Конденсаторный источник питания: купить по цене производителя в интернет-магазине TESLI

Бестрансформаторный источник питания. Схема и описание

В данной статье приведены две принципиальные схемы бестрансформаторного источника питания. Один из них построен на основе конденсаторного делителя и рассчитан на 5 вольт и ток нагрузки до 0,3 ампер. Второй предназначен для электронно-механических часов и представляет собой своеобразный источник бесперебойного питания на 1,5 вольт.

Бестрансформаторного источника питания на 5В

Первая схема источник питания на 5 вольт содержит делитель напряжения, построенный на конденсаторе С1 (неполярный, бумажный) и конденсаторах С2 и СЗ (электролитических), которые формируют неполярное плечо общей емкостью 100 микрофарад.

Два левых по схеме диода диодного моста VD1 являются поляризующими по отношению к конденсаторной цепи. При указанных номиналах элементов, ток короткого замыкания  составляет примерно 0,6А, а напряжение имеющееся на выводах конденсатора С4 при отсутствие какой-либо нагрузки составляет 27 В.

Бестрансформаторный источник питания для часов

Для работы большинства электро-механических часов, как правило применяют батарейку на 1,5В. Описываемый в данной статье бестрансформаторный источник питания формирует постоянное напряжение 1,45 В при усредненном токе нагрузки около 1мА.

Переменное напряжение, полученное  с конденсаторного делителя С1 и С2, выпрямляется модулем на элементах VD1, VD2 и СЗ. Транзистор VT1, подключенный по типу эмиттерного повторителя, и батарейка Bat1 формируют стабилизатор напряжения. Uвых. бестрансформаторного блока питания можно рассчитать как разницу напряжение батарейки минус Uпаден. на транзисторе VT1 (эмиттерный переход). При отсутствии нагрузке, напряжение на конденсаторе СЗ не более 12 вольт.

Благодаря данной схеме срок службы батарейки значительно продлевается, поскольку ток потребления в h31э раз (транзистора VT1) меньше тока потребления часов. Фактически замену батарейки придется совершать не из-за ее разрядки, а по иным причинам, к примеру, высыхания содержимого или саморазрядки.

В случае отсутствия  напряжения в электросети, батарея начинает питать часы сквозь открытый эмиттерный переход, так как транзистор в это время выходит из режима эмиттерного повторителя. Конденсатор С4 установлен для нормализации работы  часов в случае сильной разрядке Bat1

48V универсальный микрофонный 48V фантомный источник питания с адаптером для электретный конденсаторный микрофон

Цена FOB для Справки:	6,5- 8,5 $  / шт.
Условия Платежа:	LC, T/T, D/P, Western Union, PayPal, Платеж небольшой суммы
Порт:	Huangpu, China
Производительность:	500000PCS / Year

Описание Продукции

Основная Информация

• Номер Моделя: CSL-PS48
• Стиль : Ручной микрофон
• Применение : Музыка , Голос , Запись , Совещание , Измерение , Усиление
• Передача сигнала : Проводная
• Направленность : Всенаправленная
• Звуковой канал : Стерео
• Звук силовое поле : Тип Перепади Давления
• Разъем (ы) : XLR 3 Pin
• Беспроводная технология : UHF
• Выходное сопротивление : 50-1000Ω

Дополнительная Информация.

• Trademark: CSL
• Packing: Carton Box or Flight Case
• Standard: wired microphone
• Origin: Guangzhou
• HS Code: 851840009
• Production Capacity: 500000PCS / Year

Описание Продукции

Универсальный источник питания 48В микрофон фантомное питание с помощью переходника для электретный конденсаторный микрофон
 

48V фантомный источник питания обеспечивает надежность и фантомное питание 48В для конденсаторных микрофонов в компактный и прочный пластиковый корпус.

Имеют очень низкий уровень шума аудио и полный диапазон воспроизводимых частот.

Высококачественные компоненты и прочная конструкция обеспечит этот источник питания с подставкой для проверки и выполнить проверку во всех случаях.

Входное напряжение: 110 В

Материал: Пластиковый корпус

источник питания: 3, 9″ x 3, 5″ x 1, 6″ / 10 x 8.8 x 4.1cm

Содержимое пакета: 1 * 48V фантомного питания+1 * Адаптер

 
Реальные изображения:  

торговые термины

MOQ	1 пк, образцы приветствуем
Цена термин	Брелок    /    EXW /  CIF
Условия оплаты	T/T    ,       Western Union,     Наличных средств
Пакет	картонная коробка    /    Транспортировочный кейс
срок поставки	Для заказа образца: Около 3  – 5 дней после оплаты Для больших:   Около 5-15 дней после оплаты
Доставка	По воздуху,     На море;   Express:   DHL /  UPS /  Fedex/EMS
Для изготовителей оборудования	Мы согласны с тем для изготовителей оборудования
Гарантия	2 лет
После продает службы	Если есть проблема с устройством, в первую очередь вам необходимо отправить снимок или видеоклип для нас тогда давайте убедитесь в том, что проблему о продукте, мы постараемся все возможное, чтобы помочь вам в формате. Если проблема может использовать часть решения, мы предлагаем вам для бесплатной замены в течение 2 лет.

Контактная информация  :

Если вы заинтересованы, нажмите кнопку “Отправить” для получения дополнительной информации.  
CSL заставит вас блеск!

