5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Ανορθωµένη τάση Εξοµαλυµένη τάση Σταθεροποιηµένη τάση. Σχηµατικό διάγραµµα τροφοδοτικού

Transcript

1 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 5. ΤΡΟΦΟ ΟΤΙΚΑ 220 V, 50 Hz. 0 V Μετασχηµατιστής Ανορθωµένη τάση Εξοµαλυµένη τάση Σταθεροποιηµένη τάση 0 V 0 V Ανορθωτής Σχηµατικό διάγραµµα τροφοδοτικού Φίλτρο Σταθεροποιητής Φορτίο Ανορθωτής: περιλαµβάνει διόδους. Τροφοδοτείται από πηγή ac, παρέχει τάση dc. Φίλτρο: περιορίζει τις µεγάλες διακυµάνσεις της ανορθωµένης τάσης σε µικρά µόνο ποσοστά κυµάτωσης. Σταθεροποιητής τάσης: διατηρεί την τάση στο φορτίο σταθερή παρά τις µεταβολές της τάσης του δικτύου ή του ρεύµατος φορτίου. 0 V

2 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 2 Κυκλώµατα ανόρθωσης Ηµιανόρθωση ή απλή ανόρθωση: Εφαρµογή θετικής ηµιπερίοδου: ΑΒ (0 ωt π) V α >V β δίοδος D άγει V out(max) =V δευτ -0,7 V Είσοδος A Β Ισχύει: V πρωτ V δευτ V πρ 1:2 = A B V δευτ N πρωτ N δευτ D α i Ν πρω Ν δευτ R L A B Έξοδος=V δευτ -0,7 V β

3 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 3 Εφαρµογή αρνητικής ηµιπερίοδου: ΒΓ (π ωt 2π) Είναι V α <V β δίοδος δεν άγει V out =0 Είσοδος Β Γ Ν πρωτ Β Ν δευτ V δευτ V πρωτ i=0 1:2 α β Γ Στον ηµιανορθωτή: συχνότητα V in = συχνότητα V out όπου V in = τάση εισόδου και V out = τάση εξόδου D R L B Έξοδος = 0 V Γ

4 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 4 Μέγιστη ανάστροφη τάση PIV (Peak Inverse Voltage) στην ηµιανόρθωση Είναι η µέγιστη αρνητική τάση που εφαρµόζεται στα άκρα της διόδου όταν δεν άγει. Εφαρµογή αρνητικής ηµιπεριόδου Είναι: 1:2 PIV (ηµιαν) =V δευτ Για να αποκλειστεί ο κίνδυνος καταστροφής της διόδου θα πρέπει: PIV< V RRM V RRM : επαναληπτική ανάστροφη τάση κορυφής και δίνεται από τον κατασκευαστή. V δευτ Η δίοδος δεν άγει αλλά στα άκρα της εφαρµόζεται όλη η V δευτ =PIV R L

5 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 5 Μέση Τιµή Τάσης στην ηµιανόρθωση Είναι η τιµή που δείχνει ένα dc βολτόµετρο στην έξοδο του ηµιανορθωτή. Ισχύει: V dc =0,318 V out(max) Παράδειγµα 20 V P-P (2 η προσέγγιση): 1:1 R L V dc =0,318 V out(max) V dc =0,318 (10-0,7)V=2,957 V V dc =2,957 V

6 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 6 Παράδειγµα Είναι V in =50ηµωt. Η δίοδος όταν πολώνεται ορθά κρατάει στα άκρα της 0,7 V. a) V peak ; β) PIV; V in 2:1 γ) σχεδιάστε την τάση εξόδου V peak εάν η D τοποθετηθεί ανάστροφα. D R L 1 kω V peak

7 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 7 Λύση Ν 1 = πρωτ Ν, πρωτ 2 δευτ α) είναι: V V = 50 V 25 V δευτ = V peak =(25-0,7)V=24,3 V β) είναι: PIV=V δευτ = 25 V γ) Εάν η δίοδος τοποθετηθεί ανάστροφα, πολώνεται ορθά και άγει µόνο κατά την εφαρµογή της αρνητικής ηµιπεριόδου της V in. Είναι: V peak =(25-0,7) V=24,3 V. 0 V 24,3 V

