее – потребитель электроэнергии.

Коммерческий учет электроэнергии осуществляется во вводном устройстве, устанавливаемом, как правило, на границе балансовой принадлежности. Конкретное место установки приборов коммерческого учета прописывается в ТУ на присоединение к сетям. Обычно владелец сетей всегда требует установки шкафа учета в точке подключения, поскольку, как было сказано, за участок линии от точки подключения до объекта эксплуатационную ответственность несет потребитель. На самом объекте могут устанавливаться приборы технического учета для контроля общего потребления и оценки тепловых потерь электроэнергии.

Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?

На однолинейной схеме, входящей в состав проекта электроснабжения, указывают:
 • точку подключения объекта;
 • границу балансовой принадлежности;
 • марку и номинальный ток вводного устройства в точке подключения;
 • сведения о приборах коммерческого учета;
 • марку питающего кабеля или воздушной линии, их длину и сечение;
 • расчетные значения потерь напряжения в кабельных и воздушных линиях;
 • установленная и расчетная мощность ВРУ, их расчетный ток и cosφ; 
 • марки и номинальные токи защитно-коммутационных аппаратов;
 • расчетные нагрузки;
 • шкаф АВР и режим его работы.

Выбор сечения проводников и расчет потерь напряжения можно посмотреть на   странице «Выбираем сечение проводников», выбор номинальных токов аппаратов защиты – на странице «Выбор автоматических выключателей».

Однолинейная схема должна быть информативной

Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения. Она содержит сведения о расчетных нагрузках, о потерях напряжения, о приборах коммерческого учета, о режимах работы объекта при отключениях электроэнергии и т. д.
Сведения, перечисленные выше, должны присутствовать на однолинейной схеме в обязательном порядке. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.
Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис. 1. Схема кликабельна, ее можно увеличить.

Пример однолинейной схемы электроснабжения
                                          
Однолинейные схемы электроснабжения других объектов не имеют принципиальных различий с рассмотренной нами однолинейной схемой электроснабжения частного дома или любого другого сооружения.

В населенных пунктах воздушные линии 380/220В проходят, как правило, в непосредственной близости от домов. Поэтому приборы учета электроэнергии допускается устанавливать на фасадах домов, как это показано на рис. 1.

                      




Рис. 1 
      
Если статья Вам понравилась и Вы цените вложенные в этот проект усилия – у Вас есть возможность внести посильный вклад в развитие сайта на странице «Поддержка проекта».

Статьи по теме:

1. Схема электроснабжения загородного дома
2. Внутреннее электроснабжение
3. Групповые сети освещения

Внимание! 
Всех интересующихся практической электротехникой приглашаю на страницы своего нового сайта «Электрика для дома». Он посвящен основам электротехники и электричества с акцентом на домашние электрические установки и процессы, в них происходящие.

Принципиальная схема электроснабжения предприятия • Energy-Systems

 

Определение общих понятий принципиальной схемы электроснабжения

Принципиальная схема электроснабжения предприятия сильно отличается от схемы разводки электрики загородного дома. Изначально необходимо понимать основные отличительные характеристики принципиальной схемы от других схем электроснабжения (структурной схемы электроснабжения предприятия или же функциональной).

Принципиальная схема электроснабжения предприятия представляет собой графическое изображение, в котором все детали электротехнического устройства и порядок их соединения изображаются условными знаками (символизирующие эти детали) и линиями. Читая схему электроснабжения предприятия легко можно разобраться в цепях и принципах работы устройства (в нашем случае – в устройстве электроснабжения предприятия). В ней обозначается даже информация, при помощи каких элементов подключения заканчиваются входные и выходные цепи. По ГОСТу 2.701-2008 она определяется как схема, которая устанавливает группу соединений и их связь между собой, наиболее детально описывает, как работает устройство электроснабжения.

Особенности и основные критерии выбора принципиальной схемы предприятия

   

Появилось огромное количество предприятий с разными отраслевыми направлениями и непосредственно с присущими им условиями производства, которые обязательно нужно учесть при составлении проекта электроснабжения. Как следствие этого возникло огромное множество схем электроснабжения предприятий.

Пример проекта электроснабжения промпредприятия

Назад

1из9

Вперед

Но, со временем, благодаря проведенному анализу определенной характерной схожести особенностей предприятий, специалисты по проектированию схем выявили возможность использования общего подхода в таких случаях и разработали принципиальные стандарты схематического изображения электрического снабжения предприятий.

Чтобы определиться с выбором схемы электроснабжения необходимо также определиться с выбором напряжения сети в наружном электроснабжении. Для этого прорабатываются разные варианты технического и экономического развития и производится их сравнение. Такие мероприятия необходимы для того, чтобы в дальнейшем не возникло ситуаций, которые приведут к материальным потерям предприятия. Также необходимо учесть тот факт, что в схеме должен быть отображен наилучший из возможных вариантов, удовлетворяющий еще и других потребителей того района, на котором расположено предприятие (города, села и т.п.).

В большинстве случаев, электроснабжение предприятий осуществляется от энергосистем. При этом, учитывая дальность расположения линий и какая установлена мощность приемников на предприятии, различают напряжении 110, 35, 10, 6 кВт в соединительных линиях.

Но бывает, что источником электроснабжения некоторых предприятий, которые используют очень большое количество тепла для разного рода производственных целей, выступает еще и собственная электростанция.

Общим критерием в проектировании схем выступает необходимость близкого размещения источников питания к электрическим установкам предприятия. Это необходимо для того, чтобы уменьшить количество связующих звеньев. Т.е. применяются глубокие вводы. Нужно учитывать и то, что напряжения, которые применяются для наружного электроснабжения находятся в непосредственной зависимости от  напряжений, которыми обладают электрические устройства в районе, где находится предприятие.

Основные схемы распространения электроэнергии на предприятии

Чтобы определится с принципиальной схемой предприятия, необходимо выбрать напряжение, которое необходимо от распределительной сети. Выделим основные схемы распространения, а именно:

  • разделение электроэнергии между основной понижающей подстанцией 220-500/110 кВт и подстанциями глубоких вводов;
  • совмещение ГПП предприятия с подстанцией района;
  • подсоединение подстанции предприятия 110/10(6) кВт к сети с мощностью 110 кВт общей системы;
  • использование подстанций глубоких вводов 220/10(6) кВт, чтобы обеспечить большие предприятия.

Схематическое изображение электроснабжения предприятия торгового машиностроения, которая показана на рисунке выше, описывает, что поступление электроэнергии осуществляется от подстанции энергетической системы. Мощность трансформаторов, установленных на ней, составляет по 10000 кВт. Основное напряжение – 110 кВт и второстепенное составляет 35, 20 и 10 кВт. Общая мощность – 500 МВт. Расположена подстанция энергосистемы на расстоянии 12 км. от завода.

Большинство предприятий, в целях резервирования, принимают схему электроснабжения по двум радиальным линиям (ГПП с двумя трансформаторами связи). Линии, которые осуществляют питание, являются воздушными. При нормальной работе пропускная способность линий составляет не менее половины расчетных нагрузок предприятия. Но, конечно, для того, чтобы определиться с принципиальной схемой, необходимо также дополнительно выбрать пропускную способность. Т.к., если выйдет из строя одна, остальные линии смогли бы обеспечить питание приемников первой и второй категорий предприятия. Почему именно первой и второй категории? Все потому, что большая часть крупных предприятий имеют именно эти категории потребителей.

В современных схемах электрического снабжения предприятий очень часто применяются подстанции глубокого ввода (ПГВ). ПГВ имеют ряд положительных моментов, что делает схемы, в которых они применяются, наиболее прогрессивными.

Обобщив вышеизложенный материал, можно сделать вывод, что для выбора принципиальной схемы электроснабжения предприятия необходимо проанализировать следующие составляющие элементы необходимые для работы предприятия, а именно:

  1. категории потребителя;
  2. мощность, которую предприятие потребляет
  3. где размещаются потребители на территории предприятия;
  4. расположение и мощность источников электроэнергии.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Схема электроснабжения объекта

Как оформляется и зачем нужна схема электроснабжения объекта?

Для осуществления технологического присоединения может потребоваться несколько видов различной документации. Проект электроснабжения – один из таких видов. Как правило, под схемой электроснабжения понимают однолинейную схему, в то время как проектная документация имеет более сложный вид и состоит из большого количества дополнительной документации.

Однолинейная схема также объединяет под своим названием большое количество различных схем электроснабжения, включая расчетные и исполнительные. Как и любая другая документация по электроснабжению, однолинейная схема подчиняется действующему законодательству и даже ГОСТам. Следовательно, набросать ее от руки не получится. Для того, чтобы такую схему приняли в сетевой компании, ее должен разработать специалист с допуском СРО и необходимой квалификацией.

В нашей сегодняшней статье мы поговорим о том, какой может быть схема электроснабжения объекта и как ее заказать.

×

 

Хотите узнать точную стоимость необходимых услуг?

Звоните! +7 (812) 648-50-05

 

Расчетная и исполнительная схема электроснабжения объекта: в чем разница?

Однолинейная схема – это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.
Различают исполнительную и расчетную однолинейную схему.

Разница между видами схем такова:

  • Для находящихся в эксплуатации электроустановок используется исполнительная схема. Она выполняется тогда, когда возникает необходимость ввести серьезные изменения в проект по результатам обследования действующей электроустановки и выявления несоответствий существующим нормативам и правилам.
  • Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема. Она выполняется после расчетов электрических нагрузок, выбора защитно-коммутационных аппаратов и кабельной продукции. Расчетная однолинейная схема является основой для разработки электрических принципиальных и электромонтажных схем, необходимых для выполнения монтажных работ.

Какой может быть расчетная и исполнительная схема электроснабжения объекта?

Исполнительная схема электроснабжения применяется с целью перерасчета существующей системы подачи электроснабжения, чаще всего, это делают для того, чтобы серьезно обновить уже готовый проект. Исполнительная схема электроснабжения – это документ, который включает в себя такие данные:

  • текущее состояние сетей;
  • приборов, которые входят в сети;
  • рекомендации по устранению тех или иных недостатков, выявленных в ходе проведения тех или иных технических мероприятий

Расчетная однолинейная схема электроснабжения чаще всего применяется после окончательного просчета нагрузок, которые требуются для электропитания одного помещения. Часто такую схему проектируют уже после того, как были совершены просчеты по проводам и кабелям. Расчетная однолинейная схема включает в себе следующее: структурная электрическая;

  • функциональная электросхема;
  • монтажная электросхема;
  • кабельные планы;
  • чертежи;
  • проект пожарной безопасности

Структурные – содержат общие данные про электроустановку, которая выражается в указании связей силовых элементов, в частности, трансформаторов, линий электропередач, точек врезки и многого другого;

Функциональные – их делают преимущественно с целью абстрактной передачи действий механизмов, к которым присоединяется электроснабжение, также указывается их взаимодействие друг с другом и то, как они влияют на общее положение дел с точки зрения безопасности. Такие схемы в основном применяются для проектирования промышленных объектов с большим количеством машин, механизмов и оборудования, которые тоже нужно наносить на схему;

Принципиальные – чаще всего выполняются согласно ГОСТ и других стандартов той или иной страны, например, IEC, ANSI, DIN и т.д.;

Монтажные – должны четко быть согласованными с теми или иными архитектурными решениями и строительными конструкциями, в частности, несущими. Каких-то специальных требований к их оформлению нет, то размеры оборудования и сечение проводов нужно указывать четко, также нужно указывать точно диаметры кабелей и четкие размеры элементов крепежа и прочих аксессуаров.

Схема электроснабжения объекта в компании “ЭнергоКонсалт”.

Как видно из всего вышесказанного, разработать схему электроснабжения объекта не так просто, как может показаться на первый взгляд. Необходимо учесть множество нюансов, а также правильно выбрать вид требуемой схемы.

Кроме того, в некоторых случаях могут потребоваться также дополнительные согласования или помощь специалистов в решении возникающих споров. Если вам нужна качественная схема электроснабжения, которая будет отвечать всем актуальным требованиям контролирующих организаций и действующим стандартам, компания “ЭнергоКонсалт” рада предоставить вам всю необходимую помощь.