Тип Продуктов

TELEFUNKEN TF11 FET Кардиоидный конденсаторный микрофон с большой диафрагмой – Руководство пользователя

Алхимия серии
Руководство по микрофону
TF11 · TF29 · TF39 · TF47 · TF51

Что в коробке

Система	TF11	TF29	TF39	TF47	TF51
Блок питания M 903 Multi Pattern			X	X	X
M 902 Источник питания с фиксированной диаграммой направленности		X
Трубчатый микрофонный кабель M 803		X	X	X	X
Крепление на стойку M 782	X	X	X	X	X
Амортизатор M 703	X	X	X	X	X
Чехол для микрофона MC11	X
Корпус микрофона MSO1	X	X	X	X	X
Легкий футляр для переноски ZCO3		X	X	X	X

Полный список дополнительных аксессуаров и запасных частей для серии микрофонов Alchemy
Продуктов, пожалуйста, посетите www. t-funk.com.

Краткое руководство – TF11 FET

1. Прикрепите прилагаемое крепление к стойке для микрофона.
2. Вставьте микрофон в крепление до упора.
3.  Подключите стандартный 3-контактный микрофонный кабель (не входит в комплект) к микрофону, а затем к микрофону.ampболее жизненный ввод.
4. Подайте фантомное питание +48 В от вашего микрофона.ampпожизненнее. Перед использованием дайте микрофону включиться в течение 15 секунд.

Краткое руководство – TF29, TF39, TF47 и TF51

1. Прикрепите прилагаемое крепление к стойке для микрофона.
2. Вставьте микрофон в крепление до упора.
3. Подключите прилагаемый 7-контактный микрофонный кабель к микрофону, а затем к источнику питания.
4. Убедитесь, что источник питания настроен на правильную сетевую мощность.tage (115 В или 230 В). Подключите прилагаемый кабель питания к источнику питания, а затем к электросети.
5. Подключите стандартный 3-контактный микрофонный кабель к источнику питания, а затем к микрофону. ampболее жизненный ввод.
6. Включите блок питания. Перед использованием дайте системе нагреться в течение 10 минут.

Предупреждение о безопасности: Ламповые микрофоны, связанные с ними источники питания и их кабели несут потенциально опасный объемtages. Перед включением микрофонной системы убедитесь, что все подключения выполнены. Не открывайте микрофон или блок питания, когда он подключен к сети и включен.
Если ваш микрофон перестает работать, выключите его и посетите www.t-funk.com/repairs для получения информации о ремонте вашего продукта.

2 ТЕЛЕФУНКЕН Электроакустик

Алхимия Серия 3

Серия оконченаview
Микрофоны серии Alchemy, спроектированные, изготовленные вручную и испытанные в соответствии со строгими стандартами качества в Коннектикуте, США, представляют собой конденсаторы с большой диафрагмой нового поколения от TELEFUNKEN Elektroakustik. Эти модели микрофонов оснащены уникальной функцией sonic profiles разработан с нуля. Смелые голоса из серии микрофонов Alchemy – это TF11 FET, TF29 Copperhead, TF39 Copperhead Deluxe, TF47 и TF51.
Благодаря более чем десятилетнему опыту разработки и производства микрофонов, серия Alchemy представляет собой эволюцию и расширение предыдущих моделей TELEFUNKEN. Многочисленные звуковые и механические улучшения были реализованы в серии Alchemy, а также новые технологии, найденные в TF11 FET, первом конденсаторе TELEFUNKEN с большой диафрагмой с фантомным питанием. Благодаря специально разработанной решетке для прозрачности и открытости, монтажным платам с ручной вставкой, а также отобранным компонентам и трансформаторам премиум-класса, ни одна деталь не осталась без внимания. Все микрофоны серии Alchemy поставляются в элегантных компактных защитных футлярах и включают в себя два современных варианта крепления и все необходимые аксессуары.
Как и все микрофоны TELEFUNKEN, серия Alchemy собирается на том же американском предприятии, что и легендарная серия Diamond, небольшой, преданной своему делу командой инженеров и техников. Каждый микрофон индивидуально тестируется и прослушивается. Все критически важные компоненты перед сборкой проходят собственный контроль качества, включая частотную развертку капсюля, приработку вакуумной лампы, градацию шума и смещение транзистора для минимально возможных искажений. Эти высокие стандарты приводят к чрезвычайно жестким допускам от микрофона к микрофону.

Серия Alchemy сочетает в себе неподвластное времени качество звука с надежностью TELEFUNKEN в доступной упаковке. Будь то домашняя студия или коммерческое помещение, серия микрофонов Alchemy подходит для любой среды записи.

Стерео наборы
Все микрофоны серии Alchemy доступны в виде стерео наборов, которые включают в себя два микрофона с точным усилением и согласованной частотой, а также по два каждого аксессуара в футляре для переноски премиум-класса. Все критические компоненты, включая капсулы, лампы, транзисторы и трансформаторы, отбираются вручную и тестируются на согласованное усиление и частотную характеристику. Модели на основе электронных ламп включают двойной источник питания американского производства, способный одновременно запитывать оба микрофона. Эти наборы предлагают пользователю знания и удобство, поскольку инструменты, которые они используют, дадут идентичный отклик для наиболее важной стереозаписи.

Стереосистема	TF11	TF29	TF39	TF47	TF51
M 960S Стерео источник питания с фиксированной диаграммой направленности		X
Блок питания M 901S Stereo Multi Pattern			X	X	X
Трубчатый микрофонный кабель M 803		2X	2X	2X	2X
Крепление на стойку M 782	2X	2X	2X	2X	2X
Амортизатор M 703	2X	2X	2X	2X	2X
Футляр для стерео FCO3S		X	X	X	X
ZC115 Легкий футляр для переноски	X
Корпус микрофона MSO1	2X	2X	2X	2X	2X

TF11 полевой транзистор
Сочетая австрийское звучание, похожее на легендарный C12, с современными высокими характеристиками FET, TF11 с фантомным питанием демонстрирует красиво открытую и детальную частотную характеристику с исключительно быстрой переходной характеристикой, высоким уровнем звукового давления и низким уровнем собственного шума. Компактный, только кардиоидный TF11 является универсальным, портативным и надежным для любых условий записи: от дома до студии или дома.tage.