8 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 8 Πλήρης ή διπλή ανόρθωση Πλήρης ανόρθωση µε µετασχηµατιστή µε µεσαία λήψη Εφαρµογή θετικής ηµιπερίοδου: 0<ωt<π είσοδος V α >V β άγει µόνο η D 1 V = 0, 7 1:1 α γ β V in Πλήρης ανορθωτής D 1 D 2 V out out V δευτ 2 R L dc έξοδος

9 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 9 Εφαρµογή αρνητικής ηµιπερίοδου: π<ωt<2π είσοδος V α <V β άγει µόνο η D 2 1:1 α γ β V out = V δευτ 2 0,7V Το ίδιο ρεύµα διαπερνάει την R L κατά την ίδια φορά όπως και κατά την εφαρµογή της θετικής ηµιπεριόδου, άρα και ίδια ακριβώς έξοδος. D 1 D 2 R L dc έξοδος

10 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 10 Μέση τιµή τάσης-ρεύµατος στην πλήρη ανόρθωση µε µετ/στή Κύκλωµα πλήρη ανορθωτή µε µετασχηµατιστή µε µεσαία λήψη: 2 V dc = Vout max = 0,637 V π Για το ρεύµα: 2 I dc = Iout max = π 0,637 I out max out max Η µέση τιµή του ρεύµατος και της τάσης µετριέται µε αµπερόµετρο DC ή βολτόµετρο DC αντίστοιχα.

11 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 11 Μέγιστη ανάστροφη τάση (PIV) στην πλήρη ανόρθωση µε µετασχηµατιστή Όταν D 2 δεν άγει, στα άκρα της εφαρµόζεται ανάστροφα η τάση που επικρατεί στα άκρα ολόκληρου του δευτερεύοντος, µειωµένη κατά 0,7 V που είναι η πτώση στα άκρα της D 1 που την ίδια στιγµή άγει. Το ίδιο συµβαίνει και στην D 1 όταν αυτή δεν άγει. Εποµένως (PIV) στα άκρα κάθε διόδου είναι: Eπειδή όµως: V 2V δευτ = out max + και τελικά: V PIV=V δευτ 0,7 V out max 1,4 V = V δευτ 2 0,7 V PIV=2V out max +0,7 V

12 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 12 Πλήρης ανόρθωση µε συνδεσµολογία γέφυρας 220 V ac είσοδος α β V out(max) =V δευτ 1,4 V Εφαρµογή θετικής ηµιπεριόδου: V a >V β άγουν D 4, D 3. Πορεία ρεύµατος: Εφαρµογή αρνητικής ηµιπεριόδου: V a <V β άγουν D 2, D 1. Πορεία ρεύµατος: D 1 D 3 D 4 D 2 Πλήρης ανορθωτής µε γέφυρα R L dc έξοδος

13 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 13 Μέγιστη ανάστροφη τάση (PIV) στον ανορθωτή γέφυρας α β D 1 V α =V δευτ 0,7 V 0,7 V 0,7 V Όταν D 1 δεν άγει, µε αναφορά το σηµείο β του δευτερεύοντος του µετασχηµατιστή, στην κάθοδό της έχει το δυναµικό του σηµείου α V α =V δευτ και στην άνοδό της, το δυναµικό της ανόδου της D 3 που άγει και το οποίο είναι V D 3 =0,7 V. Εποµένως η PIV που εφαρµόζεται στα άκρα της θα είναι η διαφορά των δύο αυτών δυναµικών. ηλ. D 2 R L

14 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 14 PIV=V δευτ 0,7 V. Επειδή όµως V δευτ =V out(max) +1,4 V, τελικά: PIV=V out(max) +0,7 V Το ίδιο ισχύει και για όλες τις διόδους της γέφυρας όταν δεν άγουν. ηλ. για την ίδια τάση εξόδου V out(max) ο ανορθωτής γέφυρας χρησιµοποιεί διόδους που έχουν µισή τιµή PIV από αυτές που χρησιµοποιεί ο ανορθωτής µε µετασχηµατιστή µε µεσαία λήψη.