Мы работаем с 2002 года, и за это время уже решили множество самых сложных вопросов по электроснабжению. Посмотреть, кому и чем конкретно мы помогли, вы можете в специальном разделе нашего сайта. Для того, чтобы заказать схему электроснабжения или получить бесплатную консультацию нашего специалиста по любому вопросу, вам достаточно просто связаться с нами любым удобным для вас способом, мы обязательно вам поможем!

образец, как нарисовать, виды и этапы проектирования электроснабжения

Электроснабжение является важной составляющей современных зданий и сооружений. Провода и прочее электрооборудование при этом должны располагаться в нужных местах и соответствовать определённым требованиям. Разобраться в этом помогают различные схемы и проекты. Одной из важнейших и незаменимых среди них можно назвать однолинейную схему электрического снабжения.

Особенности электроснабжения

Значение линейной схемы трудно переоценить. К тому же это наиболее предпочтительный вариант во многих случаях. Он отображает такие элементы особой важности, как:

  • количество действующих нагрузок;
  • уровни мощности;
  • маркировка и обозначение электрощитов;
  • номиналы автоматических выключателей.

И это далеко не весь перечень узлов, входящих в различные части, составляющей любой электросети. Ведь каждая линейная схема электроснабжения содержит расчёты от ввода силовой линии до самого малого потребителя.

Сами по себе подобные схемы можно рассматривать как более простой аналог принципиальной, где все обозначения выполняются в виде линий. И это не зависит от количества фаз и проводов. Такой вариант крайне удобен в использовании даже для непрофессионала, одновременно являясь функциональным и эффективным.

Для более удобного использования в плане применения однолинейная схема электроснабжения может быть двух видов:

  1. исполнительная;
  2. расчётная.

По своей сути особо принципиальных различий между ними нет, за исключением назначения каждого из видов. Примерный образец однолинейной схемы можно увидеть на рисунке:

Исполнительный вид

Исполнительные «однолинейки» разрабатываются в случаях, когда вся сеть, включая и электроустановки, уже собрана и функционирует. Её назначение скорее необходимо для выявления недочётов и нарушений и применяется при модернизации и перерасчёте электросети. Она же позволяет определить нахождение запитывающей магистрали.

При составлении подобного документа в обязательном порядке должна отображаться такая информация:

  • все приборы и потребители, входящие в сеть;
  • состояние сети;
  • недостатки, выявленные в процессе исследования и разработки однолинейной схемы.

Расчётная однолинейка

С расчётным вариантом дело обстоит иным образом. Хотя все отображаемые элементы выглядят аналогично, но само предназначение такой схемы имеет кардинально иную функцию. Здесь проектирование начинается тогда, когда здание уже готово к электромонтажу и имеются данные по нагрузкам.

Таким образом, расчётная схема отображает номиналы защитных узлов, количество жил, метраж и сечение кабелей, расположение щитов и вводно-распределительных устройств, а также все мощности и размеры силового оборудования.

Классификация схем

Помимо двух видов, «однолинейки» можно разделить на квалификации. Ведь они, помимо основной функциональности, отображают различное разделение плановых или существующих систем.

В связи с этим их принято разделять на такие виды:

  • Структурные, которые отображают общую картину электросети и установок.
  • Монтажные — согласовываются с архитектурными нюансами с указанием всех точных данных по кабелям, размерам оборудования, элементам крепежа и другим.
  • Принципиальная схема электроснабжения выполняется по государственным стандартам отдельно взятой страны.
  • Функциональные – применяются в случаях, когда имеется большое количество различных потребителей (машин, станков, оборудования), и отображают общую картину сети и взаимодействие между механизмами, электроснабжением и друг с другом. Помогают они оценить и общую безопасность.
  • Специальные – отображают проектируемые части по отдельности.

Самостоятельная разработка

Самостоятельно нарисовать однолинейную схему электроснабжения не должно составить труда, даже если это делается впервые. Главное, соблюсти некоторые основные требования, чтобы получившийся рисунок был понятен и нёс в себе максимум полезной информации.

Все обозначения и общий вид должны соответствовать ГОСТу 2.702-75. Первыми на рисунок наносятся три фазы, которые предполагают питание всей линии. Следующим шагом определяются линии групповых частей, которые будут отходить от основных питающих. Особенной детализации здесь не требуется, так как «однолинейка» должна отображать лишь общее положение вещей.

Согласно всё тому же ГОСТу, необходимо обозначить должным образом все составляющие однолинейной схемы электроснабжения цеха, квартиры, офиса или другого помещения. Это автоматы, УЗО, контакторы, выключатели и прочие части электросети.

Особое внимание рекомендуется обратить на количество розеток, выключателей и других точек. В качестве примера выбрана типовая схема офиса, дома, квартиры или другого подобного объекта. Любая из схем в обязательном порядке должна в себя включать такую информацию:

  • точка подключения к вводной сети;
  • вводно-распределительное оборудование;
  • прибор и его марка;
  • параметры и данные щита;
  • используемые кабеля необходимо отображать со всей информацией, включая длину, марку и сечение;
  • номинальные и максимальные токи приборов, расположенных в цепи;
  • примерные расчётные нагрузки (могут отличаться в зависимости от требований к объекту).

Так как все основные требования выдвигает компания, управляющая электроснабжением, то предпочтительно сразу уделить внимание всем, даже очень мелким и незначительным элементам. Ведь созданная однолинейная схема является крайне важным документом, ответственность за который несёт далеко не одна сторона.

Если принято решение не платить людям, занимающимся разработкой подобных схем, а выполнять всё самостоятельно, то придётся обзавестись Единой системой конструкторской документации (ЕСКД). Как реализовывать проект – особых требований нет. Можно чертить по старинке, используя линейку и карандаш. А можно и более современным способом, задействовав компьютер и хорошо зарекомендовавшую себя программу AutoCAD.

Если выполнить проект самому не получается, то всегда есть возможность обратиться к специалистам из конструкторского бюро. Они выполнят подобную работу быстро и профессионально.

Этапы проектирования

Если всё же принято решение делать проект своими руками, то придётся узнать последовательность и этапы такой работы. От этого может зависеть, одобрят его или нет. Поэтому нужно:

  1. Получить технические условия, что даст возможность выяснить, где находится точка, куда необходимо будет запитаться. Здесь поможет муниципальная электросетевая организация.
  2. В муниципальном отделе архитектуры получить генплан, чтобы иметь представление о пути, где проходит питающий кабель до частной запитываемой территории. Это же поможет выяснить, где находится подстанция, а также другие коммуникации, которые без такого плана можно повредить.
  3. Рассчитать мощность потребителя, которая потребуется. И уже на основании этого делать однолинейную схему. Подобный проект в себе должен содержать не только саму схему, но и материалы, которые помогут её понять, т. е. условные обозначения, разъяснения, подключения потребителей и аппаратов защиты.
  4. Согласовать разработанный проект, что будет подтверждением разрешения на подключение к магистрали электросети. Это заключительный этап, после чего можно начинать монтажные работы.

Здесь стоит обратить внимание, что начинать любые монтажные работы запрещено до получения соответствующего разрешения от определённых инстанций. Когда такое разрешение получено, то вся ответственность перекладывается на монтажную организацию.

Нередко при разработке проекта из вида выскальзывают дополнительное освещение или системы безопасности, т. е. камеры, сигнализации, видеонаблюдение и пр. Но и их необходимо включать в общий проект. Если проект будет полностью соответствовать заявленным требованиям, то проблем с согласованием и получением разрешения на подключение и выполнение монтажных работ не возникнет.

Блок-схема регулируемого источника питания

, принципиальная электрическая схема, рабочая

ВВЕДЕНИЕ

Почти все основные бытовые электронные схемы нуждаются в нерегулируемом переменном токе для преобразования в постоянный постоянный ток для работы электронного устройства. Все устройства будут иметь определенный лимит питания, и электронные схемы внутри этих устройств должны обеспечивать постоянное напряжение постоянного тока в пределах этого лимита. Этот источник постоянного тока регулируется и ограничивается по напряжению и току.Но питание от сети может быть нестабильным и может легко вывести из строя электронное оборудование, если оно не будет должным образом ограничено. Эта работа по преобразованию нерегулируемого переменного тока (AC) или напряжения в ограниченный постоянный ток (DC) или напряжение, чтобы сделать выход постоянным независимо от колебаний на входе, выполняется регулируемой схемой источника питания.

Все активные и пассивные электронные устройства будут иметь определенную рабочую точку постоянного тока (точка Q или точка покоя), и эта точка должна достигаться источником питания постоянного тока.

Источник питания постоянного тока практически преобразован в каждую ступень электронной системы. Таким образом, общим требованием для всех этих фаз будет источник питания постоянного тока. Все системы с низким энергопотреблением могут работать от аккумулятора. Но в устройствах, долгое время эксплуатируемых, батареи могут оказаться дорогостоящими и сложными. Лучше всего использовать нерегулируемый источник питания – комбинацию трансформатора, выпрямителя и фильтра. Схема представлена ​​ниже.

Нерегулируемый источник питания – схема

Как показано на рисунке выше, небольшой понижающий трансформатор используется для понижения уровня напряжения в соответствии с потребностями устройства.В Индии доступен источник питания 1 Ø на 230 вольт. На выходе трансформатора пульсирующее синусоидальное переменное напряжение преобразуется в пульсирующее постоянное с помощью выпрямителя. Этот выходной сигнал подается на схему фильтра, которая уменьшает пульсации переменного тока и пропускает компоненты постоянного тока. Но есть определенные недостатки в использовании нерегулируемого источника питания.

Недостатки нерегулируемого источника питания

1. Плохое регулирование – При изменении нагрузки выходная мощность не кажется постоянной.Выходное напряжение изменяется на большую величину из-за значительного изменения тока, потребляемого от источника питания. В основном это связано с высоким внутренним сопротивлением блока питания (> 30 Ом).

2. Основные отклонения в сети переменного тока – Максимальные отклонения в сети переменного тока составляют плюс-минус 6% от его номинального значения. Но в некоторых странах это значение может быть выше (180–280 вольт). Когда значение выше, выходное напряжение постоянного тока будет сильно отличаться.

3. Изменение температуры – Использование полупроводниковых приборов в электронных устройствах может вызвать колебания температуры.

Эти колебания выходного постоянного напряжения могут вызывать неточную или неустойчивую работу или даже выход из строя многих электронных схем. Например, в генераторах частота будет сдвигаться, выход передатчиков будет искажаться, а в усилителях рабочая точка будет сдвигаться, вызывая нестабильность смещения.

Все вышеперечисленные проблемы решаются с помощью регулятора напряжения , который используется вместе с нерегулируемым источником питания. Таким образом, пульсации напряжения значительно снижаются.Таким образом, источник питания становится регулируемым.

Внутренняя схема регулируемого источника питания также содержит определенные цепи ограничения тока, которые помогают цепи питания не перегорать из-за непреднамеренных цепей. В настоящее время во всех источниках питания используется микросхема IC для уменьшения пульсаций, улучшения регулирования напряжения и расширения возможностей управления. Также доступны программируемые источники питания для удаленного управления, что полезно во многих случаях.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Регулируемый источник питания – это электронная схема, которая предназначена для обеспечения постоянного постоянного напряжения заданного значения на клеммах нагрузки независимо от колебаний сети переменного тока или колебаний нагрузки.

Регулируемый источник питания – блок-схема

Регулируемый источник питания по существу состоит из обычного источника питания и устройства регулирования напряжения, как показано на рисунке. Выход из обычного источника питания подается на устройство регулирования напряжения, которое обеспечивает конечный выход. Выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного переменного напряжения или выходного тока (или тока нагрузки).

На приведенном ниже рисунке показана полная схема стабилизированного источника питания с последовательным транзисторным стабилизатором в качестве регулирующего устройства.Подробно объясняется каждая часть схемы.

Трансформатор

Понижающий трансформатор используется для понижения напряжения от входного переменного тока до требуемого напряжения электронного устройства. Это выходное напряжение трансформатора настраивается путем изменения коэффициента трансформации трансформатора в соответствии со спецификациями электронного устройства. Вход трансформатора составляет 230 В переменного тока, выход подается на полную мостовую схему выпрямителя.

