27. 5. Вопросы

1. Для чего предназначен умножитель напряжения?

2. Нарисуйте схему однополупериодного удвоителя напря­жения и объясните, как он работает.

3. Нарисуйте схему двухполупериодного удвоителя напря­жения.

4. Нарисуйте схему утроителя напряжения.

5. Какие требования должны предъявляться к конденса­торам, используемым в цепях удвоения и утроения на­пряжения?

27. 6. Устройства защиты цепей

Для защиты нагрузки от неисправности в блоке пита­ния используется цепь защиты от превышения напряже­ния. На рис. 27-37 изображена схема защиты от превыше­ния напряжения. КУВ, подключенный параллельно на­грузке, в нормальном состоянии закрыт (не проводит). Если выходное напряжение превышает установленный уровень, КУВ открывается и закорачивает нагрузку. Ког­да нагрузка закорочена, через нее течет очень маленький ток. Это полностью защищает нагрузку. Однако закорачи­вание нагрузки не защищает блок питания, так как при этом закорачивается выход блока питания. Это пережига­ет предохранитель в блоке питания.

Стабилитрон устанавливает уровень напряжения, при котором КУВ открывается. Он защищает нагрузку от на­пряжений, превышающих напряжение стабилизации. До тех пор, пока приложенное напряжение меньше, чем на­пряжение стабилизации стабилитрона, он не проводит ток. Это удерживает КУВ в запертом состоянии.

Рис. 27-37. Цепь за­щиты от превыше­ния напряжения на основе КУВ.

Входное постоян­ное напряжение

Если приложенное напряжение превышает напряжение стабилизации вследствие неправильной работы блока пи­тания, стабилитрон начинает проводить. Это создает ток управляющего электрода КУВ, он открывается и закора­чивает нагрузку. Необходимо заметить, что КУВ должен быть достаточно мощным для работы при большом токе короткого замыкания.

Другим устройством защиты является плавкий предох­ранитель (рис. 27-38). Плавкий предохранитель — устрой­ство, которое выходит из строя при перегрузке. Плавкий предохранитель — это просто кусочек проволоки, соеди­няющий два металлических вывода. Полый стеклянный цилиндр отделяет выводы друг от друга и защищает про­волоку. Обычно плавкий предохранитель включают после­довательно с первичной обмоткой трансформатора блока питания. Если через блок питания течет большой ток, то проволока предохранителя перегревается и плавится. Цепь размыкается, и ток прерывается. Стеклянный цилиндр предохранителя позволяет визуально проверить пригод­ность предохранителя.

Предохранители делятся на обычные и с замедлением. Обычные предохранители перегорают сразу же при пре­вышении тока. В некоторых цепях это является преимуще­ством, так как быстро устраняется перегрузка. Предохрани­тель с замедлением может выдерживать короткий пери­од перегрузки перед тем, как расплавиться. Это происходит

Рис. 27-38. Плавкие пре­дохранители, использу­емые для защиты элек­тронных цепей.

потому, что в таком предохранителе проволока нагревает­ся медленнее. Если перегрузка имеет место в течение бо­лее чем нескольких секунд, она расплавляет предохрани­тель. Предохранитель с замедлением может содержать спираль в состоянии оттягивания момента расплавления. Некоторые цепи могут противостоять току перегрузки. В таких цепях использование предохранителя с замедлени­ем предпочтительнее обычного.

Предохранитель всегда устанавливается после выклю­чателя на «горячем» выводе (фазе) источника переменно­го тока. В результате трансформатор отсоединяется от ис­точника переменного тока при перегорании предохраните­ля. При установке предохранителя после выключателя сеть может быть отключена от держателя предохранителя для обеспечения безопасности при замене предохранителя. Плавкий предохранитель не следует заменять до тех пор, пока неисправность не будет обнаружена и исправлена.

27-6. Вопросы

1. Как работает схема защиты от превышения напряже­ния на основе КУВ?

Недостатком плавкого предохранителя является то, что после каждого перегорания его необходимо заменять. Раз­мыкатель цепи выполняет такую же работу, но не требу­ет замены после каждой перегрузки. Вместо этого размы­катель цепи может быть вручную установлен в исходное положение после перегрузки (рис. 27-39). Размыкатели цепи включаются в цепь так же, как и предохранители.

Рис. 27-39. Размыкате­ли цепи, используемые для защиты электрон­ных цепей.

2. Как работает плавкий предохранитель, когда он исполь­зуется в цепи?

3. Какие бывают типы предохранителей?

4. В каком месте цепи устанавливается предохранитель?

5. В чем преимущество размыкателя цепи перед предох­ранителем?

РЕЗЮМЕ

• Основным назначением блока питания является преоб­разование переменного тока в постоянный.

• Трансформаторы используются в блоках питания для изоляции и для повышения или понижения напряжения.

• Выпрямитель преобразует входное переменное напряже­ние в пульсирующее постоянное напряжение.

• Основными выпрямительными цепями являются: одно- полупериодная, двухполупериодная и мостовая.

• Однополупериодные выпрямители проще и дешевле, чем двухполупериодные и мостовые.

• Двухполупериодный выпрямитель более эффективен, чем однополупериодный.

• Мостовой выпрямитель может работать без трансформа­тора.

• Для преобразования пульсирующего постоянного напря­жения в сглаженное постоянное напряжение после вып­рямителя должен использоваться фильтр.

• Конденсатор, подсоединенный параллельно нагрузке яв­ляется эффективным фильтром.

• Стабилизатор напряжения обеспечивает постоянное вы­ходное напряжение, несмотря на изменения входного напряжения и тока нагрузки.

• Стабилизатор напряжения устанавливается в цепи после фильтра.

• Основными типами стабилизаторов являются парал­лельный и последовательный.

• Последовательный стабилизатор более эффективен и, следовательно, более популярен, чем параллельный.

• Умножители напряжения — это цепи, которые способ­ны обеспечить более высокие, чем входные, напряжения постоянного тока без использования трансформатора.

• Для защиты от превышения напряжения используется цепь на основе КУВ.

• Плавкий предохранитель защищает цепь от перегруз­ки по току.

• Предохранители делятся на обычные и с замедлением.

• Размыкатели цепи выполняет такую же работу, что и предохранители, но не требуют замены после каждой пе­регрузки.