Как сделать двуполярный выпрямитель

Делимся разными обучающими материалами и опытом, полезные ресурсы начинающим радиолюбителям. Лучшие статьи будут помещены в форум Избранные статьи и FAQ.

Как сделать двуполярный выпрямитель

Сообщение phoenix » 19 фев 2012, 19:26

Что такое двуполярный выпрямитель и для чего он нужен.
Двуполярный выпрямитель - это выпрямитель, который производит два питающих напряжения разной полярности с общей точкой(Общий или земля).
Используются двуполярные выпрямители очень часто в усилителях мощности, что предназначены для звуковоспроизводящей аппаратуры, в лабораторных блоках питания, устройствах на операционных усилителях, где нужно питающее напряжение двух полярностей и в других схемах.

На вложенном рисунке представлена схема простого двуполярного выпрямителя, который вы можете использовать, например, для питания усилителя мощности низкой частоты (УМНЧ). Схема состоит из трансформатора Т1, который конвертирует переменное напряжение сети 220В в два переменных напряжения по 25В. Трансформатор можно купить готовый, а можно намотать самому, он может быть выполнен на тороидальном железе или же на Ш-образном магнитопроводе. Я бы советовал тороидальное железо - трансформатор получается достаточно компактным, не шумит и имеет достаточно высокий КПД. Конденсаторы С1 и С2 нужны чтобы выловить помехи на высших частотах чем 50Гц.

Диодный мост VD1-VD4 собран мощных 10 амперных диодах КД213, их без проблем можно заменить и на другие диоды, которые выдержат нужный вам ток. После диодного моста мы уже имеем постоянное напряжение, но с пульсациями, чтобы убрать(сгладить) эти низкочастотные пульсации у нас служат конденсаторы С1 и С2. На схеме указана ёмкость 4700 мкФ для каждого из них, но чем больше тем лучше, особенно если вы планируете использовать подобный выпрямитель для питания мощного усилителя низкой частоты или подобного устройства. Я бы советовал поставить электролитические конденсаторы С1 и С2 ёмкостью не менее 10 000 мкФ каждый, стоимость таких конденсаторов около 1.5-2$ и они достаточно компактны. Остальные конденсаторы служат для отлавливания помех и пульсаций уже выпрямленного напряжения, не стоит ими пренебрегать, обязательно их используйте при сборке подобной схемы.

Вы наверное заметили что после трансформатора я обозначил напряжение 25В переменка, а на выходе у выпрямителя, после конденсаторов, имеем постоянное напряжение 35В, откуда оно взялось? - ответ прост, кроется он в сглаживающих конденсаторах С1 и С2, которые поднимают напряжение порядка в 1.4 раза, это нужно учесть при проектировании выпрямителя. Если вам нужно на выходе, например двуполярное постоянное напряжение по 25 Вольт то на трансформаторе обмотки должны выдавать напряжение 25/1.4 = 17.8 Вольт.

Ну вот пожалуй и все что я хотел вам повидать о двуполярном выпрямителе, в цепь включения первичной обмотки трансформатора 220В обязательно поставьте предохранитель на 1-2 Ампера, это предотвратит перегорание элементов выпрямителя и схемы, которая от него питается в случае замыкания или пробоя диодов диодного моста при высоких нагрузках.
Вложения
vipryamitel_bipolar_35v.jpg
Схема двуполярного выпрямителя 2 х 35 Вольт
vipryamitel_bipolar_35v.jpg (16.27 КБ) Просмотров: 17175
phoenix
Супермодератор
Супермодератор
 
Сообщения: 261
Зарегистрирован: 25 янв 2012, 01:09
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 45 раз.


Re: Как сделать двуполярный выпрямитель

Сообщение Zelrus » 16 мар 2012, 12:20

Можно сделать двуполярку на одной обмотке транса, но при этом будет небольшой кпд за счет низкой частоты "подпитки" кондеров фильтра( порядка 25 Гц).
Вложения
2.JPG
2.JPG (10.86 КБ) Просмотров: 17076
С уважением, Дмитрий
Аватара пользователя
Zelrus
Новичок
Новичок
 
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 16 мар 2012, 11:54
Откуда: Россия, Зеленокумск - Ставрополь
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Re: Как сделать двуполярный выпрямитель

Сообщение Zelrus » 17 мар 2012, 23:09

phoenix писал(а):Вы наверное заметили что после трансформатора я обозначил напряжение 25В переменка, а на выходе у выпрямителя, после конденсаторов, имеем постоянное напряжение 35В, откуда оно взялось? - ответ прост, кроется он в сглаживающих конденсаторах С1 и С2, которые поднимают напряжение порядка в 1.4 раза, это нужно учесть при проектировании выпрямителя. Если вам нужно на выходе, например двуполярное постоянное напряжение по 25 Вольт то на трансформаторе обмотки должны выдавать напряжение 25/1.4 = 17.8 Вольт.

Ну вот пожалуй и все что я хотел вам повидать о двуполярном выпрямителе, в цепь включения первичной обмотки трансформатора 220В обязательно поставьте предохранитель на 1-2 Ампера, это предотвратит перегорание элементов выпрямителя и схемы, которая от него питается в случае замыкания или пробоя диодов диодного моста при высоких нагрузках.



Вопрос: при мах нагрузках напряжение будет опускаться до 17 вольт, что не желательно. Можно ли на Ваш взгляд использовать стабилизатор (интегральный к примеру) на выходе ип, с напряжением 25*1.4 = 35вольт?
С уважением, Дмитрий
Аватара пользователя
Zelrus
Новичок
Новичок
 
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 16 мар 2012, 11:54
Откуда: Россия, Зеленокумск - Ставрополь
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Re: Как сделать двуполярный выпрямитель

Сообщение phoenix » 18 мар 2012, 03:09

Можно ли на Ваш взгляд использовать стабилизатор (интегральный к примеру) на выходе ип, с напряжением 25*1.4 = 35вольт?

Конечно можно, но при больших нагрузках интегральный стабилизатор желательно дополнить мощным ключевым транзистором или же полностью собрать стабилизатор на транзисторах, для примера как на схеме ниже, взятой из http://radiostorage.net/?area=news/1
Изображение

По моим наблюдениям в большинстве схем усилителей НЧ используют выпрямитель без стабилизатора, для УНЧ этого достаточно. Стабилизатор по питанию может улучшить общие качественные характеристики устройства но его наличие не является обязательным для УНЧ.
Насчет других устройств, таких как: цепи управления двигателями, цифровая логика, цепи сравнения, датчики - стабилизатор ставить, я бы сказал, желательно и даже обязательно!

Также нужно учесть запас по питанию если вы будете ставить стабилизатор: допустим нужно 35В постоянки, тогда выпрямитель перед стабилизатором должен выдавать хотя бы 40-45В(лучше 50), соответственно вторичка трансформатора должена быть на 30-32В.
phoenix
Супермодератор
Супермодератор
 
Сообщения: 261
Зарегистрирован: 25 янв 2012, 01:09
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 45 раз.



Вернуться в Обучающие материалы

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1