Узнать больше: Трансформаторы

Схема двухполупериодного выпрямителя

FWR состоит из 4 диодов, которые выпрямляют выходное переменное напряжение или ток транзистора до эквивалентной величины постоянного тока.Как следует из названия, FWR выпрямляет обе половины входного переменного тока. Выпрямленный выход постоянного тока подается на вход схемы фильтра.

Подробнее: полноволновой выпрямитель и полуволновой выпрямитель

Цепь фильтра

Схема фильтра используется для преобразования выходного сигнала постоянного тока с высокой пульсацией FWR в содержимое постоянного тока без пульсаций. Фильтр ∏ используется для устранения пульсаций сигналов.

Подробнее: схемы фильтров

Вкратце

Напряжение переменного тока, обычно 230 В, среднеквадратичное значение , подключено к трансформатору, который преобразует это напряжение переменного тока в уровень для желаемого выхода постоянного тока.Затем мостовой выпрямитель выдает двухполупериодное выпрямленное напряжение, которое сначала фильтруется (или C-L-C) фильтром для создания постоянного напряжения. Результирующее постоянное напряжение обычно имеет некоторую пульсацию или колебания переменного напряжения. Схема регулирования использует этот вход постоянного тока для обеспечения постоянного напряжения, которое не только имеет гораздо меньшее напряжение пульсаций, но также остается постоянным, даже если входное напряжение постоянного тока несколько изменяется или нагрузка, подключенная к выходному напряжению постоянного тока, изменяется. Стабилизированный источник постоянного тока доступен через делитель напряжения.

Регулируемый источник питания – схема

Часто для работы электронных схем требуется более одного напряжения постоянного тока. Один источник питания может обеспечивать любое необходимое напряжение за счет использования делителя напряжения (или потенциала), как показано на рисунке. Как показано на рисунке, делитель потенциала представляет собой резистор с одним ответвлением, подключенный к выходным клеммам источника питания. Резистор с ответвлениями может состоять из двух или трех резисторов, подключенных последовательно через источник питания.Фактически, резистор утечки также может использоваться в качестве делителя потенциала.

Характеристики источника питания

Качество источника питания определяется различными факторами, такими как напряжение нагрузки, ток нагрузки, регулировка напряжения, регулировка источника, выходное сопротивление, подавление пульсаций и т. Д. Некоторые характеристики кратко описаны ниже:

1. Регулировка нагрузки – Регулировка нагрузки или влияние нагрузки – это изменение регулируемого выходного напряжения, когда ток нагрузки изменяется с минимального на максимальное значение.

  Регулировка нагрузки = V без нагрузки - V полная нагрузка  

В без нагрузки относится к напряжению нагрузки без нагрузки

Vfull-load относится к напряжению нагрузки при полной нагрузке.

Из приведенного выше уравнения мы можем понять, что при отсутствии нагрузки сопротивление нагрузки бесконечно, то есть выходные клеммы разомкнуты. Полная нагрузка возникает, когда сопротивление нагрузки имеет минимальное значение, при котором регулирование напряжения теряется.

 Регулировка нагрузки % = [(V без нагрузки - V полной нагрузки) / V полной нагрузки] * 100  

2. Минимальное сопротивление нагрузки – Сопротивление нагрузки, при котором источник питания выдает номинальный ток полной нагрузки при номинальном напряжении, называется минимальным сопротивлением нагрузки.

  Минимальное сопротивление нагрузки = Полная нагрузка / Полная нагрузка  

Значение тока полной нагрузки при полной нагрузке никогда не должно увеличиваться, чем указано в паспорте источника питания.

3. Регулирование источника / линии – На блок-схеме входное линейное напряжение имеет номинальное значение 230 В, но на практике здесь наблюдаются значительные колебания сетевого напряжения переменного тока.Поскольку это сетевое напряжение переменного тока является входом для обычного источника питания, отфильтрованный выход мостового выпрямителя почти прямо пропорционален сетевому напряжению переменного тока.

Регулировка источника определяется как изменение регулируемого выходного напряжения для заданного диапазона ложного напряжения.

4. Выходное сопротивление – Стабилизированный источник питания представляет собой очень жесткий источник постоянного напряжения. Это означает, что выходное сопротивление очень маленькое. Несмотря на то, что внешнее сопротивление нагрузки меняется, напряжение нагрузки почти не изменяется.Идеальный источник напряжения имеет нулевое выходное сопротивление.

5. Подавление пульсаций – Регуляторы напряжения стабилизируют выходное напряжение от изменений входного напряжения. Пульсация эквивалентна периодическому изменению входного напряжения. Таким образом, регулятор напряжения ослабляет пульсации, возникающие при нерегулируемом входном напряжении. Поскольку в регуляторе напряжения используется отрицательная обратная связь, искажение уменьшается в тот же раз, что и коэффициент усиления.

100+ Принципиальная схема блока питания с печатной платой

Вы ищете много принципиальных схем блока питания, не так ли?

Потому что различные электронные проекты должны использовать их в качестве источника энергии.

Но иногда может понадобиться сэкономить время и почерпнуть идеи.

Кроме того, они просты в сборке и дешевы.

Во-первых, взгляните на:

3 источник питания для электронных устройств

Давайте познакомимся с тремя наиболее типами источников питания.
Типы 1 # Аккумулятор
Многие схемы потребляют мало энергии. Так что он может питаться от батареек.

Это маленький и простой в использовании в любом месте. Но обычно они низкого напряжения.

Таким образом…

Они лучше всего подходят для работы с малым током.

Но для большой нагрузки. Что нам использовать?

Лучше подойдут аккумуляторные батареи. Для многократного использования много раз, чтобы сэкономить много денег.

Мне нравится, когда мои дети ими пользуются. Потому что для него это безопасно.

Тип 2 # Solar

Мы можем использовать его как солнечную энергию напрямую в нашей цепи.

Но…

Нам нравится использовать это солнечное зарядное устройство для аккумуляторной батареи.

Например…

Мой сын любит делать солнечный свет.

Тип 3 # Линия переменного тока

Мы используем линию переменного тока, в основном это адаптер переменного тока, как блок питания. Они компактнее и проще в использовании, чем аккумулятор.

Мы можем применять их для различных выходных напряжений и токов.

Когда мы в доме. мы должны использовать их вместо батарей и солнечных батарей, это сэкономит нам деньги.

Осторожно:

Мы должны использовать его осторожно. Безопасность прежде всего! Это много полезного, но также может убить вас!

Почему следует использовать линейный источник питания?

Есть много видов цепей питания.Но все их можно разделить на две группы.

  • Линейный источник питания
  • Импульсный источник питания

Как работает линейный?

Во-первых, напряжение переменного тока подается на силовой трансформатор для повышения или понижения напряжения.

Затем преобразовано в постоянное напряжение.

И далее, применительно к цепи регулятора системы.

Поддерживает напряжение и ток нагрузки.

Но…

Как работает импульсный источник питания

Без трансформатора – он преобразует мощность переменного тока напрямую в постоянное напряжение без трансформатора.

И…

Высокая частота – это постоянное напряжение преобразуется в высокочастотный сигнал переменного тока.

Затем схема регулятора внутри выдает желаемое напряжение и ток.

Линейные импульсные блоки питания постоянного тока

В таблице ниже сравниваются различные параметры линейной и импульсной формы.

Благодарности: CR Источник питания Tekpower 30V 5A на Amazon

Мне нравится линейный источник питания.

Почему?

Это…

  • простая принципиальная схема
  • тихий
  • высокостабильный, прочный и тяжелый
  • низкий уровень шума, пульсации, задержки и электромагнитных помех

Какой тип переключения прямо противоположный.
ОБНОВЛЕНИЕ: Теперь я также люблю импульсные источники питания постоянного тока
Читайте также: Как это работает
Вы можете полюбить это со мной.

Изучение источников питания

Я знаю, что вы не хотите терять время, хотите быстро создать цепь питания. Но ждать. Если вы новичок.

Следует хотя бы раз изучить его принципы работы. Чтобы уменьшить количество ошибок и правильно выбрать схему. Я хочу легко увидеть вашу жизнь.

8 Верхние схемы питания

На нашем сайте есть очень много схем питания.Мы не можем показать вам все. Таким образом, для экономии вашего времени см. Списки ниже.

1 # Первый источник переменного тока постоянного тока, LM317

Вы можете настроить выходное напряжение от 1,25 В до 30 В при 1,5 А. Мне это нравится. Потому что… Это просто и дешево.

Подробнее: LM317 Блок питания

Например, вы можете использовать его вместо батареи 1,5 В.

Читайте также: См. Распиновку LM317 и ее использование

2 # Простой фиксированный стабилизатор постоянного тока


Вы часто смотрите на эту схему во многих устройствах.Это довольно старая схема, но очень полезная.

Потому что… Это очень просто: всего , один транзистор , стабилитрон и резистор. Выходное напряжение зависит от стабилитрона.

Например…

Вам нужно питание 12 В, вы используете стабилитрон на 12 В. Ты это можешь. Я верю тебе!

Продолжить чтение »

3 # 78xx регулятор напряжения – круто!

Фиксированный стабилизатор 5V, 6V, 9V, 10V, 12V 1A от IC 7805,7806,7809,7812


Это популярный фиксированный стабилизатор постоянного тока на 1A, простой и дешевый.

Например…

Если вам требуется питание 5V 1A для цифровой схемы. Обычно здесь используется LM7805. Продолжить чтение »

Также: Изучите распиновку схемы 7805 и многое другое

4 # Простой регулируемый регулятор 3A, LM350

Регулируемый регулятор напряжения LM350

Иногда мне нужно использовать источник переменного напряжения 3A.

Но…

LM317 не может мне легко помочь.

В скором времени мы используем LM350 Источник переменного тока .

Это лучшая линейная [электронная почта] Выход от 1,25В до 25В.

5 # Регулируемый источник постоянного тока 0-30 В, 3 А

Мы редко используем ток 3 А, который может регулировать выходное напряжение от 0 до 30 В.

Это лучший выбор.

Он использует LM723 в качестве известной ИС регулятора.

А вот и схема современного дизайна, полная защита, чем у LM350T.
Продолжить чтение »

6 # Переменный источник питания, 0-50 В при 3 А

Если вам нужно использовать выходное напряжение более 30 В или отрегулируйте от 0 до 50 В.

Можно использовать. У них есть ключевые компоненты, LM723, и транзистор 2SC5200 более высокого напряжения.

Также полная защита от перегрузки.

Продолжить чтение »

7 # Соберите блок питания 12В 2А с помощью молотка

Если торопитесь и нет печатной платы. Эта идея может быть хорошей. Вы можете легко и недорого собрать адаптер 12В 2А.

С помощью молотка и улитки по деревянной доске. Кроме того, чтобы узнать больше.

8 # 15V Двойное питание для предусилителя

Если вам нужно использовать много цепей с OP-AMP.

Например, предусилитель с регулятором тембра и др. Им необходимо использовать источник питания +/- 15 В.

У нас есть для вас 3 схемы схем. Читать дальше >>

Цепей много в категориях: Блоки питания.

Прочие схемы линейного питания

Регулятор постоянного напряжения: 1,5 В, 3 В, 6 В, 9 В, 12 В

Низкое напряжение

Источники питания 5 В Цифровые источники питания

9 В

Низкое падение напряжения

Simple and Ideas

Регулируемая схема источника питания

Что такое регулируемый источник питания? Проще говоря, это блок питания, который может регулировать выходное напряжение или ток.Но он по-прежнему имеет те же характеристики, что и фиксированный регулируемый источник питания. Он будет поддерживать стабильное напряжение при любой нагрузке.

Менее 1 А
2 А Выходной ток
3 А Выходной ток
Высокий ток (5 А вверх)
Высокое напряжение (100 В вверх)

Двухканальный регулятор и несколько напряжений

Бестрансформаторный

Источник постоянного тока

Режим переключения Цепи питания

Это импульсные блоки питания постоянного тока.Быть идеями по созданию проектов или инструментов. Потому что они имеют небольшие размеры и дешевле линейных блоков питания.

На моем сайте появляется много схем. Пока друзья не сказали, что сложно увидеть схемы или проекты так, как он хочет.

Особый импульсный источник питания постоянного тока очень полезен. В приведенном ниже списке представлены идеи по созданию отличного блока питания, небольшого размера и позволяющего сэкономить деньги. Для применения или обучения.

