09/11/2016

Ispravljači – izvori za napajanje

Jedan od osnovnih sklopova u elektronici koji se upotrebljavaju da bi se uređajima koji rade na jednosmernu struju omogućilo da budu priključeni na mrežu sa naizmeničnom stujom (umesto na baterije ili akumulator). Oni su napravljeni da pretvore mrežni naizmenični napon u električno izolovani jednosmerni napon čija je vrednost takva da odgovara potrebama uređaja koji se napaja. U osnovi, izvor za napajanje se sastoji od kombinacije transformator-ispravljač-filter, čemu se može dodati i sklop za regulaciju napona. Transformator se koristi za pretvaranje naizmeničnog mrežnog napona na pogodniju vrednost takođe naizmeničnog napona koji je izolovan od mreže, a kombinacija ispravljač-filter se koristi za pretvaranje ovako dobijenog napona u jednosmerni.

ispravljac1

Tri najznačajnije odlike transformatora su: napon na sekundaru, snaga i faktor regulacije.

Napon na sekundaru se uvek izražava kao efektivna vrednost kod pune nazivne snage. Nazivna snaga se navodi u VA (volt-amperima) ili W(vatima). Tako, transformator od 12V i 20W ima efektivni napon od 12V kada ima snagu od 20W.

Kada se ukloni opterećenje ( i snaga opadne na nulu ), napon na sekundaru će porasti za neku vrednost određenu faktorom regulacije. Na primer, izlazni napon transformaora od 12V sa faktorom regulacije od 10% (što je tipična vrednost faktora regulacije) će porasi na 13,2V kada transformator nije opterećen.

Takođe, vrlo je važno uočiti da efektivna vrednost napona na sekundaru nije ista kao i izlazni napon celog izvora za napajanje. U stvari, jednosmerni punotalasni ispravljeni napon je 1,41 puta veći od efektivnog napona na sekundaru (ako zanemarimo gubitke na ispravljanju), koji se upućuje na ispravljač. Na taj način bi transformator sa jednim izvodom efektivnog napona 12V i faktora regulacije 10% davao oko 16,9V pri punoj snazi, odnosno oko 18,6V bez opterećenja.

Kada se uzmu u obzir gubici pri ispravljanju, izlazni napon će biti nešto niži. U slučajevima kada se koristi mosni spoj (Grecov spoj) taj gubitak je 1,2V. Ispravljački elementi (diode) bi morali da budu dimenzionisani bar za 10% veću struju od jednosmerne struje koju daje ispravljač.

Filterski kondenzator

Uloga filterskog kondenzatora je da smanji talasnost jednosmernog napona. Najznačajnije karakteristike kondenzatora su njegov radni napon i kapacitet. Radni napon mu mora biti veći od izlaznog napona neopterećenog izvora za napajanje. Kapacitet određuje stepen talasnosti (napon brujanja) koji se pojavljuje kod izlaznog napona kada je priključen potrošač. Napon brujanja je upravo srazmeran struji opterećenja, a obrnuto srazmeran kapacitetu filtarskog kondenzatora i približno se može izračunati kao:

gde je Ubr napon brujanja u voltima, I struja u miliamperima, a C1 kapacitet u mikrofaradima.