Рекомендуемое применение

• Живой звук: барабаны, фортепиано, акустические инструменты
• Вокал: Pop, Rock
• Барабаны: накладные
• Акустическая гитара
• Виолончель, Бас-гитара
• перкуссия

Главные преимущества

• Кардиоидная полярность
• Открытый и подробный тон с быстрым переходным откликом
• Разработано и собрано вручную в США.
• Высокий уровень звукового давления, малошумящий полевой транзистор с фантомным питанием ampпожизненнее
• Компактный размер подходит для любых условий записи
• Капсула в стиле CK12 и трансформатор OEP / Carnhill британского производства

Технические характеристики

Технические условия	TF11
Тип	Конденсатор на полевом транзисторе
Полярный узор	кардиоида
Диапазон частот	20 Гц – 20 кГц, ± 3 dB
Источник питания	+ 48В ​​фантомное питание
Капсула	TK51 S – большая мембрана с заделкой по краям, одинарная мембрана
Труба	н /
трансформатор	OEP / Carnhill T218

чувствительность		14 мВ / Па, ± 1 дБ
THD на 1 кГц, 1 Па (Ampпожизненнее)		< 80%
Выходное сопротивление		110 0
Максимальный SPL (для 1% THD)		> 135 dB
Отношение сигнал / шум		90 дБА
Собственный шум (Ampпожизненнее)		4 дБА
Размеры		Длина 175 мм x диаметр 46 мм
Вес		_ 545 г

TF29 Копперхед
TF29, предназначенный только для кардиоидов, известен своей естественной, непринужденной тональностью и беспрецедентным соотношением «качество по цене». Copperhead, имеющий репутацию выдающихся звуковых характеристик и стоимости, является «рабочей лошадкой», которая точно и честно улавливает практически любой источник, помещенный перед ним.
TF39 Копперхед Делюкс
TF39 – это расширение звука «Copperhead» с добавлением трех паттернов: Cardioid, Omnidirectional и Figure-3. Этот дополнительный набор функций дает TF8 большую гибкость.
Рекомендуемое применение

• Натуральный вокал: Folk, Americana
• Электрогитара Amps
• Ударные: Kick Out, Overheads
• Саксофон
  Главные преимущества
• Разработан и собран вручную в США.
• Сбалансированные, естественные средние и высокие частоты
• Расширенный низкочастотный отклик
• Трансформатор Lundahl премиум-класса шведского производства

Технические условия	TF29 / TF39
Тип	Конденсатор с вакуумной трубкой
Полярный узор	Кардиоидный, всенаправленный, фигура 8
Диапазон частот	20 Гц – 20 кГц, ± 3 dB
Источник питания	Внешний источник питания
Капсула	TK47 – Большая диафрагма с центральным окончанием
Труба	БДУ Philips / Raytheon 5840W
трансформатор	ТЕЛЕФУНКЕН Электроакустик BV8

Технические условия	TF29 / TF39
трансформатор	Lundahl LL1935 г.
чувствительность	17 мВ / Па, ± 1 дБ
THD на 1 кГц, 1 Па (Ampпожизненнее)	< 80%
Выходное сопротивление	<300
Максимальный SPL (для 1% THD)	130 дБ
Отношение сигнал / шум	87 дБА
Собственный шум (Ampпожизненнее)	7 дБА
Размеры	Длина 200 мм x диаметр 46 мм
Вес	650 г

TF47
TF47 – это новый дизайн, основанный на «немецком» звучании, вдохновленный историческими U47 и M49. Обладая глубокими низкими частотами и передними средними частотами, TF47 отлично подходит для добавления глубины и присутствия любому источнику. Эти характеристики делают его особенно идеальным для записи вокала, гитары. ampс, и барабаны.
Рекомендуемое применение

• Вокал: R&B, Rap, Rock, Soul
• Ударные: Томы, Kick Out, Room
• перкуссия
• Вертикальный бас
• Виолончель
• Тромбон

Главные преимущества

• 3 выбор диаграммы направленности
• Разработан и собран вручную в США.
• Полный низкочастотный и передний среднечастотный диапазоны, напоминающие U47
• Гладкий и детализированный верх
• Отчетливая никелированная отделка под старину
•  Капсула в стиле К47 и трансформатор BV8

Технические условия		TF47
чувствительность		22 мВ / Па, ± 1 дБ
THD на 1 кГц, 1 Па (Ampпожизненнее)		< 80%
Выходное сопротивление		<300
Максимальный SPL (для 1% THD)		125 дБ
Отношение сигнал / шум		84 дБА
Собственный шум (Ampпожизненнее)		10 дБА
Размеры		Длина 200 мм x диаметр 46 мм
Вес		710 г

Тип	Конденсатор с вакуумной трубкой
Полярный узор	Треснутый. Однонаправленный. Рисунок-8
Диапазон частот	20 Гц – 20 кГц. 13 дБ
Источник питания	Внешний источник питания
Капсула	TK47 – Большая диафрагма с центральным окончанием
Труба	NOS Phipps / Raytheon 5840 Вт
трансформатор	TELEFUNKEN Elektroakusuk АВТОБУС

TF51
TF51 – это свежий взгляд на «австрийский» микрофонный звук, связанный с TELEFUNKEN ELA M 251E и C12. TF51 продолжает это наследие, демонстрируя плавные средние частоты и воздушные верхние частоты, улавливающие все нюансы в приятных деталях. Это надежный первый выбор для выдающегося вокала, акустических инструментов и перкуссии.
Рекомендуемое применение