15 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 15 Παράδειγµα Στο πρωτεύον του µετασχηµατιστή ενός πλήρους ανορθωτή µε µετασχηµατιστή µε µεσαία λήψη και λόγο 2:1, εφαρµόζεται ηµιτονική τάση µε µέγιστη τιµή 50 V. Να σχεδιαστεί µε βάση τη 2 η προσέγγιση: α) το κύκλωµα και να εξηγηθεί η λειτουργία του β) η τάση στα άκρα της άνω περιέλιξης του δευτερεύοντος και να υπολογιστούν οι: γ) V out(max) δ) PIV διόδων;

16 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 16 Λύση β) Η µέγιστη τιµή της τάσης στα άκρα ολόκληρου του δευτερεύοντος είναι: V Ν Ν V 1 50 V 2 δευτ = δευτ πρωτ = = πρωτ 25 V Η τάση αυτή µοιράζεται σε δύο ίσες και αντίθετες τάσεις των 12,5 V στις δύο περιελίξεις του δευτερεύοντος. γ) Η µέγιστη τιµή της Vout είναι: V out(max) =12,5 V- 0,7 V=11,8 V όπου 0,7 V είναι η πτώση στα άκρα κάθε διόδου που άγει. δ) Η PIV κάθε διόδου είναι: PIV=2V out(max) +0,7 V ή

17 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 17 PIV=2 11,8 V+0,7 V=24,3 V Κυµατοµορφές των ζητούµενων τάσεων: V δευτ /2 V out 12,5 V 11,8 V

18 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 18 Μέση τιµή τάσης-ρεύµατος στον ανορθωτή γέφυρας Η ίδια τιµή όπως και στον πλήρη ανορθωτή µε µετασχηµατιστή µε µεσαία λήψη. ηλαδή ισχύουν οι σχέσεις : V dc = Ι dc = 2 π 2 π V out (max) I out (max) = 0,637 V out(max) και = 0,637 I out(max)

19 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 19 Συσκευασίες γέφυρας Αυτή που φαίνεται αριστερά, στο παρακάτω σχήµα, έχει ρεύµα λειτουργίας µέχρι 4 Α. Αυτή που φαίνεται στο µέσον έχει κυλινδρικό σχήµα και ρεύµα λειτουργίας µέχρι 1 Α. Τέλος η δεξιά γέφυρα έχει τετραγωνικό σχήµα και το ρεύµα λειτουργίας της µπορεί να φτάσει τα 15 Α.

20 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 20 Τριφασική ηµιανόρθωση A B Γ t 1 t 2 Γ Οι δίοδοι άγουν εναλλάξ και άγει η δίοδος της οποίας η άνοδος βρίσκεται στην υψηλότερη τάση, πχ: περίοδος t 1 : V A >V B άγει η D 1 περίοδος t 2 : V A <V B άγει η D 2 Ισχύει: V dc = 0,831 V max t

21 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 21 Πλήρης τριφασική ανόρθωση (α): σύνδεση σπ ευθείας στην παροχή της τριφασικής τάσης, χωρίς µετασχηµατιστή (β): οι τρείς φάσης της τάσης εισόδου (γ): κυµατοµορφή της τάσης εξόδου στα άκρα της R L όπου τα σηµεία Ρ 1, Ρ 2, Ρ 3 αντιστοιχούν στα ίδια σηµεία των κυµατοµορφών εισόδου του σχήµατος (β) (α) (β) (γ)

22 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 22 Φίλτρα ανόρθωσης Περιέχουν πυκνωτές. αντιστάσεις και πηνία και σταθεροποιούν την τάση στην έξοδο του ανορθωτή κόβοντας τις εναλλασσόµενες συνιστώσες.

