Acest document descrie pericolul amestecării surselor de alimentare cu jumătate de undă și undă completă și oferă, de asemenea, o imagine de ansamblu asupra circuitelor de bază de alimentare cu undă completă și undă completă.

undă

FIG. 1: Simbol schematic al diodei

Diodele

Pentru a înțelege diferența dintre sursele de alimentare cu undă completă și jumătate, trebuie să înțelegeți cum funcționează o diodă.
Figura 1 prezintă simbolul schematic utilizat pentru o diodă. O diodă este un comutator electronic. Când terminalul cu anod (+) are o tensiune mai pozitivă decât terminalul cu catod (-), comutatorul este închis și curentul va circula prin diodă de la anod (+) la catod (-). Când terminalul catodic (-) are o tensiune mai pozitivă decât terminalul anodic (+), comutatorul este deschis și curentul nu va curge.

Pericolul de a amesteca jumătate de undă cu surse de alimentare cu undă completă

Figura 2 prezintă o schemă de alimentare cu undă completă. Multe sisteme de control utilizează surse de alimentare cu jumătate de undă, iar în aceste sisteme, terminalul inferior al transformatorului de 24VAC este de obicei conectat la masă. Dacă la un astfel de sistem este conectată o sursă de energie cu undă completă (așa cum se arată în Figura 4), atunci terminalul superior al transformatorului este conectat și la masă prin dioda D3 în timpul semiciclului negativ al sursei de alimentare VAC. Acest lucru creează un scurtcircuit între bornele transformatorului (așa cum se arată în figura 3), care va declanșa un întrerupător, arde dioda sau arde transformatorul - sau, eventual, toate cele trei.

Prin urmare, nu trebuie să încercați niciodată să alimentați surse de alimentare cu jumătate de undă și surse de alimentare cu undă completă din același transformator.

Sursele de alimentare cu jumătate de undă și cu undă completă pot coexista în același sistem de control, trebuie doar să fie alimentate de transformatoare separate.

FIG. 2: Alimentare de bază cu undă completă Fig. 3: Terminalele transformatorului de alimentare din Fig. 4 de mai jos sunt conectate împreună pe dioda D3 în timpul semiciclului negativ al alimentării VAC. FIG. 4: sursă de alimentare cu undă completă de bază cu terminal inferior al transformatorului de 24 VAC conectat necorespunzător la masă

Surse de alimentare cu jumătate de undă

Figura 5 prezintă o sursă de alimentare simplă pe jumătate de undă. 24VAC este ieșirea unui transformator de putere 24VAC. D1 este dioda care schimbă AC în DC pulsant. C1 este un condensator de filtru care netezește DC-ul pulsatoriu. R1 este sarcina circuitului, 275Ω a fost ales pentru o sarcină de aproximativ 100mA.

Figura 6 prezintă formele de undă de tensiune ale sursei de alimentare cu jumătate de undă atunci când intrarea este de 24 VAC RMS (sau 68 volți vârf-la-vârf). Forma de undă mai ușoară este sursa de 24 VAC, iar forma de undă mai întunecată este tensiunea peste condensatorul filtrului C1 și rezistența de sarcină R1.

Așa cum este indicat în Fig. 6, la fiecare jumătate de ciclu pozitiv al sursei de 24 VAC, tensiunea din condensatorul filtrului și rezistorul de sarcină crește la valoarea de vârf a tensiunii AC. La jumătatea ciclului negativ, condensatorul furnizează curentul pentru sarcină. Variația tensiunii de încărcare sau ondulație depinde de valoarea condensatorului - un condensator mai mare va avea o ondulație mai mică a tensiunii.

FIG. 5: Alimentare de bază cu jumătate de undă Fig. 6: Forme de undă de tensiune de alimentare cu jumătate de undă

În timpul porțiunii umbrite din Fig. 6, schema efectivă a sursei de alimentare cu jumătate de undă este prezentată în Figura 7. Alimentarea cu 24 VAC încarcă C1 și furnizează curent de sarcină. Deoarece condensatorul trebuie să stocheze curentul pentru jumătatea ciclului negativ, curentul de încărcare a condensatorului poate fi destul de mare, în acest caz aproape 1 amp. Cu cât este mai mare condensatorul, cu atât este mai mare curentul de încărcare.

FIG. 7: Dioda D1 este închisă în timpul porțiunii umbrite a formei de undă din Fig. 6. FIG. 8: Dioda D1 este deschisă în timpul porțiunii neumbrate a formei de undă din Fig. 6.