• Вокал: Pop, Rock
• Акустическая гитара
• Барабанные накладные расходы
• Рояль
• скрипка
• Мандолина
  Главные преимущества
• 3 выбор диаграммы направленности
• Разработан и собран вручную в США.
• Воздушный и открытый верх, напоминающий ELA M 251E
• Сбалансированные низкие частоты и естественные средние частоты
• Капсула с торцевым окончанием, аналогичная CK12
• Изготовленный на заказ трансформатор Haufe немецкого производства

Технические условия	TF51
Тип	Конденсатор с вакуумной трубкой
Полярный узор	Кардиоидный, всенаправленный, фигура 8
Диапазон частот	20 Гц – 20 кГц, ± 3 дБ
Источник питания	Внешний источник питания
Капсула	TK51 – Большая диафрагма с заделкой по краю
Труба	ТЕЛЕФУНКЕН Электроакустик 6072А
трансформатор	Haufe T31

чувствительность	19 мВ / Па. – ± 1 дБ
THD на 1 кГц, 1 Па (Ampпожизненнее)	< 80%
Выходное сопротивление	<300
Максимальный SPL (для 1% THD)	128 дБ
Отношение сигнал / шум	86 дБА
Собственный шум (Ampпожизненнее)	8 Ciba
Размеры	Длина 200 мм x диаметр 46 мм
Вес	615 г

Гарантия
TELEFUNKEN Elektroakustik гарантирует, что любые капсулы и трубки, используемые в их микрофонах, не имеют дефектов материалов и изготовления в течение девяноста (90) дней с даты первоначальной покупки, и соглашается заменить любую капсулу или трубку, которые при нормальной установке и использования, выявите такой дефект. Это при условии, что весь микрофон будет доставлен в TELEFUNKEN Elektroakustik в целости и сохранности для проверки, и при условии, что такая экспертиза покажет, по мнению TELEFUNKEN Elektroakustik, что трубка или капсула действительно неисправны. После замены TELEFUNKEN Elektroakustik предоставит дополнительную 90-дневную ограниченную гарантию на новую капсулу или трубку. Настоящая гарантия не распространяется на капсулы или тюбики, которые, по всей видимости, были неправильно использованы, изменены, пренебрегли, повреждены или хранились каким-либо образом, отрицательно влияющим на них, или использовались с нарушением предоставленных нами инструкций. Эта ограниченная гарантия будет недействительной и не будет иметь никакой силы или эффекта, если микрофон будет отремонтирован или модифицирован любым лицом, кроме уполномоченного представителя TELEFUNKEN Elektroakustik. Настоящая гарантия не распространяется на любые дефекты, отказы или повреждения, вызванные полностью или частично в результате попыток персонала, отличного от TELEFUNKEN Elektroakustik, открыть, отремонтировать или отремонтировать микрофон; ни для повреждения устройства, которое было модифицировано другими лицами, кроме персонала TELEFUNKEN Elektroakustik.

При соблюдении следующих требований:
Директива по электромагнитной совместимости: 2014/30 / EU (применяется EN 55013)
Низкая громкостьtage Директива: 2014/35 / EU (применяется EN 60065)
Директива RoHS2: 2011/65 / ЕС

Регистрация продукта
Всем клиентам TELEFUNKEN Elektroakustik рекомендуется регистрировать недавно приобретенные НОВЫЕ или Б / У продукты. Все гарантии на продукты серий Diamond, Alchemy и SDC полностью передаются между владельцами на срок, указанный для каждой серии, начиная с даты приобретения микрофона как нового. На микрофоны предоставляется 90-дневная гарантия на капсулы и трубки. Годовая гарантия распространяется на детали и работу на ampЛифтер, а также источник питания. После регистрации ваших новых продуктов гарантия будет увеличена до одного года на детали и работу для капсулы и трубки и до четырех лет для ampлифтер и источник питания.
Чтобы зарегистрировать гарантию, перейдите по ссылке www.t-funk. com/warranty для заполнения формы регистрации продукта и гарантии.

Ремонт и обслуживание
Ремонт новых микрофонов TELEFUNKEN Elektroakustik покрывается планом ограниченной гарантии, а затраты на ремонт будут определяться в зависимости от даты покупки и даты регистрации гарантии. Ремонт и обслуживание, охватываемые гарантийным планом, выполняются бесплатно в отношении труда, запчастей и обслуживания.
Пожалуйста, посетите www.t-funk.com/repairs для получения дополнительной информации о ремонте микрофона TELEFUNKEN.

RoHS

www.t-funk.com

Документы / Ресурсы

Связанные руководства / ресурсы

RODE M5 Compact 1 2 Кардиоидные конденсаторные микрофоны Инструкции

Компактный 1/2 дюйма
Кардиоидный конденсатор
Микрофоны

www.rodemic.com/m5

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Введение

M5 – это полудюймовый конденсаторный микрофон студийного качества, предназначенный для воспроизведения звука с высокой детализацией. Он имеет кардиоидную диаграмму направленности и дизайн конечного адреса, что означает, что он улавливает звук, направленный на конец микрофона, и отклоняет звук с задней стороны микрофона.
Этот шаблон звукоснимателя позволяет записывать желаемый источник звука, уменьшая при этом уровень других окружающих инструментов,
шумы или источники звука.
M5 не только идеален для записи музыки, но и является фантастическим микрофоном для записи окружающей среды и диалога в помещении на съемочной площадке.
Прилагаемая пара была вручную выбрана командой звукорежиссеров RØDE для акустического согласования с целью обеспечения идеальной совместимости при использовании в стереоконфигурациях.