Итак, я собираю эти схемы для облегчения доступа к интересующим меня проектам.Кроме того, они могут быть вам полезны.

Примеры схем

Регулятор режима переключения
Преобразователь постоянного тока в постоянный

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Проектирование простых схем источника питания

В статье подробно рассказывается, как спроектировать и построить простую схему источника питания, начиная с базовой конструкции и заканчивая достаточно сложным источником питания с расширенными функциями.

Блок питания незаменим

Будь то новичок в области электроники или опытный инженер, всем необходим этот незаменимый элемент оборудования, называемый блоком питания.

Это связано с тем, что никакая электроника не может работать без питания, а точнее – с низковольтным источником постоянного тока, а блок питания – это устройство, которое специально предназначено для выполнения этой цели.

Если это оборудование так важно, всем в этой области необходимо изучить все мельчайшие подробности этого важного члена семейства электроники.

Давайте начнем и узнаем, как спроектировать схему источника питания, сначала простейшую, вероятно, для новичков, которые сочтут эту информацию чрезвычайно полезной.
Базовая схема источника питания требует трех основных компонентов для обеспечения желаемых результатов.
Трансформатор, диод и конденсатор. Трансформатор – это устройство, которое имеет два набора обмоток, одна первичная, а другая вторичная.

Сеть 220 В или 120 В подается на первичную обмотку, которая передается на вторичную обмотку, чтобы создать там более низкое наведенное напряжение.

Низкое пониженное напряжение, доступное на вторичной обмотке трансформатора, используется для предполагаемого применения в электронных схемах, однако, прежде чем это вторичное напряжение может быть использовано, его необходимо сначала выпрямить, что означает, что напряжение должно быть преобразовано в постоянный ток. первый.

Например, если вторичная обмотка трансформатора рассчитана на 12 вольт, то полученные 12 вольт от вторичной обмотки трансформатора будут 12 вольт переменного тока через соответствующие провода.

Электронная схема никогда не может работать с переменным током, поэтому это напряжение должно быть преобразовано в постоянное.

Диод – это одно из устройств, которое эффективно преобразует переменный ток в постоянный. Существуют три конфигурации, с помощью которых можно сконфигурировать базовые конструкции источника питания.


Вы также можете узнать, как спроектировать настольный источник питания


Использование одного диода:

Самая простая и грубая форма конструкции источника питания – это тот, который использует один диод и конденсатор. Поскольку один диод будет выпрямлять только один полупериод сигнала переменного тока, для этого типа конфигурации требуется большой конденсатор выходного фильтра для компенсации вышеуказанного ограничения.

Фильтрующий конденсатор гарантирует, что после выпрямления на участках падения или убывания результирующей схемы постоянного тока, где напряжение имеет тенденцию к падению, эти участки заполняются и покрываются накопленной энергией внутри конденсатора.

Вышеупомянутая компенсация за счет накопленной энергии конденсаторов помогает поддерживать чистый и свободный от пульсаций выход постоянного тока, что было бы невозможно только с помощью диодов.

Для конструкции источника питания с одним диодом вторичная обмотка трансформатора должна иметь только одну обмотку с двумя концами.

Однако вышеупомянутая конфигурация не может считаться эффективной конструкцией источника питания из-за ее грубого полуволнового выпрямления и ограниченных возможностей формирования выходного сигнала.

Использование двух диодов:

Использование пары диодов для создания источника питания требует трансформатора с центральной вторичной обмоткой с ответвлениями. На схеме показано, как диоды подключаются к трансформатору.

Хотя два диода работают в тандеме и обрабатывают обе половины сигнала переменного тока и производят двухполупериодное выпрямление, используемый метод неэффективен, поскольку в любой момент используется только одна половина обмотки трансформатора.Это приводит к плохому насыщению сердечника и ненужному нагреву трансформатора, что делает этот тип конфигурации источника питания менее эффективной и обычной конструкцией.

Использование четырех диодов:

Это лучшая и общепринятая форма конфигурации источника питания с точки зрения процесса выпрямления.

Продуманное использование четырех диодов делает работу очень простой, достаточно только одной вторичной обмотки, насыщение сердечника идеально оптимизировано, что приводит к эффективному преобразованию переменного тока в постоянный.

На рисунке показано, как делается двухполупериодный выпрямленный источник питания с использованием четырех диодов и конденсатора фильтра с относительно низким номиналом.

Этот тип диодной конфигурации широко известен как мостовая сеть. Возможно, вы захотите узнать, как построить мостовой выпрямитель.

Все вышеперечисленные конструкции источников питания обеспечивают выходы с обычным регулированием и поэтому не могут считаться идеальными, они не обеспечивают идеальных выходов постоянного тока и поэтому нежелательны для многих сложных электронных схем.Кроме того, эти конфигурации не включают в себя функции управления переменным напряжением и током.

Однако вышеупомянутые функции могут быть просто интегрированы в вышеуказанные конструкции, а не в последнюю двухполупериодную конфигурацию источника питания за счет введения одной ИС и нескольких других пассивных компонентов.

Полномостовой нерегулируемый источник питания с формулами

На схеме ниже изображен однорельсовый источник питания. Предохранитель устанавливается на пути провода под напряжением к трансформатору в целях безопасности.Токоведущий провод также подключается к клемме трансформатора 240 В; эта часть первичной обмотки находится довольно далеко от вторичной, что увеличивает безопасность устройства.

Заземление должно быть связано с любым открытым металлом и, если применимо, с экраном трансформатора. Указанные напряжения указаны в среднеквадратических вольтах и ​​представляют собой напряжения переменного тока. Под нагрузкой выходное напряжение трансформатора составляет 6 В. Когда трансформатор не используется, напряжение может возрасти до 25%.

Выходную пульсацию можно рассчитать по следующей формуле:

V rip ≅ I load / C [7 x 10 -3 ]

Используя IC LM317 или LM338:

IC LM 317 – это универсальное устройство, которое обычно объединяется с источниками питания для получения хорошо регулируемых и регулируемых выходных напряжений / токов.Несколько примеров схем источника питания с использованием этой ИС

Поскольку указанная выше ИС может поддерживать максимум 1,5 А, для более высоких выходных токов можно использовать другое аналогичное устройство, но с более высокими номиналами. IC LM 338 работает точно так же, как LM 317, но может выдерживать ток до 5 ампер. Ниже показан простой дизайн.

Для получения фиксированных уровней напряжения ИС серии 78ХХ могут использоваться с описанными выше схемами питания. ИС 78XX подробно описаны для вашего обращения.

В настоящее время бестрансформаторные источники питания SMPS становятся фаворитами среди пользователей благодаря их высокой эффективности, высокой мощности, обеспечивающей функции при удивительно компактных размерах.
Хотя создание схемы источника питания SMPS в домашних условиях, безусловно, не для новичков в этой области, инженеры и энтузиасты, обладающие всесторонними знаниями в этой области, могут заняться построением таких схем в домашних условиях.

Вы также можете узнать об аккуратной конструкции блока питания с переключателем режимов.

Есть несколько других форм источников питания, которые могут быть построены даже начинающими любителями электроники и не требуют трансформаторов. Хотя эти типы цепей питания очень дешевы и просты в изготовлении, они не могут поддерживать большой ток и обычно ограничиваются 200 мА или около того.

Конструкция бестрансформаторного источника питания

В следующих двух публикациях обсуждаются две концепции вышеупомянутых схем безтрансформаторного источника питания:

С использованием высоковольтных конденсаторов,

С помощью Hi-End ICs и FET

Обратная связь от одного из преданных читателей этого блога

Уважаемый Swagatam Majumdar,

Я хочу сделать блок питания для микроконтроллера и его зависимых компонентов …

Я хочу получить стабильные + 5V и +3.3 В от блока питания, я не уверен в возрасте усилителя, но я думаю, что всего 5 А должно быть достаточно, также будут 5 В для мыши и 5 В для клавиатуры, а также 3 микросхемы SN74HC595 и 2 x 512 КБ SRAM … Итак Я действительно не знаю, к какой амплитуде нужно стремиться ….

Думаю, 5А достаточно? …. Мой ГЛАВНЫЙ вопрос: какой ТРАНСФОРМАТОР и какие ДИОДЫ? Я выбрал трансформатор после того, как прочитал где-то в Интернете, что мостовой выпрямитель вызывает ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ на 1,4 В в целом, и в вашем блоге выше вы утверждаете, что мостовой выпрямитель вызывает повышение напряжения?..

ТАК Я не уверен (я не уверен, что я новичок в электронике) ….. ПЕРВЫЙ трансформатор, который я выбрал, был этот. Пожалуйста, посоветуйте мне, какой из них ЛУЧШЕ для моих нужд и какие ДИОДЫ тоже использовать …. Я хотел бы использовать блок питания для платы, очень похожей на эту ….

Пожалуйста, помогите мне и подскажите лучший способ сделать подходящий сетевой блок питания 220/240 В, который дает мне СТАБИЛЬНЫЕ 5 В и 3,3 В для использования с моим дизайном. Заранее спасибо.

Как получить постоянные 5 В и 3 В от цепи источника питания

Здравствуйте, вы можете добиться этого просто с помощью микросхемы 7805 для получения 5 В и добавления пары диодов 1N4007 к этим 5 В для получения примерно 3.3В.

5 А выглядит слишком высоко, и я не думаю, что вам потребуется такой высокий ток, если только вы не используете этот источник питания с внешним каскадом драйвера, несущим более высокие нагрузки, такие как светодиод высокой мощности или двигатель и т. Д.

Итак, я Я уверен, что ваше требование может быть легко выполнено с помощью вышеупомянутых процедур.

для питания MCU с помощью описанной выше процедуры вы можете использовать 0-9 В или 0-12 В с током 1 ампер, диоды могут быть 1N 4007 x 4 контакта

Диоды упадут на 1.4 В, когда на входе постоянный ток, но когда это переменный ток, например, от сети, выход будет увеличен в 1,21 раза.

Обязательно используйте конденсатор 2200 мкФ / 25 В после моста для фильтрации.

Надеюсь, эта информация просветит вас и ответит на ваши вопросы.

На изображении выше показано, как получить постоянные 5 В и 3,3 В из заданной цепи питания.

Как получить переменное напряжение 9 В от IC 7805

Обычно IC 7805 рассматривается как фиксированный стабилизатор напряжения 5 В.Однако с помощью простого обходного пути ИС можно превратить в схему регулируемого регулятора напряжения от 5 В до 9 В, как показано выше.

Здесь мы видим, что предустановка на 500 Ом добавлена ​​к центральному контакту заземления ИС, что позволяет ИС выдавать повышенное выходное значение до 9 В с током 850 мА. Предустановку можно отрегулировать для получения выходных сигналов в диапазоне от 5 В до 9 В.

Чтобы получить повышенное выходное напряжение от микросхемы 7812, вы можете обратиться к этому сообщению!

Создание фиксированной схемы стабилизатора 12 В

На приведенной выше диаграмме мы можем увидеть, как обычная микросхема стабилизатора 7805 может быть использована для создания фиксированного регулируемого выхода 5 В.

Если вы хотите получить фиксированный регулируемый источник питания 12 В, ту же конфигурацию можно применить для получения требуемых результатов, как показано ниже:

Регулируемый источник питания 12 В, 5 В

Теперь предположим, что у вас есть схемы, требующие двойное питание в диапазоне фиксированных напряжений 12 В и регулируемых источников питания 5 В.

Для таких приложений описанная выше конструкция может быть просто изменена путем использования микросхемы 7812, а затем микросхемы 7805 для получения вместе требуемых выходных регулируемых источников питания 12 В и 5 В, как показано ниже:

Разработка простого двойного источника питания

Во многих схемах, особенно в тех, которые используют операционные усилители, двойной источник питания становится обязательным для включения питания +/- и заземления в цепи.

Проектирование простого двойного источника питания на самом деле включает в себя только источник питания с центральным отводом и мостовой выпрямитель, а также пару конденсаторов фильтров высокой емкости, как показано ниже:

Однако для достижения регулируемого двойного источника питания с желаемым уровнем Двойное напряжение на выходе – это то, что обычно требует сложной конструкции с использованием дорогостоящих ИС.