23 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 23 Φίλτρο µε πυκνωτή Μετατρέπει την τάση εισόδου σε µορφή που πλησιάζει την ευθεία λόγω της φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή µέσω της αντίστασης R L. V m(in) Είσοδος από ηµιανορθωτή Περίοδος φόρτισης πυκνωτή Κυµατοµορφή τάσης εξόδου από ηµιανορθωτή (α) (β) Τάση κυµάτωσης (V K ) (γ) V m(in) Περίοδος εκφόρτισης πυκνωτή C Όταν αυξάνεται η θετική τάση στα άκρα του C, αυτός φορτίζεται µέσω της αντίστασης της διόδου r Ω του ηµιανορθωτή. Σταθερά χρόνου: rc έχει µικρή τιµή Όταν σταµατήσει να αυξάνεται η θετική τάση στα άκρα του C, αυτός εκφορτίζεται µέσω της R L (>>r) µε Τ=R L C>>rC µε πολύ αργό ρυθµό Η κυµάτωση στα άκρα της R L γίνεται τόσο µικρότερη όσο µεγαλύτερη είναι η σταθερά χρόνου R L C

24 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 24 Σταθερά χρόνου: Φόρτιση πυκνωτή C Τ= r C = 50 Ω 100 µf = 5 ms Χρόνος φόρτισης: D (r= 50 Ω) C 100 µ F + - 5Τ = 5 5 ms = 25 ms R L 1 k Ω

25 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 25 Εκφόρτιση πυκνωτή C Σταθερά χρόνου: D Τ= R L C = 1 kω 100 µf = 100 ms Χρόνος εκφόρτισης: (r= 50 Ω) 5Τ = ms = 500 ms C 100 µ F + - R L 1 k Ω

26 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 26 Κυµάτωση ηµιανορθωτή Κυµάτωση ανορθωτή Τάσεις εξόδου ενός ηµιανορθωτή και ενός ανορθωτή για ίδια ac τάση εισόδου και ίδιο φίλτρο

27 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 27 v in Α Παράδειγµα Οι δίοδοι D 1 και D 2 θεωρούνται ιδανικές. Ζητείται να σχεδιαστεί η έξοδος V 0 και να Β υπολογιστεί η µέγιστη τιµή της. Λύση 100 V α) Θετική ηµιπερίοδο της v in : άγει µόνο η D 2 και το κύκλωµα ισοδυναµεί µε το παρακάτω: D 1 R kω R 2 D kω R 0 22 kω V o

28 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 28 v in + - I I I 1 R 1 I 0 R 0 I 2 Παρατηρούµε ότι η αντίσταση R 0 διαρρέεται από το ρεύµα Ι 0 από τα δεξιά προς τα αριστερά. Θεωρούµε τη φορά αυτή του ρεύµατος θετική. R 2 Το ρεύµα Ι 0 διέρχεται υποχρεωτικά και από την αντίσταση R 1 διότι δεν µπορεί να κλείσει κύκλω- µα πουθενά µέσω του κοινού σηµείου (η γείωση είναι σαν να µην υπάρχει), δηλ. Ι 0 =Ι 1, άρα R 0, R 1 διαιρέτης τάσης και ισχύει: I 50 V Ι 2 R 0 V V v in R 2 Ι 1 R 1 Ι 0

29 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 29 v v = v 2,2kΩ = V 0 in 2 in = 2 V = 2,2kΩ+ 2,2kΩ v in β) Αρνητική ηµιπερίοδο της v in : - + άγει µόνο η D 1 και το κύκλωµα ισοδυναµεί µε το παρακάτω: I I I 0 R 1 I 0 R 0 I 2 R V R 1 Ι 0 R 0 I Ι 1 Ι 2 V 0 R 2 50 V

30 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 30 Το ρεύµα Ι 0 ισούται µε το Ι 2 και διαρρέει την R 0 από τα δεξιά προς τα αριστερά όπως και στην περίπτωση της εφαρµογής της θετικής ηµιπεριόδου της v in. Εποµένως η v 0 θα είναι η όπως και προηγούµενα. Τελικά v 0 (V) 50 V t

31 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 31 Φίλτρο τύπου L Πλήρης ανορθωτής Πλήρης ανορθωτής µε φίλτρο τύπου L Πλήρης ανορθωτής ράση του φίλτρου L στην AC συνιστώσα της ανορθωµένης τάσης Πλήρης ανορθωτής V m V dc(in) 0 X L R πην ράση του φίλτρου L στη dc συνιστώσα της ανορθωµένης τάσης L C X C R L R L V K R L V dc(out)