Особенности

•  Капсула ½ ”с позолоченной мембраной
• Кардиоидная полярность
• Металлический корпус
•  Бестрансформаторная схема со сверхнизким уровнем шума
• Современная электроника для поверхностного монтажа
•  Сверхпрочная матовая черная отделка
•  Позолоченные выходные разъемы
• Разработано и произведено в Австралии
•  Бесплатная 10-летняя расширенная гарантия при регистрации на сайте
  www. rodemic.com/warranty

Гарантия

На M5 распространяется ограниченная гарантия сроком на один (1) год с даты покупки. Его можно бесплатно продлить до полной
десять (10) лет гарантии при регистрации микрофона онлайн, посетив наш webсайт, как показано ниже.

Зарегистрируйте свою пару M5 сейчас и подтвердите бесплатную 10-летнюю гарантию.
Отсканируйте QR-код с помощью смартфона или посетите www.rodemic.com/warranty

http://warranty.rodemic.com/m5

Спецификации

Полярный ответ

Частотная характеристика

Акустический принцип	Градиент давления
Активная электроника	Преобразователь импеданса JFET с биполярным выходным буфером
Направленная диаграмма	кардиоида
Диапазон частот	20Hz ~ 20kHz
Выходное сопротивление	200Ω
Эквивалентный шум	19 дБА SPL (согласно IEC651)
Максимальный выход	+13. 5 дБн (1 кГц, 1% THD на нагрузке 1 кОм)
чувствительность	-34 дБ относительно 1 В / Па (10.46 мВ при 94 дБ SPL) ± 2 дБ при 1 кГц
Динамический диапазон	121 дБ SPL
Максимальный SPL	140 дБ SPL
Сигнал / шум	75 дБА SPL (согласно IEC651)
Требования к питанию	75 дБА SPL (согласно IEC651)
Выходное соединение	3-контактный XLR Сбалансированный выход между контактом 2 (+), контактом 3 (-) и контактом 1 (земля)
вес нетто	80g
Аксессуары	Зажим для микрофона RM5 (2 шт.) Лобовое стекло WS5 (2 шт.)

Питание M5

Подключите все кабели перед подачей фантомного питания на микрофон (ы) и никогда не отсоединяйте кабель микрофона, пока
питание подключено.
M5 требует 48 В постоянного тока (P48) or 24 В постоянного тока (P24) фантомное питание. Если миксер или предварительноamp не содержит фантомного питания
Требуется внешний фантомный источник питания.
Некоторые блоки фантомного питания не обеспечивают подачу напряжения.tage, по которому они оценены. Если требуемый объемtage не входит в комплект, динамический диапазон и общие характеристики микрофона будут уменьшены.
Мы настоятельно рекомендуем использовать надежный и качественный источник питания. Гарантия не распространяется на повреждения, вызванные неисправным источником питания.

Что такое фантомное питание?

Всем конденсаторным микрофонам требуется источник питания для работы внутренней схемы микрофона.
Фантомное питание – это постоянный токtage, подводится к микрофону через кабель XLR, обеспечивая схему микрофона
мощность, необходимая для работы, без необходимости во внешнем источнике питания микрофона.
Большинство микшерных пультов, аудиоинтерфейсов и предварительныхamp В блоки встроен выключатель фантомного питания. Если на вашем оборудовании нет
фантомное питание, можно приобрести внешний и использовать его в линии между предварительнымиamp и M5. Убедитесь, что ваш фантомный источник питания соответствует требованиям P48 (48 В постоянного тока) или P24 (24 В постоянного тока) для правильной работы.

Монтаж M5

Соответствующая пара M5 поставляется с парой стоек RM5. Они имеют стандартную резьбу 5/8 дюйма в основании и переходник с резьбой 3/8 дюйма, обеспечивающий еще большую гибкость при установке. Чтобы установить M5 в RM5, поместите основание микрофона сзади крепления и нажимайте только вперед, пока микрофон не защелкнется в креплении.
Натяжение RM5 можно отрегулировать с помощью рычага на боковой стороне крепления.

Общие операции

M5 – это микрофон с конечным адресом, поэтому сетчатая головка всегда должна быть обращена к желаемому источнику звука.
записать.
При записи любого источника звука, будь то вокал, инструменты или что-то еще, всегда экспериментируйте с размещением микрофона, чтобы убедиться, что вы получаете наилучший звук. Отрегулируйте положение микрофона столько раз, сколько вам нужно для этого, вместо того, чтобы пытаться компенсировать это с помощью эквалайзера и других инструментов обработки позже.
Если вы записываете через интерфейс, полосу каналов или микшерный пульт со встроенной секцией эквалайзера, всегда начинайте с установки EQ fl t (без понижения или усиления) или выключите его, если это возможно. После того, как за счет размещения микрофона будет достигнут желаемый звук, любая обработка
такие как эквалайзер, сжатие, реверберация и другие эффекты могут быть добавлены для улучшения звука вашей записи.
Эквалайзер всегда лучше использовать экономно, и когда вы пытаетесь каким-либо образом изменить звук записи, вы всегда должны начинать с
«вырезать» любые нежелательные частоты, а не повышать другие частоты.
Как и в случае с другими аспектами процесса записи, поиск правильного звука всегда является вопросом экспериментов, и вы всегда должны использовать то, что вам больше всего подходит. Слушайте ушами, а не глазами!