Следующая конструкция показывает, насколько просто и дискретно можно сконфигурировать двойной источник питания с использованием нескольких BJT и нескольких резисторов.

Здесь Q1 и Q3 настроены как проходные транзисторы эмиттерного повторителя, которые определяют величину тока, которая может проходить через соответствующие выходы +/-. Здесь оно составляет около 2 ампер.

Выходное напряжение на соответствующих двойных шинах питания определяется транзисторами Q2 и Q4 вместе с их базовым резистивным делителем.

Уровни выходного напряжения можно соответствующим образом регулировать и настраивать, регулируя значения делителей потенциала, образованных резисторами R2, R3 и R5, R6.

Двойной источник питания с одним операционным усилителем

Если в вашей цепи остался дополнительный операционный усилитель, который требует двойного питания от одного источника, то, возможно, можно попробовать следующий простой двойной источник питания из конфигурации с одним операционным усилителем.

Резисторы R1 и R2 работают как высокоомные, и, следовательно, экономичный делитель напряжения. Операционный усилитель гарантирует, что искусственный потенциал земли всегда идентичен потенциалу между переходом R1 и R2. Соединение между R1 и R2 устанавливает взаимосвязь между парой выходных напряжений; если R1 и R2 имеют одинаковое значение, будет обеспечено одно и то же для обоих выходных напряжений, которые будут совершенно симметричными.

Это позволяет нам получить наиболее желаемую особенность схемы, а именно то, что соединение R1 / R2 не зависит от напряжения батареи! Дополнительным преимуществом этого активного делителя потенциала является то, что (в отличие от основной цепи резисторного делителя) он хорошо подстраивается к изменяющимся токам нагрузки, движущимся к линии заземления и от нее, особенно в отношении ситуаций с несимметричным током нагрузки. Вероятно, вы можете подумать об использовании разных вариантов операционных усилителей для этой схемы. 3140 и 324, как правило, являются фантастическим выбором, несмотря на то, что у них напряжение батареи всего 4.5 В. Имейте в виду, что максимальное напряжение, которое могут выдерживать эти ИС, составляет не более 30 В, а максимальный ток нагрузки, который может выдерживать операционный усилитель, также будет зависеть от типа операционного усилителя.

Проектирование источника питания LM317 с фиксированными резисторами

Чрезвычайно простой источник напряжения / тока на основе LM317T, который можно использовать для зарядки никель-кадмиевых элементов или в любое время, когда необходим практический источник питания, показан ниже.

Это несложное предприятие для новичка, которое может быть сконструировано, и оно предназначено для использования со съемным сетевым адаптером, обеспечивающим нерегулируемый d.c. выход. IC1 на самом деле представляет собой регулируемый регулятор типа LM317T.

Поворотный переключатель S1 выбирает настройку (постоянный ток или постоянное напряжение) вместе со значением тока или напряжения. Регулируемое напряжение может быть получено в SK3, а ток в SK4.

Обратите внимание на наличие регулируемой настройки (положение 12), которая позволяет настраивать переменное напряжение с помощью потенциометра VR1.

Номиналы резисторов должны быть изготовлены из ближайших возможных фиксированных значений, при необходимости размещенных последовательно.

Резистор R6 рассчитан на 1 Вт, а R7 на 2 Вт, хотя оставшаяся часть может составлять 0,25 Вт. Регулятор напряжения IC1 317 необходимо установить на какой-нибудь радиатор, размер которого определяется необходимыми входными и выходными напряжениями и токами.


Design Источник питания 5 В постоянного тока (простое пошаговое руководство)

Ищете помощь в разработке источника питания 5 В самостоятельно? Что ж, добро пожаловать. В этом посте мы не только проектируем блок питания, но и узнаем о расчетных расчетах, которые вы можете сделать сами.

Схема источника питания – это очень простая схема в обучении электронике. Практически каждый в электронике пытается это сделать. И я не могу сказать вам, насколько это весело, когда вы закончите свой первый дизайн блока питания, протестируете его, и он будет работать нормально.

Хорошо!

Блок питания, который мы здесь разработаем, очень простой. Это линейный дизайн, основанный на технологии, он будет проходить вас на каждом этапе проектирования, попытается представить все простым языком, выполнит некоторые математические вычисления i.е. Если в схеме используется конденсатор, вы должны знать, зачем он нужен и как рассчитывается его значение.

Надеюсь, вам понравится этот пост и вы чему-нибудь научитесь. На всякий случай, если вам нравится заниматься электроникой, занимаясь своими руками, то этот комплект для сборки блока питания (нажмите здесь) подойдет именно вам. Развлекайтесь 😀

Конструкция блока питания 5В постоянного тока

Проектирование любой схемы начинается с хорошо составленной общей блок-схемы. Это помогает нам спроектировать отдельные участки схемы, а затем, в конце концов, собрать их вместе, чтобы получить полную схему, готовую к использованию.

Общая блок-схема этого проекта представлена ​​ниже. Все очень просто. Он состоит из следующих четырех основных подблоков.

  • Трансформатор
  • Схема выпрямителя
  • Фильтр
  • Регулятор

Сначала я объясню каждый блок в целом, а затем мы перейдем к проектированию. Думаю, нужно понимать, какой блок что делает в первую очередь.

Итак, давайте попробуем разобраться в каждом разделе по отдельности.

Входной трансформатор

Трансформатор – это устройство, которое может повышать или понижать уровни напряжения в соответствии с законом передачи энергии.

Вопрос в том, зачем нам это нужно в нашей конструкции снабжения?

Что ж, в зависимости от вашей страны, переменный ток, поступающий в ваш дом, имеет уровень напряжения 220/120 В. Нам нужен входной трансформатор для понижения входящего переменного тока до требуемого нижнего уровня, то есть близкого к 5 В (переменный ток). Этот более низкий уровень в дальнейшем используется другими блоками для получения необходимых 5 В постоянного тока.

Трансформатор – это устройство, которое используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения, сохраняя одинаковую входную и выходную мощность.

Будьте осторожны, играя с этим устройством.

Поскольку вы используете сетевое напряжение, которое может быть слишком опасным. Никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками или плохими инструментами. Имейте хороший и достойный бесконтактный тестер напряжения и используйте его, чтобы всегда быть уверенным в том, какая линия находится под напряжением, идущим к трансформатору.

Выпрямительная схема

Если вы думаете, что трансформатор просто снизил напряжение до 5 В постоянного тока. Извините, вы ошибаетесь, как когда-то был я. Пониженное напряжение по-прежнему остается переменным. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, нужна хорошая выпрямительная схема.

Схема выпрямителя – это комбинация диодов, расположенных таким образом, чтобы преобразовывать переменное напряжение в постоянное напряжение.

Без выпрямительной схемы невозможно получить необходимое выходное напряжение 5 В постоянного тока.Эта схема поставляется в красивых интегрированных корпусах, или вы также можете сделать ее с использованием четырех диодов. Вы увидите, как мы это проектируем, в следующих разделах.

В основном, существует два типа выпрямительных схем; полуволновой и двухполупериодный. Однако нас интересует полноценный выпрямитель, так как он более энергоэффективен, чем первый.

Фильтр

В практической электронике нет ничего идеального. Схема выпрямителя преобразует входящий переменный ток в постоянный, но, к сожалению, не превращает его в чистый постоянный ток.Выход выпрямителя пульсирует и называется пульсирующим постоянным током. Этот пульсирующий постоянный ток не считается подходящим для питания чувствительных устройств.
Итак, выпрямленный постоянный ток не очень чистый и имеет рябь. Задача фильтра – отфильтровывать эти пульсации и обеспечивать совместимость напряжения для регулирования.

Конденсаторный фильтр используется, когда нам нужно преобразовать пульсирующий постоянный ток в чистый или удалить искажения из сигнала

Практическое правило: напряжение постоянного тока должно иметь пульсации менее 10 процентов, чтобы можно было точно регулировать.

Лучшим фильтром в нашем случае является конденсаторный. Вы, наверное, слышали, конденсатор – это устройство, накапливающее заряд. Но на самом деле его лучше всего использовать как фильтр. Это самый недорогой фильтр для нашей базовой конструкции блока питания 5 В.

Регулятор

Стабилизатор – это линейная интегральная схема, в которой используется стабилизированное постоянное выходное напряжение. Регулировка напряжения очень важна, потому что нам не нужно изменять выходное напряжение при изменении нагрузки.

Всегда требуется выходное напряжение, независимое от нагрузки.ИС регулятора не только делает выходное напряжение независимым от переменных нагрузок, но и от изменений напряжения в сети.

Регулятор – это интегральная схема, используемая для обеспечения постоянного выходного напряжения независимо от изменений входного напряжения.

Надеюсь, вы разработали несколько основных концепций проектирования источников питания. Давайте пойдем дальше с реальной принципиальной схемой для нашей конкретной конструкции блока питания 5 В постоянного тока.

Принципиальная схема источника питания 5В постоянного тока

Ниже представлена ​​принципиальная схема указанного проекта.Вы получаете основной запас; напряжение и частота могут зависеть от вашей страны, предохранителя; для защиты цепи, трансформатора, выпрямителя, конденсаторного фильтра, светодиодного индикатора и регулятора IC.

Блок-схема реализована в программном обеспечении NI Multisim, хорошем программном обеспечении для моделирования для студентов и начинающих электронщиков. Я рекомендую потратить немного времени на то, чтобы поиграть с ним.

Теперь перейдем к собственному дизайну.

Пошаговый метод проектирования источника питания постоянного тока 5 В

Вот в чем дело, мы сначала спроектируем каждую секцию, а затем соберем каждую из них, чтобы наш источник питания постоянного тока был готов для питания наших проектов.

Итак, приступим к делу шаг за шагом.

Вы думаете, я бы начал объяснение конструкции с трансформатора, но это не так. Трансформатор выбирается не сразу.

Шаг 1: Выбор регулятора IC

Выбор микросхемы регулятора зависит от вашего выходного напряжения. В нашем случае мы проектируем для выходного напряжения 5В, мы выберем ИС линейного регулятора LM7805.

Следующим шагом в процессе проектирования является определение номинальных значений напряжения, тока и мощности выбранной ИС регулятора.Это делается с помощью таблицы данных регулятора IC.

Ниже приведены номинальные характеристики и схема контактов LM7805 из таблицы данных.

Спецификация 7805 также предписывает использовать конденсатор 0,1 мкФ на выходной стороне, чтобы избежать переходных изменений напряжения из-за изменений нагрузки. И 0,1 мкФ на входе регулятора, чтобы избежать пульсации, если фильтрация находится далеко от регулятора.

Для дополнительной информации, для вывода положительного напряжения мы используем LM78XX.XX указывает значение выходного напряжения, а 78 указывает положительное выходное напряжение. Для выхода с отрицательным напряжением используйте LM79XX, 79 указывает отрицательное напряжение, а XX указывает значение выхода.

Шаг 2: Выбор трансформатора

Правильный выбор трансформатора означает экономию денег. Мы узнали, что минимальный вход для выбранной нами микросхемы регулятора составляет 7 В (см. Значения в таблице выше). Итак, нам нужен трансформатор для понижения основного переменного тока, по крайней мере, до этого значения.

Но между регулятором и вторичной обмоткой трансформатора тоже есть выпрямитель на диодном мосту.Выпрямитель имеет собственное падение напряжения, то есть 1,4 В. Нам также необходимо компенсировать это значение.

Итак, математически:

Это означает, что мы должны выбрать трансформатор со значением вторичного напряжения, равным 9 В или как минимум на 10% больше, чем 9 В.

Исходя из этого, для конструкции блока питания 5 В постоянного тока мы можем выбрать трансформатор с номинальным током 1 А и вторичным напряжением 9 В. Почему ток 1А? Поскольку IC регулятора имеет номинальный ток 1 А, это означает, что мы не можем пропускать ток, превышающий это значение.Выбор трансформатора с номинальным током выше этого потребует дополнительных денег. И нам это не нужно.

Шаг 3: Выбор диодов для моста

Как вы видите на принципиальной схеме, схема выпрямителя состоит из нескольких диодов. Чтобы сделать выпрямитель, нам нужно подобрать для него подходящие диоды. При выборе диода для мостовой схемы. Имейте в виду выходной ток нагрузки и максимальное пиковое вторичное напряжение трансформатора i-e 9В в нашем случае.