32 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 32 Πολλαπλασιαστές τάσης ίνουν υψηλή τάση χωρίς τη χρήση µετασχηµατιστή. ιπλασιαστής ηµικύµατος α ΤΑΣΗΣ ΕΞΟ ΟΥ ΕΙΣΟ ΟΣ AC β (α) Αρνητική ηµιπερίοδος: V α <V β µόνο D 1. Φορά ρεύµατος: γραµµή (Σχ. α). Πυκνωτής C 1 φορτίζεται µε την πολικότητα που φαίνεται και Ε C1 =E αβmax. (1) R 1 : προστατευτική αντίσταση διόδων D 1 και D 2. Επόµενη ηµιπεριόδο (θετική): V α >V β µόνο D 2. γ α β Ε αβmax (β) V C2

33 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 33 Φορά ρεύµατος: γραµµή (Σχ. α). Στα άκρα του C 2 εφαρµόζονται Ε αβmax και V C1, που οι πολικότητές τους είναι σε σειρά. Ε C2 = E αβmax + Ε C1 και λόγω της (1) θα είναι V out = Ε C2 = E αβmax + E αβmax = 2 E αβmax (Σχ. β). ηλ. τάση εξόδου = διπλάσια απ αυτήν που υπάρχει στα άκρα του δευτερεύοντος. Ονοµάζεται διπλασιαστής ηµικύµατος.

34 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 34 ιπλασιαστής πλήρους κύµατος γ α ΕΙΣΟ ΟΣ AC β Θετική ηµιπερίοδος: V α >V β άγει µόνο D 2 Φορά ρεύµατος: γραµµή (Σχ. α) Ο πυκνωτής C 2 φορτίζεται στην τιµή κορυφής της τάσης δευτερεύοντος. Επόµενη ηµιπεριόδο (αρνητική): V α <V β άγει µόνο D 1. ΤΑΣΗ ΕΞΟ ΟΥ Φορά του ρεύµατος: γραµµή (Σχ. α) (a) (β) ΤΑΣΗ ΕΞΟ ΟΥ

35 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 35 C 1 φορτίζεται στην τιµή κορυφής της τάσης δευτερεύοντος. Τελικά V out =E C2 +E C1 (Σχ.β). ηλ. τάση εξόδου ισούται µε διπλάσια τάση δευτερεύοντος. Ονοµάζεται διπλασιαστής πλήρους κύµατος. Πλεονέκτηµα σε σχέση µε διπλασιαστή ηµικύµατος: η τάση εξόδου του παρουσιάζει λιγότερες διακυµάνσεις σε περίπτωση που συνδεθεί φορτίο.

36 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 36 Τριπλασιαστής τάσης ιπλασιαστής ηµικύµατος + 1 δίοδος = ένα κύκλωµα που η τάση εξόδου του είναι το τριπλάσιο της τάσης κορυφής V p του σήµατος εισόδου. Τετραπλασιαστής τάσης

37 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 37 Ανίχνευση βλαβών στα τροφοδοτικά 1. Παρατήρηση των συµπτωµάτων Φυσική βλάβη σε ένα στοιχείο µπορεί να έχει καταστρέψει και άλλα που έχουν σχέση µε αυτό. 2. Ανάλυση των πιθανών αιτίων Απαραίτητη προϋπόθεση η σωστή γνώση του σχηµατικού διαγράµµατος της συσκευής και της λειτουργίας του κυκλώµατος. 3. Περιορισµός των πιθανοτήτων µε έλεγχο και µετρήσεις Τα συµπτώµατα που παρατηρούνται στις βλάβες των τροφοδοτικών είναι:

38 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια Μηδενική τάση στην έξοδο 2. Χαµηλή τάση στην έξοδο 3. Υπερβολική τάση κυµάτωσης 4. Υψηλή τάση στην έξοδο Κανονικές τάσεις: είναι γνωστές και µπορούν να µετρηθούν µε ένα βολτόµετρο ή και να παρατηρηθούν µε παλµογράφο. Τάσεις µικρότερες ή υψηλότερες από τις κανονικές, ή που οι µορφές τους είναι διαφορετικές από τις κανονικές, είναι ενδείξεις που µπορεί να χρησιµοποιηθούν για να εντοπιστεί η βλάβη σε ένα συγκεκριµένο εξάρτηµα.