Размещение микрофона

Независимо от того, используете ли вы их как один микрофон или стереопару,  нет установленных правил когда дело доходит до размещения микрофонов M5, но приведенные ниже советы – отличная отправная точка для достижения отличных результатов в большинстве сценариев. Не бойтесь экспериментировать с размещением микрофона, чтобы получить звук, который вы хотели бы уловить с помощью своего M5.

http://rockro.de/m5stereo
Отсканируйте код с помощью смартфона или посетите
rockro.de/m5stereo в
посмотрите видео, показывающее стерео приложения для M5

Стереоразнесенная пара
Чтобы установить микрофоны M5 в разнесенной паре, вам необходимо разместить микрофоны на двух отдельных стойках для микрофонов. Лучше поэкспериментировать с точным расположением и направлением микрофонов во время прослушивания сигнала, чтобы обеспечить фазовую совместимость.

Пара Spaced идеально подходит для записи источников звука или инструментов, которые покрывают более широкую область или требуют более одного точечного источника для получения истинного представления звука.
Как правило, он дает очень широкое стереоизображение и отлично подходит для записи источников звука, таких как хор и ансамбли, но при правильном использовании может также дать невероятные результаты на отдельных инструментах.

Стерео XY
Чтобы установить пару M5 в режиме настройки X / Y, поместите микрофоны либо на стереоблок, либо на две отдельные стойки для микрофонов. Микрофоны должны быть расположены под углом 90º друг к другу (под прямым углом), а капсулы должны быть расположены друг над другом вертикально.

X / Y con • • • • • • • • • «Конфигурация X / Y» – это метод совпадающего стереозвука, который можно использовать для захвата источников звука в стерео с максимальной когерентностью фазы, а это означает, что записываемые вами звуки будут не только великолепно звучать в стерео, но и при воспроизведении в мононуклеоз.
Это достигается за счет размещения капсул друг над другом, как можно ближе к вертикальной оси, так что звук достигает обеих капсул одновременно. Хотя длительность конфигурирования X / Y отлично подходит для моно-совместимости и простоты использования, стереоизображение не будет таким широким, как другие методы, такие как ORTF или конфигурируемая пара с разнесением.

Стерео ORTF
Чтобы установить пару M5 в ORTFconfiniti, поместите микрофоны либо на стереоблок, либо на две отдельные стойки для микрофонов. Микрофоны должны быть расположены под углом 110º друг к другу, капсулы должны находиться на расстоянии 17 см друг от друга и смотреть наружу.

Метод ORTF был разработан примерно в 1960 году французской вещательной станцией, Office de Radiodiffusion Télévision Française, и первоначально был разработан для имитации реакции человеческого слуха.
Увеличенное расстояние между капсулами создаст более широкое стереоизображение, чем совпадающие методы стереомикрофонирования, такие как X / Y или Mid-side.

Безопасность и уход

После использования M5 следует снять с крепления, протереть сухой мягкой тканью и поместить на хранение.
При хранении обязательно помещайте влагопоглощающие кристаллы (входят в комплект) в головке микрофона, чтобы они впитали любую присутствующую влагу. В конце концов, эту пачку кристаллов нужно будет высушить. Об этом говорят розоватые кристаллы.
Их можно легко использовать повторно, поместив их в духовку при температуре 100–150 градусов Цельсия примерно на десять минут. Кристаллы снова будут эффективно работать, когда они станут синими.

Поддержка

Если у вас возникнут проблемы или возникнут вопросы относительно вашего ЕХАЛ микрофон, сначала обратитесь к дилеру, который продал его нам. Если микрофон требует авторизованного обслуживания завода-изготовителя, возврат будет организован этим дилером.
У нас есть обширная сеть дистрибьюторов / дилеров, но если вам трудно получить совет или помощь, которые вам требуются, не стесняйтесь обращаться к нам напрямую.
В качестве альтернативы, пожалуйста, посетите www.rodemic.com/support контактные данные и список часто задаваемых вопросов.
Импортеры и дистрибьюторы
Чтобы ознакомиться с полным списком международных импортеров и дистрибьюторов, посетите наш webсайт www.rodemic.com/distributors.

Контакты

Международная
107 Carnarvon Street
Silverwater NSW 2128 Австралия
США
2745 N Raymond Ave
Сигнал-Хилл, Калифорния, 90755
США
PO Box 91028
Лонг-Бич, Калифорния, 90809-1028
США

Документы / Ресурсы

дело

Связанные руководства / ресурсы

Конденсаторные микрофоны – начало работы

Использование конденсаторных микрофонов в домашней студии. Вещи, которые необходимо знать

Сегодня на рынке мы видим сотни моделей конденсаторных микрофонов. Благодаря этому все больше и больше музыкантов получают доступ к высококачественным средствам звукозаписи. Это отлично, но такое обилие предложений на рынке порой вводит новичков в замешательство. В этой статье мы расскажем о нескольких важных моментах, которые необходимо знать, чтобы сделать правильный выбор и как можно более эффективно потратить свои средства.

До появления на рынке дешевых конденсаторных микрофонов китайского и восточно-европейского производства только очень немногие домашние музыкальные студии имели доступ к чему-либо кроме динамических или очень дешевых электретных микрофонов просто по той причине, что «приличные» конденсаторные микрофоны были «неприлично» дорогими. Теперь же это может позволить себе практически каждый желающий.

Дело в том, что не смотря на то, что профессионалы звукозаписи получили информацию о том, как правильно ухаживать за конденсаторными микрофонами и как их более эффективно использовать, но часто это очень общие рекомендации. Данная короткая статья берет на себя смелость заполнить некоторые из этих информационных пробелов и помочь новым покупателям получить больше от своих инвестиций.

Как работает конденсаторный микрофон?

Сердцем подавляющего большинства конденсаторных микрофонов является очень тонкая, тоньше человеческого волоса, пластиковая металлизированная мембрана (диафрагма) Для металлизации используется напыление золота. Под конденсаторными микрофонами я подразумеваю как «истинные» микрофоны с поляризацией постоянным напряжением, так и модели, использующие для поляризации электрет. Диафрагма закреплена перед задней пластиной из металла, таким образом мембрана и металлическая пластина образуют обычный конденсатор, то есть устройство, позволяющее накапливать и сохранять электрический заряд.