Вместо отдельных диодов вы также можете использовать один отдельный мост, который поставляется в корпусе IC. Но я не хочу, чтобы вы использовали его здесь, просто для обучения и игры с отдельными диодами.

Выбранный диод должен иметь номинальный ток больше, чем ток нагрузки (т.е. в данном случае 500 мА). И пиковое обратное напряжение (PIV) больше пикового вторичного напряжения трансформатора

Мы выбрали диод IN4001, потому что он имеет номинальный ток на 1 А больше, чем мы желаем, и пиковое обратное напряжение 50 В.Пиковое обратное напряжение – это напряжение, которое диод может выдерживать при обратном смещении.

Шаг 4: Выбор сглаживающего конденсатора и расчеты

При выборе подходящего конденсаторного фильтра необходимо помнить о его напряжении, номинальной мощности и емкости. Номинальное напряжение рассчитывается от вторичного напряжения трансформатора.

Практическое правило: номинальное напряжение конденсатора должно быть как минимум на 20% больше, чем вторичное напряжение. Итак, если вторичное напряжение составляет 13 В (пиковое значение для 9 В), то номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 50 В.

Во-вторых, нам нужно рассчитать правильное значение емкости. Это зависит от выходного напряжения и выходного тока. Чтобы найти правильное значение емкости, используйте формулу ниже:

Где,

Io = ток нагрузки, т.е. 500 мА в нашей конструкции, Vo = выходное напряжение, т.е. в нашем случае 5 В, f = частота, например, 50 Гц

В нашем случае:

Частота 50 Гц, потому что в нашей стране переменный ток 220 @ 50 Гц.У вас может быть сеть переменного тока 120 В при 60 Гц. Если да, то укажите значения соответственно.

Используя формулу конденсатора, практическое стандартное значение, близкое к этому значению, i-e 3.1847E-4, составляет 470 мкФ.

Другая важная формула приведена ниже. Это также можно использовать для расчета емкости конденсатора.

В данном случае R – сопротивление нагрузки. Rf – коэффициент пульсации, который должен быть менее 10% для хорошей конструкции. И на этом мы почти закончили с дизайном блока питания на 5 В.

Шаг 5: Обеспечение безопасности источника питания

Каждая конструкция должна иметь защитные приспособления для защиты от возгорания. Точно так же наш простой источник питания должен иметь один, то есть входной предохранитель. Входной предохранитель защитит наш источник питания в случае перегрузки.

Например, наша желаемая нагрузка может выдержать 500 мА. Если в случае, если наша нагрузка начнет плохо себя вести, есть вероятность заусенцев компонентов. Предохранитель защитит нашу поставку.

Практическое правило для выбора номинала предохранителя: он должен быть как минимум на 20% больше, чем ток нагрузки.

Разработанный нами простой блок питания способен выдавать ток 1 А, что в некоторых случаях может быть использовано. Если вы решили использовать его для таких случаев, то не забудьте прикрепить радиатор к микросхеме регулятора.

Больше удовольствия с электроникой

Электроника – это очень весело. Как только вы окунетесь в мир электроники, у вас всегда есть чем заняться.

Если вам нравится делать электронику своими руками, вам понравился этот пост, вы узнали все концепции дизайна, а теперь хотите создать свой собственный проект источника питания DIY.Вы хотите спаять и поиграть со всеми вышеупомянутыми компонентами, затем проверьте это, комплект источника питания Elenco (Amazon Link), вам будет интересен.

Кроме того, есть забавная книга под названием Make Electronics: Learning through discovery (Amazon link), , которая научит вас многим классным электронным устройствам на практике. Если вы найдете эту книгу интересной, попробуйте, и вы многому научитесь.

Заключение

Для меня, если вы любитель электроники или новичок, изучаете основы электроники, я бы порекомендовал вам разработать собственный лабораторный источник питания.

Он поможет вам изучить электронику, а также даст вам лучший лабораторный источник питания.

Я называю его лучшим, потому что вы сделаете его сами. И я не могу выразить словами, насколько весело играть с электроникой в ​​безопасной среде. Это похоже на обучение на практике

Не указывайте только источник питания 500 мА. Это может быть ваш источник питания 5 В постоянного тока с допустимым током до 500 мА. И это было то, что я знаю, как разработать источник питания постоянного тока на 5 В.

Надеюсь, это была вам какая-то помощь.

Спасибо и удачной жизни.


Прочие полезные сообщения

Источники питания | Electronics Club

Блоки питания | Клуб электроники

Трансформатор | Выпрямитель | Сглаживание | Регулятор | Двойные расходные материалы

Следующая страница: Преобразователи

См. Также: AC / DC | Диоды | Конденсаторы

Типы источников питания

Есть много типов источников питания. Большинство из них предназначены для преобразования сети переменного тока высокого напряжения. к подходящему низковольтному источнику питания для электронных схем и других устройств.Источник питания можно разбить на серию блоков, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Например, регулируемое питание 5 В:

  • Трансформатор – понижает напряжение сети переменного тока высокого напряжения до переменного тока низкого напряжения.
  • Выпрямитель – преобразует переменный ток в постоянный, но выходной постоянный ток меняется.
  • Smoothing (Сглаживание) – сглаживает постоянный ток от сильного колебания до небольшого.
  • Регулятор
  • – устраняет пульсации, устанавливая на выходе постоянного тока фиксированное напряжение.

Блоки питания, изготовленные из этих блоков, описаны ниже со схемой и графиком их выхода:

Только трансформатор

Низковольтный выход переменного тока подходит для ламп, нагревателей и специальных двигателей переменного тока. не подходит для электронных схем, если они не включают выпрямитель и сглаживающий конденсатор.

См .: Трансформатор


Трансформатор + выпрямитель

регулируемый выход постоянного тока подходит для ламп, нагревателей и стандартных двигателей. не подходит для электронных схем, если они не содержат сглаживающий конденсатор.

См .: Трансформатор | Выпрямитель


Трансформатор + выпрямитель + сглаживание

На выходе smooth DC наблюдается небольшая пульсация.Он подходит для большинства электронных схем.

См .: Трансформатор | Выпрямитель | Сглаживание


Трансформатор + выпрямитель + сглаживающий + регулятор

Регулируемый выход постоянного тока очень плавный, без пульсаций. Подходит для всех электронных схем.

См .: Трансформатор | Выпрямитель | Сглаживание | Регулятор



Трансформатор

Трансформаторы преобразуют электричество переменного тока из одного напряжения в другое с небольшими потерями мощности.Трансформаторы работают только с переменным током, и это одна из причин, по которой в сети используется переменный ток.

Повышающие трансформаторы повышают напряжение, понижающие трансформаторы понижают напряжение. В большинстве источников питания используется понижающий трансформатор для снижения опасно высокого напряжения в сети. напряжение (230 В в Великобритании) на более безопасное низкое напряжение.

Трансформаторы расходуют очень мало энергии, поэтому выходная мощность (почти) равна входной мощности. Обратите внимание, что при понижении напряжения ток увеличивается.

Входная катушка называется первичной , а выходная катушка – вторичной .Между двумя катушками нет электрического соединения, вместо этого они связаны переменное магнитное поле, создаваемое в сердечнике из мягкого железа трансформатора. Две линии в середине символа схемы представляют сердечник.

Rapid Electronics: трансформаторы

Обозначение схемы трансформатора

Передаточное число

Отношение числа витков на каждой катушке, называемое соотношением витков , определяет соотношение напряжений. Понижающий трансформатор имеет большое количество витков на первичной (входной) катушке, которая подключена к питающей сети высокого напряжения. и небольшое количество витков на его вторичной (выходной) катушке, чтобы обеспечить низкое выходное напряжение.

Передаточное отношение витков = Vp = Np
VS Ns
04
мощность на выходе = мощность 09 9994
V

Vp = первичное (входное) напряжение
Np = количество витков на первичной катушке
Ip = первичный (входной) ток

Vs = вторичное (выходное) напряжение
Ns = количество витков вторичной катушки
Is = вторичный (выходной) ток


Выпрямитель

Есть несколько способов подключения диодов, чтобы выпрямитель преобразовывал переменный ток в постоянный.Мостовой выпрямитель является наиболее важным и производит двухполупериодных переменный постоянный ток. Двухполупериодный выпрямитель также можно сделать всего из двух диодов, если используется трансформатор с центральным отводом, но сейчас этот метод редко используется, потому что диоды стали дешевле. Можно использовать одиночный диод как выпрямитель, но он использует только положительные (+) части волны переменного тока для создания полуволны переменного постоянного тока.

Мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель может быть выполнен с использованием четырех отдельных диодов, но он также доступен в пакеты, содержащие четыре необходимых диода.Он называется двухполупериодным выпрямителем. потому что он использует всю волну переменного тока (как положительную, так и отрицательную части). Чередующиеся пары диодов проводят, это переключает соединения, поэтому переменные направления переменного тока преобразуются в одно направление постоянного тока.

1,4 В используется в мостовом выпрямителе, потому что на каждом диоде 0,7 В при проводящем соединении, и всегда есть два диоды проводящие, как показано на схеме.

Мостовые выпрямители

рассчитаны на максимальный ток, который они могут пропускать, и максимальное обратное напряжение, которое они могут выдержать.Их номинальное напряжение должно быть не менее трех -кратного действующего напряжения источника питания. поэтому выпрямитель может выдерживать пиковые напряжения. Пожалуйста, смотрите страницу Диоды для получения более подробной информации, включая фотографии мостовых выпрямителей.

Rapid Electronics: мостовые выпрямители

Мостовой выпрямитель

Выход: двухполупериодный переменный постоянный ток
(с использованием всей волны переменного тока)

Выпрямитель одинарный диод

Один диод можно использовать в качестве выпрямителя, но он дает полуволны переменного постоянного тока с зазорами когда переменный ток отрицательный.Трудно сгладить это достаточно хорошо, чтобы питать электронные схемы, если они не требуется очень небольшой ток, поэтому сглаживающий конденсатор существенно не разряжается во время промежутков. Пожалуйста, обратитесь к странице Диоды для некоторых примеров выпрямительных диодов.

Rapid Electronics: Выпрямительные диоды

Однодиодный выпрямитель

Выход: переменная полуволна постоянного тока
(с использованием только половины переменного тока)


Сглаживание

Сглаживание выполняется электролитическим конденсатором большой емкости. подключен к источнику постоянного тока, чтобы действовать как резервуар, подающий ток на выход, когда изменяющееся напряжение постоянного тока от выпрямитель падает.На диаграмме показаны несглаженный изменяющийся постоянный ток (пунктирная линия) и сглаженный постоянный ток (сплошная линия). Конденсатор быстро заряжается около пика переменного постоянного тока, а затем разряжается, подавая ток на выход.

Обратите внимание, что сглаживание значительно увеличивает среднее напряжение постоянного тока почти до пикового значения. (1,4 × значение RMS). Например, выпрямляется переменный ток 6 В RMS. до полной волны постоянного тока около 4,6 В RMS (1,4 В теряется в мостовом выпрямителе), со сглаживанием этого увеличивается почти до пикового значения, что дает 1.4 × 4,6 = 6,4 В постоянного тока.

Неидеальное сглаживание из-за небольшого падения напряжения на конденсаторе при его разряде, дает небольшую пульсацию напряжения . Для многих цепей пульсация составляет 10% от напряжения питания. напряжение является удовлетворительным, и приведенное ниже уравнение дает необходимое значение для сглаживающего конденсатора. Конденсатор большего размера даст меньше пульсаций. При сглаживании полуволны постоянного тока емкость конденсатора должна быть увеличена вдвое.

Rapid Electronics: электролитические конденсаторы

Сглаживающий конденсатор, C, для пульсации 10%:

C = 5 × Io
Vs × f

где:
C = сглаживающая емкость в фарадах (Ф)
Io = выходной ток в амперах (A)
Vs = напряжение питания в вольтах (V), это пиковое значение несглаженного постоянного тока.
f = частота сети переменного тока в герцах (Гц), в Великобритании это 50 Гц



Регулятор

ИС регулятора напряжения доступны с фиксированными (обычно 5, 12 и 15 В) или переменное выходное напряжение.Они также рассчитаны на максимальный ток, который они могут пропускать. Доступны регуляторы отрицательного напряжения, в основном для использования в двойных источниках питания. Большинство регуляторов включают в себя автоматическую защиту от чрезмерного тока («защита от перегрузки»). и перегрев («тепловая защита»).