În timpul porțiunii neumbrate din Figura 6, schema efectivă a sursei de alimentare cu jumătate de undă este prezentată în Figura 8. Dioda este deschisă, astfel încât sursa de 24 VAC nu furnizează nicio putere și condensatorul furnizează tot curentul de sarcină.

Sursele de alimentare cu jumătate de undă sunt de obicei mai complicate decât circuitul prezentat în Figura 5. Acest circuit simplu a fost ales pentru explicații ușoare. De obicei, există un circuit de reglare pentru a menține ieșirea la o tensiune constantă. Regulatoarele funcționează bine, dar nu pot menține o ieșire constantă dacă tensiunea condensatorului filtrului scade sub ieșirea reglementată. Regulatorii folosesc, de asemenea, o parte din tensiunea condensatorului filtrului pentru a funcționa corect.

În circuitul prezentat aici, tensiunea condensatorului filtrului scade la 20 volți înainte de a fi reîncărcată de 24 VCA. Prin urmare, ar fi imposibil să aveți o ieșire reglementată mai mare de 19,5 VDC.

Surse de alimentare cu undă completă

Figura 9 prezintă o sursă simplă de alimentare cu undă completă. 24VAC este ieșirea unui transformator de putere 24VAC. D2, D3, D4 și D5 sunt diodele care transformă AC în DC pulsant. C2 este condensatorul de filtrare care netezește DC-ul pulsatoriu. R2 este sarcina circuitului, 275Ω a fost ales pentru o sarcină de aproximativ 100mA.

FIG. 10 prezintă formele de undă de tensiune ale sursei de alimentare cu undă completă când intrarea este de 24 VAC RMS (sau 68 volți vârf-la-vârf). Forma de undă mai ușoară este sursa de 24 VCA după ce a fost convertită în tensiune continuă pulsantă de către diode. Forma de undă mai întunecată este tensiunea peste condensatorul filtrului C2 și rezistența de sarcină R2.

Așa cum este indicat în Fig. 10, tensiunea din condensatorul filtrului și rezistorul de sarcină crește la valoarea maximă a tensiunii de alimentare. Pe măsură ce tensiunea de alimentare se îndreaptă spre zero, condensatorul furnizează curentul pentru sarcină. Variația tensiunii de încărcare sau ondulație depinde de valoarea condensatorului - un condensator mai mare va avea o ondulație mai mică a tensiunii.

În timpul casetelor întunecate din Figura 10, schema eficientă a sursei de alimentare este prezentată în Figura 11. În timpul cutiilor umbrite în lumină din Figura 10, schema efectivă a sursei de alimentare este prezentată în Figura 12. În ambele perioade, sursa de 24 VAC încarcă C1 și furnizează curent de sarcină. Curentul de încărcare a condensatorului poate fi destul de mare, în acest caz aproape 0,5 amp. Cu cât este mai mare condensatorul, cu atât este mai mare curentul de încărcare.

În timpul porțiunii neumbrate din Figura 10, toate diodele sunt deschise și condensatorul furnizează tot curentul de sarcină.

FIG. 9: Alimentare de bază cu undă completă Fig. 10: Forme de undă de tensiune de alimentare cu undă completă Fig. 11: Calea curentă în timpul porțiunii întunecate din Fig. 10. FIG. 12: Traseul curent în timpul porțiunii umbrite de lumină din Fig. 10.

Sursele de alimentare cu undă completă sunt de obicei mai complicate decât circuitul prezentat în Figura 9. Acest circuit simplu a fost ales pentru explicații ușoare. De obicei, există un circuit de reglare pentru a menține ieșirea la o tensiune constantă. Regulatoarele funcționează bine, dar nu pot menține o ieșire constantă dacă tensiunea condensatorului filtrului scade sub ieșirea reglementată. Regulatorii folosesc, de asemenea, o parte din tensiunea condensatorului filtrului pentru a funcționa corect. În circuitul prezentat în pagina anterioară, tensiunea condensatorului filtrului scade la 25,5 volți înainte de a fi reîncărcată de 24 VCA. Prin urmare, ar fi imposibil să aveți o ieșire reglată mai mare de 25 VDC.

Așa cum este descris în prima pagină a acestui document, sursele de alimentare cu jumătate de undă și cu undă completă pot coexista în același sistem de control, acestea trebuie doar să fie alimentate de transformatoare separate.

Dacă aveți întrebări suplimentare cu privire la sursele de alimentare cu undă completă și cu undă completă, vă rugăm să apelați reprezentantul BAPI.