Количество заряда, которое может накопить конденсатор, прямо пропорционально расстоянию между двумя его пластинами. Таким образом, работа большинства конденсаторных микрофонов основывается на тех незначительные изменениях в накопленном заряде, которые возникают, когда диафрагма перемещается относительно задней пластины в ответ на проходящие звуковые волны. Накопленный заряд может генерироваться несколькими различными способами: либо с использованием относительно высокого напряжения поляризации постоянным напряжением, кторое часто получают, преобразуя определенным образом напряжение фантомного питания, или используя так называемый электрет — специальную полимерную пленку, обладающую способность длительное время сохранять электрический заряд. Пленка закрепляется на задней панели микрофона (конструкция «задний электрет»).

В обоих случаях жизненно необходимо обеспечить условия, чтобы предотвратить «утечку» накопленного заряда, поэтому входной каскад усилителя микрофона должен иметь очень высокое входной сопротивление (импеданс). Таким образом все конденсаторные микрофоны в своей конструкции меют специальный входной каскад усиления, расположенный в непосредственной близости к капсюлю. Такой усилитель может быть собран на полупроводниковых элементах, либо на электронных лампах. Основная задача этого каскада — обеспечить очень высокое сопротивление со стороны подключения микрофонного капсюля и достаточно низкое выходное сопротивление для подключения соединительного кабеля.

Независимо от того, как генерируется заряд, оба типа конденсаторных микрофонов, очевидно, требуют источника питания для внутреннего усилителя. Обычно питание осуществляется от источника от фантомного питания, но некоторые микрофоны могут работать от внутренней батареи, а некоторые микрофоны питаются от отдельного сетевого блока питания.

Рис.1

Слева, на рис.1 вы видите внутреннюю конструкцию обычного бюджетного конденсаторного микрофона с большой диафрагмой и с «истинным» конденсаторным капсюлем «Groove Tubes MD1b». В верхней части находится капсюль с позолоченной пластиковой диафрагмой. Под капсюлем расположен резиновое амортизирующее крепление для защиты капсюля от шума и вибраций. В средней части находится печатная плата с согласующим входным усилителем, а выходной балансирующий трансформатор и гнездовые соединения находятся внутри металлического модуля внизу.

О фантомном питании

Подавляющее большинство конденсаторных микрофонов требуют для своей работы внешний источник питания. Чаще всего напряжение питания берется от источника фантомного питаня 48 вольт при очень низком потребляемом токе. Некоторые микрофоны могут работать с напряжением фантомного питания в диапазоне от 9 до 52 вольт. Фантомное питание полностью безопасно и обеспечивается всеми более-менее серьезными микшерными пультами, микрофонными предусилителями и компьютерными звуковыми интерфейсами. А также некоторыми портативными аудиорекордерами.

Нужно сказать, что Фантомное Питание — это не то же самое, что напряжение питания, подаваемое на 3.5 мм разъемы типа «миниджек» портативных рекордеров, звуковых карт или видеокамер. Напряжение такого источника питания намного ниже по сравнению с истинным фантомным питанием и подходит разве что для разых видов дешевых электретных микрофонов, к которым относятся многие накамерные, компьютерные и петличные микрофоны.

Причина того, что фантомное питание называется так, как оно называется, заключается в том, что питающее напряжение постоянного тока передается по тому же симметричному кабелю, по которому передается выходной аудиосигнал микрофона, это означает, что он как бы «невидим», вроде призрака или «фантома». Фактически положительное напряжение 48 вольт приложено к обоим сигнальным проводам, а отрицательный провод питания подключен к экрану кабеля.

В результате фантомное питание работает только в случае использования правильно распаянного симметричного микрофонного кабеля. Например, вы не можете использовать фантомное питание с переходником XLR — миниджек для питания конденсаторного микрофона, при желании подключить его к одному из входов мобильного рекордера, рассчитанного на электретные микрофоны.

Немало случаев, когда покупатели возвращают в магазины купленные ранее конденсаторные микрофоны, мотивируя возврат тем, что микрофон не работает, тогда как проблема в том, что они неправильно подключили питание микрофона. Некоторое пользователи ошибочно полагают, что без фантомного питания микрофон будет просто работать хуже или тише, на самом деле без фантомного питания вы не получите вообще никакого сигнала от такого микрофона. Для конденсаторных микрофонов фантомное питание не является дополнительным, оно просто жизненно необходимо.

Подключение

Как для микрофона так и для предусилителя будет лучше, если вы соедините их друг с другом до момента включения фантомного питания. Также желательно откоючить фантом перед разъединением кабелей. Что еще более важно — необходимо следить за тем, чтобы канальные фэйдеры или контрольные регуляторы громкости были выведены в ноль при включении или выключении фантомного питания, так как громкие удары и щелчки, которые часто возникают в момент включения фантома, могут повредить ваши громкоговорители или даже ваши уши.

Большинство профессионалов всегда будут включать и выключать микрофоны «на горячую», в то время как фантомное питание уже включено. С качественным, правильно сделанными кабелями и хорошими разъемами я никогда не сталкивался с проблемами по этому поводу. Тем не менее, есть мнение, что такие действия могут повредить электронные компоненты внутри микрофона и предусилителя или привести к увеличению уровня шума. Таким образом, самая безопасная практика такова: сначала установите фэйдеры в ноль (или включите режим MUTE, а потом уже включайте фантомное питание.