Многие микросхемы фиксированного стабилизатора напряжения имеют 3 вывода и выглядят как силовые транзисторы, например, регулятор 7805 + 5V 1A, показанный справа. В них есть отверстие для крепления при необходимости радиатор.

Rapid Electronics: регулятор 7805

Фотография регулятора напряжения © Рапид Электроникс

Стабилитрон

Для слаботочных источников питания можно сделать простой регулятор напряжения с резистором. и стабилитрон , подключенный в обратном направлении , как показано на схеме.Стабилитроны имеют номинальное напряжение пробоя Vz и максимальная мощность Pz (обычно 400 мВт или 1,3 Вт).

Резистор ограничивает ток (как светодиодный резистор). Ток через резистор постоянный, поэтому при отсутствии выходного тока весь ток течет через стабилитрон, и его номинальная мощность Pz должна быть достаточно большой, чтобы выдержать это.

Дополнительную информацию о стабилитронах см. На странице «Диоды».

Rapid Electronics: стабилитроны

стабилитрон
a = анод, k = катод

Выбор стабилитрона и резистора

Это шаги для выбора стабилитрона и резистора:

  1. Напряжение стабилитрона Vz – необходимое выходное напряжение
  2. Входное напряжение Vs должно быть на несколько вольт больше, чем Vz.
    (это необходимо для небольших колебаний Vs из-за пульсации)
  3. Максимальный ток Imax – это требуемый выходной ток плюс 10%
  4. Мощность стабилитрона Pz определяется максимальным током: Pz> Vz × Imax
  5. Сопротивление резистора : R = (Vs – Vz) / Imax
  6. Номинальная мощность резистора : P> (Vs – Vz) × Imax

В этом примере показано, как использовать эти шаги для выбора стабилитрона и резистора с подходящими значениями и номинальной мощностью.

Например

Если требуемое выходное напряжение 5 В, а выходной ток 60 мА:

  1. Vz = 4,7 В (ближайшее доступное значение)
  2. Vs = 8V (на несколько вольт больше, чем Vz)
  3. Imax = 66 мА (ток плюс 10%)
  4. Pz> 4,7 В × 66 мА = 310 мВт, выберите Pz = 400 мВт
  5. R = (8 В – 4,7 В) / 66 мА = 0,05 кОм = 50,
    выберите R = 47
  6. Номинальная мощность резистора P> (8 В – 4.7 В) × 66 мА = 218 мВт, выберите P = 0,5 Вт

Двойные расходные материалы

Для некоторых электронных схем требуется источник питания с положительным и отрицательным выходами, а также нулевое напряжение (0 В). Это называется «двойным источником питания», потому что это похоже на два обычных источника питания, соединенных вместе, как показано на схеме.

Двойные источники питания имеют три выхода, например, источник питания ± 9 В имеет выходы + 9 В, 0 В и -9 В.

Rapid Electronics: блоки питания


Следующая страница: Преобразователи | Исследование


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Самая простая схема источника питания

Эта схема источника питания проста в изготовлении и недорого. А для этого требуется всего 5 компонентов.

За свою жизнь я построил много схем, но на самом деле это первый раз, когда я построил схему источника питания с нуля.

Последним проектом, который я хотел создать, был сетевой адаптер с USB-разъемом для зарядки моего iPhone. Но сначала я хотел начать с создания простой схемы, которая преобразует напряжение сети 220 В или 110 В в 5 В.

Поскольку я нахожусь в Австралии, когда пишу это, а напряжение здесь 220 В, я построил его с расчетом на 220 В. Но вместо этого очень легко преобразовать его в 110 В, переключив одно соединение (или один компонент).

Осторожно: НЕ подключайте к электросети все, что вы делаете самостоятельно, если вы не на 100% уверены в том, что делаете.Неправильное действие может привести к серьезным повреждениям, даже к смерти. Используйте предоставленную здесь информацию на свой страх и риск.

Если вам нужна совершенно безопасная и чрезвычайно полезная схема источника питания, вам следует проверить это портативное зарядное устройство USB, которое я построил. Он даже включает в себя загружаемое пошаговое руководство о том, как его собрать самостоятельно.

Разработка источника питания

Я хочу построить схему источника питания на базе регулятора напряжения LM7805, потому что это легко найти и просто использовать.Этот компонент даст стабильное выходное напряжение от 5 В до 1,5 А.

Я могу легко понять, как использовать LM7805, посмотрев на его техническое описание.

Из таблицы я нашел эту маленькую схему:

Выбор номиналов конденсатора

На изображении выше показан стабилизатор напряжения с конденсатором 0,33 мкФ на входе и 0,1 мкФ на выходе. Трудно найти хороший источник информации об этих значениях конденсаторов, но, согласно этим вопросам и ответам, в этих значениях нет ничего волшебного.

В сети есть много мнений по поводу этих конденсаторов. Некоторые предлагают конденсаторы 0,1 мкФ, другие – конденсаторы 100 мкФ. Некоторые предлагают использовать одновременно 0,1 мкФ и 100 мкФ.

Значения, которые вы должны использовать, зависят от множества факторов. Например, какой длины будут провода. Но эта статья о том, как построить простую схему питания, поэтому не будем усложнять. Наверное, подойдет практически любая емкость конденсатора. Возможно, он будет работать даже без конденсаторов.

Чтобы сделать выходное напряжение «немного стабильным», я собираюсь использовать на выходе конденсатор емкостью 1 мкФ. Я пропущу входной конденсатор, потому что конденсатор все равно будет в этом положении – просто продолжайте читать.

Преобразование из 220 В

В таблице данных также указано, что для правильной работы требуется от 7 до 25 В. Итак, мне нужно только добавить несколько компонентов, которые преобразуют 220 В (или 110 В) переменного тока в постоянное напряжение, которое остается между 7 и 25 В.

Это относительно просто.Я просто добавлю трансформатор, который преобразует напряжение, например, примерно до 12 В. Затем я подам это переменное напряжение в мостовой выпрямитель, чтобы его выпрямить.

И я использую большой конденсатор на выходе, чтобы постоянно поддерживать напряжение выше необходимых 7В. Это значение конденсатора не критично. Я видел много схем блоков питания, в которых используется 470 или 1000 мкФ, поэтому сейчас я попробую с 470 мкФ.

Схема блока питания

Итак, итоговая схема выглядит так:

Список запчастей

Часть Значение Описание
Т1 220 В (или 110 В) до 12 В Трансформатор
DB1 Выпрямитель с диодным мостом
C1 470 мкФ (20 В и выше) Конденсатор
C2 1 мкФ (10 В и выше) Конденсатор
U1 7805 Регулятор напряжения

Общая стоимость комплектующих около 12-15 $.Самый дорогой компонент – трансформатор (около 10 долларов).

Поиск компонентов для схемы

Когда я не уверен, как выбрать компоненты для схемы, я обычно хожу в интернет-магазины электроники для любителей и смотрю на их варианты. В этих магазинах обычно есть компоненты, которые должны работать от стандартного блока питания без каких-либо особых требований.

В Австралии Jaycar – хороший вариант.

Быстрый поиск «трансформатора» на Jaycar дает мне несколько вариантов.Входное напряжение должно быть около 220 В, а выходное – около 12 В. После быстрого просмотра их вариантов и цен я остановился на этом:
https://www.jaycar.com.au/12-6v-ct-7va-500ma-centre-tapped-type-2853-transformer/p / MM2013

Трансформатор имеет центральный отвод на выходной стороне, который я могу игнорировать.

Это на 220В. Если вы живете в стране с напряжением 110 В, в магазинах вашей страны, вероятно, найдется подходящая версия. Щелкните здесь, чтобы просмотреть мой список интернет-магазинов.

Тогда мне нужен выпрямитель. Мы можем использовать 4 силовых диода (например, 1N4007) или мостовой выпрямитель (который в основном состоит из четырех диодов, встроенных в один компонент). Самый дешевый вариант, который появляется при поиске мостового выпрямителя на Jaycar, – это:
https://www.jaycar.com.au/w04-1-5a-400v-bridge-rectifier/p/ZR1304

Готовая схема

Это простая схема для пайки на макетной плате. Вот прототип, который я построил:

.

Напоминание: не подключайте к электросети все, что вы построили самостоятельно, если вы не уверены на 100% в том, что делаете.Используйте предоставленную здесь информацию на свой страх и риск.

Вы его построили?

Вы построили эту схему? Какой у вас опыт? С чем вы боролись? Расскажите в комментариях ниже, как все прошло.

Регулируемая цепь источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А (Часть 1/13)

Источники питания являются основой электронных схем. Схемы питания могут быть спроектированы разными способами. Могут быть регулируемые блоки питания или блоки питания с фиксированным напряжением.Схема источника питания рассчитывается по напряжению или диапазону подаваемого напряжения, а также по максимальному току, который она позволяет потреблять нагрузкой. Во-вторых, в домохозяйства подается напряжение переменного тока в качестве основного источника питания. Многие электрические приборы, такие как вентиляторы, люминесцентные лампы и другие, могут напрямую использовать переменное напряжение, но для работы большинства электронных устройств требуется преобразование переменного напряжения в постоянное. Любая схема внешнего источника питания должна преобразовывать переменное напряжение в постоянное для использования электронными устройствами.В этом проекте разработана регулируемая схема источника питания, которая вводит сеть переменного тока и обеспечивает выходное напряжение от 0 до 30 В 2 А постоянного тока.

Блок питания, разработанный в этом проекте, представляет собой регулируемый линейно регулируемый источник, поэтому выходное напряжение схемы является постоянным и изменяется механически с помощью переменного резистора. В этом типе питания к выходу подключается последовательно с нагрузкой линейный регулирующий элемент (переменный резистор). Линейный элемент, такой как BJT или FET, используется для обеспечения требуемых токов на выходе.

В разработанной здесь схеме питания биполярный переходной транзистор 2N3055 работает в линейном режиме с переменным сопротивлением. Переменное сопротивление помогает обеспечить соответствующее напряжение на выходе для любого тока в рабочем диапазоне. Нагрузки, запитываемые по цепи, могут иметь разную номинальную мощность. Нагрузки с высокой номинальной мощностью потребляют более высокие токи. В этой схеме блока питания транзистор 2N3055 помогает увеличить выходной ток блока питания до предела до 2 А.

Проектирование схемы источника питания представляет собой пошаговый процесс, включающий понижение напряжения переменного тока, преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, сглаживание напряжения постоянного тока, компенсацию переходных токов, регулирование напряжения, изменение напряжения, усиление тока и защиту от короткого замыкания.

Необходимые компоненты –

Рис.1: Список компонентов, необходимых для регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А

Блок-схема

Фиг.2: Блок-схема регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А

Подключение цепей –

Схема собирается поэтапно, каждая ступень служит определенной цели. Для понижения 230 В переменного тока используется трансформатор 18 – 0 – 18 В. Вторичная обмотка трансформатора соединена с мостовым выпрямителем. Полный мостовой выпрямитель создается путем соединения друг с другом четырех диодов SR560, обозначенных на схемах как D1, D2, D3 и D4. Катод D1 и анод D2 подключены к одной из вторичной катушки, а катоды D4 и анод D3 подключены к другим концам вторичной катушки.Катоды D2 и D3 подключены, из которых одна клемма снята с выхода выпрямителя, а аноды D1 и D4 подключены, из которых другая клемма снята с выхода двухполупериодного выпрямителя. Предохранитель на 2 А последовательно подключается к выходной клемме катодных переходов D2-D3 для безопасности.