39 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 39 Παράδειγµα βλάβης Οι κανονικές τάσεις στα διάφορα σηµεία του παρακάτω κυκλώµατος είναι: είσοδος 220 AC S 1 F 1 Τ D 1 Είσοδος (input): 220 V ΑC, 50 Hz ευτερεύον µετασχηµατιστή: 12,7 V AC (ενεργός ή RMS) Τάση κορυφής στο δευτερεύον µετασχηµατιστή: D 2 D 3 D 4 C 470 µf R 1 kω U έξοδος 6 V DC

40 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 40 V V = ενεργ = 12,7 = 18V δευτ 0,707 0,07 DC τάση εξόδου του σταθεροποιητή U: 6 V Η τάση στα άκρα του φίλτρου RC έχει τη µορφή που φαίνεται παρακάτω V m = 16,6 V 0 V Συχνότητα τάσης εξόδου γέφυρας: 100 Hz Πτώση τάσης στα άκρα της γέφυρας: V m =18 V - ( ) V = 16,6 V V K =0,22 V µε µέση τιµή V dc = 0,637 16,6 = 10,57V

41 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 41 Κυµάτωση και επειδή V V I K = I dc 2fC Vdc 10,57 V = = 10,57 ma, R 1 kω dc = L 10,57 ma K = = ,22 V Αυτή είναι η τάση που θα δείξει ένα αc βολτόµετρο στα άκρα του φίλτρου Η κυµάτωση αυτή έχει επίδραση στη dc τάση φορτίου: V dc (µε κυµάτωση) 0,22 V = 16,6 V 16,5 V Αυτή 2 είναι η τάση που θα δείξει ένα dc βολτόµετρο στα άκρα του φίλτρου.

42 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 42 Περίπτωση βλάβης Συµπτώµατα Στο κύκλωµα του τροφοδοτικού που αναφέρεται παραπάνω, υπάρχει βλάβη. µέτρηση τάσης στο δευτερεύον µε ένα ac βολτόµετρο δίνει 12,7 V. Η µέτρηση τάσης στα άκρα του φίλτρου µε ένα dc βολτόµετρο δίνει 10,5 V. Να βρεθεί η βλάβη. Η

43 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 43 Προσδιορισµός βλάβης Εφόσον η έξοδος του µετασχηµατιστή έχει τη σωστή τιµή (12,7 V), η βλάβη είναι µετά το δευτερεύον πηνίο. Έξοδος της γέφυρας (χωρίς το φίλτρο): αφιλτράριστο ανορθωµένο ηµιτονικό σήµα πλήρους κύµατος, µε τιµή κορυφής V m =(18-1,4)=16,6 V. Η τιµή των 10,5 V που δίνει το dc βολτόµετρο στα άκρα του φίλτρου, είναι τα 63,6 % των 16,6 V. Η µέση τιµή στην πλήρη ανόρθωση δίνεται από τη σχέση: V dc = 0,636 V m = 0,636 16,6 V = 10.5 V. Είναι σαφές ότι το βολτόµετρο στα άκρα του φίλτρου µετράει τη µέση τιµή µιας πλήρους ανορθωµένης τάσης µετά την έξοδο της γέφυρας.

44 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 44 Αυτό σηµαίνει ότι είναι σαν να µην υπάρχει φίλτρο στο κύκλωµα. ηλ. υπάρχει πιθανότητα ανοιχτού (καµένου) ηλεκτρολυτικού πυκνωτή και πρέπει να ελεγχθεί µε καπασιτόµετρο ή πρόχειρα µε ωµόµετρο. Περαιτέρω έλεγχος: µέτρηση µε παλµογράφο στα άκρα της R θα δείξει στην οθόνη ένα αφιλτράριστο πλήρως ανορθωµένο ηµιτονικό κύµα µε τιµή κορυφής 16.6 V.