Как получить различные напряжения от трансформатора с одной вторичной обмоткой
Опубликовано: 27.08.2018
Предположим у нас имеется блок питания, в котором применён понижающий трансформатор с одной вторичной обмоткой без отводов (рис. 1.). Как можно в этом случае получить ряд других выходных напряжений?
Соединение вторичных обмоток трансформатора
Обычно в таких случаях наматывают дополнительные обмотки на трансформатор, что во-первых, трудоёмко, а во вторых не всегда выполнимо. Решить эту проблему позволяет применение дополнительного выпрямителя напряжения, который можно использовать для получения как повышенного напряжения, так и для получения отрицательного выходного напряжения.
В качестве примера приведён трансформаторный блок питания, в котором трансформатор Т1 имеет коэффициент трансформации 20:1, что позволяет получить из переменного сетевого напряжения 220 В напряжение 11 В, которое после выпрямления диодным мостом будет равным 15,5 В, так как 11*20,5=15,5 (здесь и далее имеется ввиду напряжение холостого хода). Пульсации выходного напряжения сглаживаются RC фильтром, где R - это выходное сопротивление выпрямителя, С - это конденсатор фильтра С1.
Рис.1. Схема классического трансформаторного блока питания без стабилизации выходного напряжения
На рисунке 2 изображена схема трансформаторного блока питания, которая помимо основного выходного напряжения +15,5 вольт позволяет получить повышенное выходное напряжение +31 вольт. Здесь применён выпрямитель с удвоением напряжения, выполненный на диодах VD5, VD6, разделительном конденсаторе С2 и конденсаторе фильтра С3. Если бы анод диода VD5 был бы подключён к общему проводу, то на выходе выпрямителя было бы напряжение +15,5 вольт, но поскольку анод диода VD5 подключён к выходу основного выпрямителя, то выходные напряжения выпрямителей складываются и на выходе второго выпрямителя получается напряжение +31 вольт. Недостатком такой схемы включения дополнительного выпрямителя является зависимость выходного напряжения второго выпрямителя от степени нагрузки основного, так как под мощной нагрузкой выходное напряжение +15,5 вольт будет проседать, следовательно и выходное напряжение второго выпрямителя (+31 вольт) так же понизится, однако в некоторых случаях такая зависимость может быть вполне полезной.
Рис.2. Получение удвоенного выходного напряжения
На рисунке 3 изображена альтернативная схема подключения удваивающего выпрямителя, при такой схеме включения повышенное выходное напряжение гораздо меньше зависит от величины основного напряжения.
Рис.3. Схема выпрямителя с удвоением напряжения позволяет поучить двойную величину выходного напряжения
Для получения отрицательного выходного напряжения (рис. 4.) используется выпрямитель с удвоением напряжения, в котором все элементы включены в обратной полярности, так что на его выходе будет присутствовать отрицательное напряжение величиной -15,5 вольт.
Рис.4. Получение отрицательного выходного напряжения с помощью выпрямителя с удвоением напряжения
Во всех вышеописанных схемах выпрямителей конденсатор С2 включён последовательно со вторичной обмоткой трансформатора Т1, так что максимальный ток нагрузки вторичных напряжений будет зависеть от ёмкости этого конденсатора. Для получения более низких выходных напряжений можно воспользоваться интегральными стабилизаторами типа 78хх или 79хх (7805, 7912), включёнными по классическим схемам, не забывая ставить на их выходы блокировочные конденсаторы, предотвращающие возможное самовозбуждение этих микросхем.
Все эти выпрямительные схемы могут быть использованы одновременно, так что можно получить от одного блока питания ряд напряжений +15,5, +31 и -15,5 вольт.