Конденсатор емкостью 470 мкФ (обозначенный на схеме как C1) подключен между выходными клеммами двухполупериодного выпрямителя для сглаживания. Для регулирования напряжения два стабилитрона номиналом 12 В и 18 В подключены последовательно параллельно сглаживающему конденсатору.Переменное сопротивление последовательно подключено к стабилитронам для регулировки напряжения, а конденсатор емкостью 10 мкФ (обозначен на схеме как C1) подключен параллельно для компенсации переходных токов. Два NPN-транзистора (показаны как Q1 и Q2 на схеме) подключены в качестве усилителя пары Дарлингтона к одной из выходных клемм последовательно для достижения желаемого усиления по току. Выход пары Дарлингтона дополнительно подключен к NPN-транзистору (показан как Q3 на схемах) и сопротивлению (показано как R3 на схемах) для защиты от короткого замыкания.

Нарисуйте схематическую диаграмму или распечатайте ее на бумаге и тщательно выполняйте каждое подключение. Только после проверки правильности каждого подключения подключите силовую цепь к источнику переменного тока.

Как работает проект –

Силовая цепь работает по четко определенным стадиям, каждая из которых служит определенной цели. Схема работает в следующих этапах –

1. Преобразование переменного тока в переменный

2. Преобразование переменного тока в постоянный – полноволновое выпрямление

3.Сглаживание

4. Компенсация переходного тока

5. Регулирование напряжения

6. Регулировка напряжения

7. Усиление тока

8. Защита от короткого замыкания

Преобразование переменного тока в переменный

Напряжение основных источников питания (электричество, подаваемое через промежуточный трансформатор после понижения линейного напряжения от генерирующей станции) составляет приблизительно 220–230 В переменного тока, которое необходимо дополнительно понизить до уровня 30 В.Для снижения напряжения 220 В переменного тока до 30 В переменного тока используется понижающий трансформатор.

В схеме наблюдается некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому необходимо использовать трансформатор с высоким номинальным напряжением, превышающим требуемые 30 В. Трансформатор должен обеспечивать на выходе ток 2А. Наиболее подходящий понижающий трансформатор, отвечающий указанным требованиям по напряжению и току, – 18–0–18 В / 2 А. Эта ступень трансформатора снижает сетевое напряжение до 36 В переменного тока, как показано на рисунке ниже.

Рис.3: Схема трансформатора 18-0-18В

Преобразование переменного тока в постоянный – полноволновое выпрямление

Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока путем выпрямления. Выпрямление – это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один – это полуволновое выпрямление, а другое – полноволновое выпрямление. В этой схеме двухполупериодный мостовой выпрямитель используется для преобразования 36 В переменного тока в 36 В постоянного тока.Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое выпрямление, поскольку оно обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода соединены таким образом, что ток течет через них только в одном направлении, что приводит к появлению сигнала постоянного тока на выходе. Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода становятся смещенными в прямом направлении, а еще два диода смещаются в обратном направлении.

Рис.4: Принципиальная схема полноволнового выпрямителя

Во время положительного полупериода питания диоды D2 и D4 проходят последовательно, в то время как диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, и ток протекает через выходной контакт, проходя через D2, выходной контакт и D4.Во время отрицательного полупериода питания диоды D1 и D3 проходят последовательно, но диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, и ток протекает через D3, выходную клемму и D1. Направление тока в обоих направлениях через выходную клемму в обоих условиях остается неизменным.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая положительный цикл полнополупериодного выпрямителя

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая отрицательный цикл полнополупериодного выпрямителя

Диоды SR560 выбраны для построения двухполупериодного выпрямителя, поскольку они имеют максимальный (средний) номинальный прямой ток 2 А и в состоянии обратного смещения они могут выдерживать пиковое обратное напряжение до 36 В.Поэтому в этом проекте для двухполупериодного выпрямления используются диоды SR560.

Сглаживание

Как следует из названия, это процесс сглаживания или фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. Выход двухполупериодного выпрямителя не является постоянным напряжением постоянного тока. Частота на выходе выпрямителя в два раза выше, чем у основных источников питания, но все же присутствуют пульсации. Следовательно, его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя.Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе стабильное постоянное напряжение. Итак, конденсатор (обозначенный на схеме как C1) большой емкости подключен к выходу схемы выпрямителя. Поскольку постоянный ток, который должен быть выпрямлен схемой выпрямителя, имеет много всплесков переменного тока и нежелательных пульсаций, для уменьшения этих выбросов используется конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает через него весь переменный ток на землю. На выходе среднее оставшееся постоянное напряжение более плавное и без пульсаций.

Рис.7: Принципиальная схема сглаживающего конденсатора

Компенсация переходных токов

К выходным клеммам силовой цепи также параллельно подключен конденсатор (обозначенный на схеме как C2). Этот конденсатор помогает быстро реагировать на переходные процессы нагрузки. Всякий раз, когда ток нагрузки на выходе изменяется, возникает начальная нехватка тока, которая может быть восполнена этим выходным конденсатором.

Изменение выходного тока можно рассчитать с помощью

.

Выходной ток, Iout = C (dV / dt), где

dV = Максимально допустимое отклонение напряжения

dt = переходное время отклика

С учетом dv = 100 мВ

dt = 100 мкс

В этой схеме используется конденсатор емкостью 10 мкФ, так что,

C = 10 мкФ

Iout = 10u (0.1 / 100u)

Iout = 10 мА

Таким образом, можно сделать вывод, что выходной конденсатор будет реагировать на изменение тока 10 мА при переходном времени отклика 100 мкс.

Рис.8: Принципиальная схема компенсатора переходных токов

Регулирование напряжения

Цепь питания должна обеспечивать регулируемое и постоянное напряжение без каких-либо колебаний или колебаний. Для регулирования напряжения в схеме нужен линейный регулятор.Цель использования этого регулятора – поддерживать на выходе постоянное напряжение желаемого уровня.

Рис.9: Принципиальная схема регулятора напряжения для регулируемого источника питания постоянного тока от 0 до 30 В, 2 А

В этой схеме максимальное напряжение на выходе должно быть 30 В, поэтому стабилитрон 30 В идеально подходит для регулирования напряжения на выходе. Здесь последовательно соединены два стабилитрона на 12 В и 18 В, что дает на выходе 30 В. Стабилитрон 30 В мощностью 1 Вт или другую комбинацию стабилитронов также можно использовать для получения 30 В на выходе.

Регулировка напряжения

Для регулировки выходного напряжения от 0 до 30 В к выходу подключен переменный резистор (на схемах обозначенный как RV1). Переменный щуп RV1 подключен к коллектору переключающего транзистора BC547 (на схемах показан как Q3). Изменяя этот резистор, эмиттер переключающего транзистора будет обеспечивать переменное напряжение от 0 до 30 В.

Усиление тока

Стабилитрон может выдавать ток только в миллиамперах.Следовательно, для получения высокого тока нагрузки на выходе какой-либо линейный элемент должен быть подключен последовательно с нагрузкой, которая могла бы потреблять требуемый ток. В этой схеме в качестве линейного элемента используется биполярный переходной транзистор NPN. Транзистор BC547 (на схемах показан как Q2) используется для обеспечения достаточного базового напряжения для биполярного транзистора NPN 2N3055 (обозначенного на схемах как Q1). Транзистор 2N3055 способен обеспечивать на выходе ток 2А. Транзисторы подключены в конфигурацию парного усилителя Дарлингтона для вывода желаемого усиления по току.В конфигурации пары Дарлингтона чистое усиление по току представляет собой произведение коэффициентов усиления по току двух транзисторов.

Общий коэффициент усиления по току (hFE total) = коэффициент усиления по току транзистора 1 (hFE t1) x коэффициент усиления по току транзистора 2 (hFE t2)

Следовательно, текущий коэффициент усиления BC547 составляет 800, а коэффициент усиления 2N3055 составляет от 20 до 70, поэтому в среднем принимаем 50. Тогда

Общий прирост тока (всего hFE) = 800 * 50 = 40,000

Этого достаточно, чтобы поднять токи в миллиампер до уровня в амперах.

Защита от короткого замыкания

Для защиты от короткого замыкания переключающий транзистор BC547 (на схемах показан как Q3) и сопротивление, обозначенное на схемах как R2, подключаются последовательно перед выходом схемы.

Тестирование и меры предосторожности –

При сборке схемы следует соблюдать следующие меры предосторожности –

• Номинальный ток трансформатора, мостового выпрямителя и транзистора должен быть больше или равен требуемому выходному току.Только тогда схема может обеспечить достаточный ток на выходе.

• Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно быть больше максимального требуемого выходного напряжения. Это связано с тем, что в цепи происходит падение напряжения из-за некоторых резистивных потерь. Таким образом, входное напряжение от трансформатора должно быть на 2–3 В больше максимального выходного напряжения.

• Конденсатор C1 на выходе выпрямителя используется для подавления сетевых шумов и устранения пульсаций.

• Конденсатор C2 на выходных клеммах силовой цепи помогает справляться с быстрыми переходными процессами и шумом на выходной нагрузке.Величина этого конденсатора зависит от отклонения напряжения, колебаний тока и переходного времени отклика используемого конденсатора.

• Конденсаторы, используемые в цепи, должны иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение. В противном случае конденсатор начнет пропускать ток из-за превышения напряжения на их пластинах и выйдет из строя.

• Используемые в цепи стабилитроны должны иметь номинальную мощность 1 Вт, в противном случае они будут повреждены из-за нагрева.

• По мере увеличения потребления тока на выходной нагрузке транзистор 2N3055 начинает нагреваться.Чтобы решить эту проблему, поперек него должен быть установлен надлежащий радиатор для отвода избыточного тепла. В противном случае транзистор может перегореть.

• Поскольку схема предназначена для потребления максимального тока на выходе 2А, ​​предохранитель на 2А должен быть подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя. Этот предохранитель не позволит цепи потреблять ток более 2 А. При токе, потребляемом выше 2А, ​​предохранитель перегорает, отключая входное питание от цепи.

После того, как схема собрана, самое время ее протестировать.Подключите цепь к электросети и измените переменное сопротивление. Снимите показания напряжения и тока на выходной клемме силовой цепи с помощью мультиметра. Затем подключите фиксированные сопротивления в качестве нагрузки и снова проверьте показания напряжения и тока.

Во время тестирования без нагрузки выходное напряжение на регулируемом переменном сопротивлении изменялось на величину от 0,3 В до 30,3 В. Следовательно, при вычислении ошибки получается следующий процент ошибки –

% Ошибка = (Экспериментальное значение – Ожидаемое значение) * 100 / Ожидаемое значение

% Ошибка = (30.3-30) * 100/30

% Ошибка = 1%

Когда на выходе подключена нагрузка, максимальное напряжение считывается 30В. При нагрузке с сопротивлением 1 кОм выходное напряжение составляет 29,1 В, при этом падение напряжения составляет 0,9 В. Измеренный выходной ток составляет 29,1 мА, поэтому рассеиваемая мощность при нагрузке с сопротивлением 1 кОм выглядит следующим образом –

Pout = Iout * Iout * R

Pвых = 0,0291 * 0,0291 * 1000

Pout = 0,84 Вт

Если используемое сопротивление нагрузки 470 Ом, тогда напряжение 28.Измеренное значение 9 В показывает падение напряжения 1,1 В, а измеренный ток составляет 61,4 мА. Итак, рассеиваемая мощность при нагрузке 470 Ом –

.

Pout = Iout * Iout * R

Pвых = 0,0614 * 0,0614 * 470

Pout = 1,7 Вт

Эту схему можно использовать в качестве адаптера питания для поддержки широкого спектра электронных приложений, таких как радиовещание, цифровые камеры, принтеры, ноутбуки и другие портативные электронные устройства. Его также можно использовать в качестве регулируемого источника постоянного тока для электронных устройств.

Маленький разговор о будущих поставках –

В ближайшем будущем высоковольтный постоянный ток (HVDC) может стать более популярным средством передачи энергии, поскольку все большее внимание уделяется возобновляемым источникам энергии. HVDC обычно используется только для межгосударственной и подводной передачи электроэнергии. Это сделано для уменьшения потерь на индуктивность и емкость на больших расстояниях. Сопротивление, индуктивность и емкость провода практически невозможно изменить.Для передачи электроэнергии внутри страны в настоящее время предпочтительным методом является переменный ток. Переменный ток предпочтителен для передачи электроэнергии внутри страны, несмотря на потери из-за индуктивности и емкости, поскольку понижение напряжения переменного тока намного дешевле, чем понижение напряжения постоянного тока.

Напряжение переменного тока можно легко понизить с помощью трансформатора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *