Простой бестрансформаторный блок питания с гасящим конденсатором.
Онлайн калькулятор расчёта элементов сетевого понижающего источника питания без гальванической развязки от сети.
Прежде, чем приступить к расчёту простого бестрансформаторного блока питания с гасящим конденсатором, давайте определимся с ориентацией:
1. Мы не извращенцы, мы нормальные дядьки и приличные барышни! А с теми, звездонутыми током из розетки. которые находят в этом не только минусы, но и плюсы. а также прочими ведьмами и чародеями мы не якшаемся и якшаться не станем.
2. Это не то чтобы мы скупердяи какие-то. Но люди бережливые — жадные с умом и с пользой, а на безвременную кончину электрооборудования, будь то мыслящая машина, или прибор какой измерительный, нам смотреть неприятно и западло.
Ладно, с этим понятно! А какие условия надо выполнить при остром желании совокупить электронное устройство с бестрансформаторным источником питания?
Пожалуйста:
— Полная автономность питаемого аппарата, т.е. к нему не должны подключаться никакие внешние устройства ни по входу, ни по выходу, ни по каким-либо другим местам.
— Диэлектрический (непроводящий) корпус и такие же ручки управления как у самого блока питания, так и у запитываемого от него устройства.
— Сосредоточенный контроль за любым движением шаловливых ручонок в процессе настройки источника. Про измерительные приборы с питанием от сети — забыть. Схема простая, поверьте — заработает и без всяких осциллографов.
В самом распространённом виде схема простого бестрансформаторного блока питания имеет вид, показанный на рис.1.
Для ограничения броска тока при подключении блока к сети последовательно с конденсатором С1 и выпрямительным мостом Br1 включён резистор R2, а для разрядки конденсатора после отключения — параллельно ему резистор R1.
Бестрансформаторный источник питания в общем случае представляет собой симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора. Конденсатор С1 для переменного тока представляет собой ёмкостное (реактивное, т.е. не потребляющее энергию) сопротивление Хс, величина которого определяется по формуле:
,
где F — частота сети (50Гц); С-ёмкость конденсатора С1.
Тогда ток, втекающий в источник, определяется, как:
,
где Uc — напряжение сети (220 В); Uст — выходное напряжение, соответствующее напряжению пробоя стабилитрона.
Номинал резистора R2 выбирается исходя из величины ≈ 0,025Xс.
Нормальным режимом работы приведённого блока питания является режим, при котором стабилитрон находится в режиме обратно-смещённого пробоя (режим стабилизации), благодаря чему напряжение на выходе источника поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне выходных токов нагрузки.
Ясен жупел, что для поддержания этого режима необходимо удерживать ток, протекающий через стабилитрон, в диапазоне допустимых для данного полупроводника величин: Iст.min
А поскольку Iвх= Iст+Iн (см. Рис.1), то методом простого дедуктивного электроанализа делаем глобальный вывод — номинал конденсатора С1 следует выбирать из соображений величины входного тока Iвх= Iн.макс+Iст.мин , где Iн.макс — максимальный ток на выходе блока питания при заданном выходном напряжении, а Iст.мин — минимальный ток стабилизации стабилитрона, указанный в характеристиках полупроводника.
Минимальное значение ёмкости сглаживающего конденсатора С2 в двухполупериодных выпрямителях принято рассчитывать исходя из величины 1МкФ на каждый миллиампер тока, потребляемого нагрузкой, оптимальное — в 5-10 раз выше.
Краткий теоретический экскурс проведён, пора переходить к практической стороне вопроса:
ТАБЛИЦА РАСЧЁТА НОМИНАЛОВ ЭЛЕМЕНТОВ БЕСТРАНСФОРМАТОРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ.
Приведённая на Рис.1 схема обладает одной интересной особенностью. При увеличении мощности, отдаваемой в нагрузку, пропорционально снижается ток, протекающий через стабилитрон, что приводит к соответствующему росту КПД блока питания. Т.е. при максимальном токе нагрузки собственное потребление схемы будет в основном определяться мощностью, рассеиваемой на защитном резисторе R2.
Конденсатор C1 необходимо применять на напряжение не менее 400 Вольт, диодный мост на такое же напряжение, стабилитрон следует выбирать, исходя из необходимого напряжения стабилизации и максимально допустимого тока, процентов на 20-25 превышающего значение Iст.max, посчитанное таблицей.
А нажав на стрелку «назад» внизу страницы, можно познакомиться и с некоторым количеством иных схемотехнических решений, связанных с реализацией бестрансформаторных источников питания.
Power Supply Calculator скачать бесплатно
Power Supply Calculator – компактный программный инструмент, который позволяет узнать оптимальную мощность блока питания и бесперебойника, подключенного к ПК. Для получения результатов нужно внести в соответствующие окна приложения данные об установленных в рабочей машине компонентах.
Утилита имеет простой и понятный интерфейс, разделенный на три вкладки, две из которых предназначены для введения технических параметров. На основе информации о графическом адаптере, процессоре, оперативной памяти, жестком диске рассчитывается требуемая мощность БП. Для расчета мощности ИБП необходимо также ввести данные о мониторе дополнительных комплектующих. Содержит в своем составе большую базу компьютерного железа, которая регулярно расширяется за счет обновлений.
Повер Саплай Калькулятор это специализированная программа, с помощью которой пользователь может правильно подобрать блок питания и бесперебойный источник для компьютера в случае апгрейда.
Советуем последнюю версию Power Supply Calculator скачать бесплатно без вирусов, рекламы, регистрации и смс с официального сайта.
Программа для расчета мощности блока питания компьютера
KSA Power Supply Calculator WorkStation — программа для расчёта мощности компьютерного блока питания и ИБП(UPS). Зная названия компонентов компьютера можно рассчитать необходимую мощность блока и источника бесперебойного питания.
Программа в установке не нуждается. Обновление информационной базы данных происходит по мере выхода нового аппаратного обеспечения и наличия свободного времени. Тип лицензии: Freeware (бесплатная) Интерфейс: Русский Версия: 1.3.0.0 от 04.10.2015 Размер: 203 Кб Требования к компьютеру ОС: Windows Xp, Vista, 7, 8, 8.1, 10 (x86,x64) с установленным Microsoft .NET Framework 3.5 и выше
Особенности: — малый размер программы; — частое обновление информационной базы; — программа в установке не нуждается; — не требуется интернет для работы*; * интернет необходим только для проверки обновлений Изменения в версии 1.3.0.0 по сравнению с 1.2.4.0 -Обновлена информационная база железа; -Некоторые изменения в графическом интерфейсе;
Чтобы рассчитать мощность светодиодной ленты, необходимо метраж умножить на мощность 1 метра ленты.
Для примера расчета, возьмем 14,5 метров ленты типа SDM 3528, с потребляемой мощностью одного метра ленты — 4,8 Вт/м.
Тогда, мощность светодиодной ленты будет равна: 4,8 Вт/м * 14,5 м = 69,6 Вт
Как рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты?
Зная потребляемую мощность светодиодной ленты можно легко подобрать к ней блок питания. Стоит отметить, что выбирать его следует с запасом мощности.
Рекомендуемый коэффициент запаса мощности — 1.3, что составляет 30%. А в некоторых случаях, рекомендуется подбирать блок питания с большим запасом — 1,5 (50%).
Запас необходим для того, чтобы конструкция не вышла из строя в результате дополнительных нагрузок (перепады напряжения в электросети) и воздействия внешних факторов (окружающая температура).
Итак, рассчитав потребляемую мощность ленты для 14,5 метров, необходимо умножить на коэффициент запаса мощности 1,3 или 1,5.
Тогда, мощность блока питания для 14,5 метров светодиодной ленты составит = 69,6 Вт * 1,3 = 90,48 Вт.
Отметим, что округлять необходимо в большую сторону и приобретать ближайший по мощности, например, 100 Вт. Не забудьте про вольтаж — 5, 12, 24 или 36 Вольт.
При выборе источника питания для светодиодной ленты также стоит учесть условия эксплуатации, например, повышенная влажность. Герметичный корпус будет не лишним, если вы обустраиваете светодиодное освещение, например, в ванной комнате.
Эффективная мощность БП
Высчитав необходимую мощность, идти в магазин за покупкой нового блока питания ещё рано. Впереди расчеты эффективной мощности устройства. Ведь трансформатор, встроенный в БП, имеет свойство нагреваться, а система охлаждения пытается снизить температуру устройства. И чем выше температура трансформатора, тем хуже он работает. Это всё продавцом объединяется в один показатель, который получил название «коэффициент мощности блока питания». В среднем он составляет 80-85%. То есть если написано на устройстве, что номинальная мощность равняется 500 ватт, по факту она будет на 20% меньше – 400 ватт. Естественно, на рынке есть устройства с КПД порядка 90-95%, но их цена значительно выше конкурентов – это блоки питания от компаний FSP, Seasonic, Enermax, Hipro, HEC.
В большинстве случаев покупка недорогого китайского устройства с большим показателем мощности может всё равно привести к неработоспособности системы. Дело в том, что максимальная мощность блока питания не является показателем для самого устройства. Любой пользователь заметит, что от БП отходит большое количество разных кабелей, задачей которых является подключение питания устройств. К системе можно подключить комплектующие, которые потребляют 3.3, 5 и 12 вольт. Соответственно, и кабеля под них специализированные. Система блока питания распределяет нагрузку между этими тремя каналами напряжения, отдавая большую на 12 вольт.
Порой и этой мощности бывает недостаточно. Поэтому задачей покупателя является в первую очередь определение потребляемой мощности устройств по линии 12 вольт, а это процессор, видеокарта, жесткие накопители и система охлаждения.
Как рассчитать нужную мощность блока питания на ПК
При покупке нового блока питания следует рассчитать необходимую мощность, дабы компьютер работал стабильно и чётко. Для этого создали специальные калькуляторы, благодаря которым можно рассчитать мощность БП. Самыми популярными из них являются:
Здесь все просто: заполните форму, уточнив какие комплектующие установлены в Ваш ПК (процессор, видеокарта, жесткие диски, оптические приводы, кулеры и пр.). Когда все детали подобраны, Вы сможете увидеть рекомендованную мощность для своего будущего блока питания. После этого прибавьте еще 30% к полученной мощности для полной уверенности, советую, дабы не было сбоев.
Узнать мощность блока питания в компьютере, как видно, очень просто и этот процесс занимает максимум около 5-ти минут. Кстати, при покупке блока питания советую выбирать устройства от известных производителей: Cooler Master, Deepсool, Antec, Chieftec, Fractal Design, Enermax, Hiper, FSP, OCZ, INWIN, Thermaltake. И напоследок: рекомендую не приобретать блоки питания с групповой стабилизацией напряжений, выбирайте с раздельной! Переплатите немного денег, зато комплектующие будут долго служить, и радовать Вас своей стабильной работой.
