Napájecí zdroje na tranzistorech jsou jedním z nejběžnějších způsobů, jak dodávat elektřinu různým elektronickým zařízením. Jsou široce používány v rádiové komunikaci, světelné technice, počítačích, audio a video hardwaru, stejně jako v mnoha dalších oblastech techniky. Podstatou fungování dvoupolárních napájecích zdrojů je přeměna střídavého proudu na stejnosměrný proud, který je nezbytný pro napájení elektronických zařízení.
Hlavními typy obvodů dvoupolárních napájecích zdrojů na tranzistorech jsou jednopolární a dvoupolární obvody. Jednopolární obvod je nejjednodušší a nejlevnější způsob konverze střídavého proudu na stejnosměrný. Tento obvod používá pouze jedno polovodičové zařízení - tranzistor. Takový obvod má však některé nevýhody, včetně nízké stability výstupního napětí a velkých ztrát energie.
Dvoupolární obvod je složitější a účinnější způsob převodu střídavého proudu na stejnosměrný. Tento obvod používá dvě polovodičová zařízení-tranzistor a diodu. Dvoupolární obvod poskytuje stabilnější výstupní napětí a menší ztráty energie, což z něj činí atraktivnější volbu pro většinu elektronických zařízení.
Je důležité poznamenat, že každý z obvodů dvoupolárních napájecích zdrojů má své vlastní vlastnosti a principy fungování. V závislosti na konkrétních požadavcích a provozních podmínkách elektronického zařízení může být vybrán nejvhodnější obvod napájecího zdroje. Správný výběr obvodu umožňuje zajistit stabilní a efektivní napájení pro provoz zařízení.
Typy obvodů dvoupolárních napájecích zdrojů
Existuje několik různých typů obvodů dvoupolárních napájecích zdrojů, které lze použít k napájení různých elektronických zařízení. Každý z těchto obvodů má své vlastní vlastnosti a principy práce.
1. Schéma se společným emitorem: Toto schéma je nejběžnější a nejjednodušší na implementaci. V něm je zesilovací tranzistor připojen mezi napájecím zdrojem a zátěží. V tomto případě je řídicí signál přiveden na základnu tranzistoru a výstup je odstraněn z kolektoru. Obvod se společným emitorem poskytuje vysoký zisk a nízký vstupní odpor.
2. Schéma se společnou základnou: V tomto obvodu je zesilovací tranzistor připojen mezi kolektorem a napájecím zdrojem a zatížení je připojeno mezi základnou a kolektorem. Vstupní signál je přiveden na emitorový přechod a výstupní signál je odstraněn ze základny. Obvod se společnou základnou má vysoký vstupní odpor, ale nízký zisk ve srovnání s obvodem se společným emitorem.
3. Schéma se společným kolektorem: Tento obvod je také známý jako schéma "emitorového opakovače". V něm je zesilovací tranzistor připojen mezi základnou a zátěží a kolektor je připojen k napájecímu zdroji. Vstupní signál je přiveden na základnu a výstupní signál je odstraněn z emitoru. Obvod se společným kolektorem poskytuje vysoký výstupní odpor a zesílení blízké jednotce.
Každý obvod má své výhody a nevýhody a výběr konkrétního obvodu závisí na požadavcích konkrétního systému a jeho parametrech. Bez ohledu na zvolený obvod však dvoupolární napájecí zdroje na tranzistorech zajišťují stabilní a efektivní napájení elektronických zařízení.
Multiplikátor napětí
Hlavním prvkem multiplikátoru napětí je řada připojených diod a kondenzátorů v sérii, které tvoří obvod zdvojnásobení napětí. Proces fungování multiplikátoru napětí spočívá v přepínání směru náboje při každém vstupním období. Každá doba provozu multiplikátoru napětí zdvojnásobuje výstupní napětí.
Diody v multiplikátoru napětí poskytují jednosměrnou vodivost, což umožňuje nabíjení pouze jednomu z kondenzátorů při každém přepínání směru nabití. Kondenzátory ukládají energii a zvyšují výstupní napětí při každém přepínání.
Pro zvýšení napětí na výstupu multiplikátoru můžete do multiplikátoru přidat další řetězec diod a kondenzátorů. To vám umožní dále zdvojnásobit napětí a získat ještě větší výstupní napětí.
Napěťový multiplikátor je široce používán v různých zařízeních vyžadujících vysoké napětí, například v systémech laserové terapie, napájecích systémech mikroprocesorů a dalších elektronických zařízeních. Poskytuje efektivní a stabilní napájecí zdroj s vysokým napětím.
Pulzní měnič
Princip pulzního měniče je založen na použití cyklického procesu nabíjení a vybíjení kondenzátoru. Během nabíjení kondenzátoru, prvky obvodu měniče získávají energii ze zdroje energie, což umožňuje akumulaci energie v kondenzátoru. Poté dochází k vybití kondenzátoru zatížením a energie se vrací z kondenzátoru zpět do zdroje napájení.
Pulzní měniče mají oproti klasickým lineárním převodníkům několik výhod. Jednou z hlavních výhod je vysoká účinnost (koeficient užitečné akce). Díky použití cyklického procesu nabíjení a vybíjení kondenzátoru se energie neutrácí ve formě tepla a uvedený koeficient dosahuje výrazně vysokých hodnot.
Pulzní měniče také umožňují práci s různými napětími a proudy, díky přítomnosti různých mechanismů regulace. Díky tomu jsou univerzální a použitelné v mnoha elektronických zařízeních a systémech.
Je důležité poznamenat, že pulzní měniče jsou schopny generovat hluk a rušení v elektrickém obvodu. Z tohoto důvodu jsou pulzní měniče často doplněny filtry, které umožňují snížit hladinu šumu a zvýšit kvalitu signálu.