Прежде чем закончить с темой фантомного питания, стоит упомянуть еще одну вещь. Некоторое оборудование, особенно портативные устройства, обеспечивают фантомное напряжение питания ниже стандартного уровня 48 В. Как уже упоминалось, некоторые микрофоны будут работать на более низких напряжениях, за счет увеличения тока питания и, возможно, сужения динамического диапазона (то есть максимального уровня звука, который они могут обрабатывать без искажений), в то время как другие не будут работать вообще. Спецификация, которая поставляется вместе с микрофоном, сообщит вам, какой диапазон напряжения питания фантомного питания применим для данной модели микрофона.

Уход за конденсаторными микрофонами

Некоторые производители микрофонов утверждают, что их продукция настолько надежная, что ею можно забивать гвозди. И это на самом деле может быть правдой, но я бы не советовал использовать микрофоны в качестве молотка. Особенно в случае конденсаторного микрофона, так как его капсюль — это очень сложное и деликатное устройство. Хотя современные модели более надежны, чем те, которые изготовлялись в прошлом, но имейте в виду, что конденсаторные микрофоны очень плохо переносят падения и удары.

При установке микрофона на стойку лучше всего ослабить фиксатор крепления на стойке или рычаге стрелы так, чтобы он мог свободно вращаться. Затем, крепко удерживая микрофон, поверните стойку или рычаг стрелы так, чтобы ввинтить его в резьбу адаптера подставки микрофона.

Хотя может показаться более простым установить микрофон на стойку, просто повернув зажим микрофона вокруг стационарной подставки для микрофона, это увеличивает риск выброса микрофона, а также не сработает, если к микрофонах уже подключен кабель. Лучшим способом является ослабление затягивающей гайки на рычаге стрелы, а затем поворот рычага стрелы, удерживая микрофон неподвижным.

Влияние влаги и пыли

Я уже объяснял, что конденсаторный микрофон работает за счет измерения крошечных изменений накопленной энергии в конденсаторе, которым является микрофонный капсюль. Любое электрически проводящее загрязнение попадающее на диафрагму, способствует паразитному стеканию накопленной энергии и таким образом нарушает работу микрофона — как правило, это приводит к снижению мощности, увеличению шума и фона.

Ни в коем случае не следует использовать спреи для очистки контактов, они могут дрейфовать на диафрагму микрофона, принося ему непоправимый пред. Частицы дыма, пыль и другое загрязнение воздуха могут также оседать на диафрагме и вызывать проблемы. Несмотря на то, что, теоретически, диафрагмы могут быть очищены, это очень сложный и, следовательно, дорогостоящий процесс. Это не то, что вы должны когда-либо делать у себя дома!

Несомненно, самая распространенная проблема с конденсаторными микрофонами возникает из-за колебаний влажности воздуха, хотя, к счастью, это обычно является лишь временной проблемой. Теплый влажный воздух будет конденсироваться на холодном металле, а вода достаточно проводящая, чтобы способствовать стеканию зарядов с мембраны. Это часто случается, если вы приносите холодный микрофон в теплую студию или вокалист работает очень близко к микрофону.

Влага от дхания певца может конденсироваться на диафрагме и вызывать неприятные потрескивания и шипящие шумы. Правильно расположенный поп-фильтр в большинстве случаев позволяет этого избежать. При смете температуры следует подождать когда конденсаторный микрофон нагреется до комнатной температуры перед использованием.

Если вы подозреваете, что у вас проблемы с конденсатом, единственное решение — позволить микрофону высохнуть на полке над радиатором или в вентиляционном шкафу. У профессиональных студий вряд ли будут проблемы с конденсатом, вызванные самой студийной средой, «гаражные» и «подвальные» студии с большей вероятностью столкнутся с этой проблемой, поэтому убедитесь, что они должным образом отапливаются и храните ваши микрофоны в достаточно теплых и сухих условиях.

Источник питания — HiSoUR История культуры

Источник питания — это электрическое устройство, которое подает электрическую энергию на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование электрического тока из источника в правильное напряжение, ток и частоту для питания нагрузки. В результате источники питания иногда называются преобразователями электроэнергии. Некоторые источники питания представляют собой отдельные автономные компоненты оборудования, а другие встроены в нагрузочные устройства, которые они питают. Примеры последних включают источники питания, имеющиеся на настольных компьютерах и устройствах бытовой электроники. Другие функции, которые могут выполнять источники питания, включают в себя ограничение тока, наносимого нагрузкой, на безопасные уровни, выключение тока в случае электрической неисправности, кондиционирование питания для предотвращения появления электронных помех или перенапряжений на входе от нагрузки, факторную коррекцию и сохранение энергии, чтобы она могла продолжать подавать нагрузку в случае временного прерывания источника питания (источник бесперебойного питания).

Все источники питания имеют входное напряжение питания, которое получает энергию в виде электрического тока от источника и одно или несколько соединений выходной мощности, которые подают ток на нагрузку. Источник питания может поступать от электрической сети, такой как электрическая розетка, устройства хранения энергии, такие как батареи или топливные элементы, генераторы или генераторы переменного тока, преобразователи солнечной энергии или другой источник питания. Входы и выходы обычно представляют собой проводные схемы, хотя некоторые источники питания используют беспроводную передачу энергии для питания своих нагрузок без проводных соединений. Некоторые источники питания также имеют другие типы входов и выходов для таких функций, как внешний мониторинг и управление.

Основная классификация

функциональная
Источники питания классифицируются по-разному, в том числе по функциональным функциям. Например, регулируемый источник питания — это тот, который поддерживает постоянное выходное напряжение или ток, несмотря на изменения тока нагрузки или входного напряжения. И наоборот, выход нерегулируемого источника питания может значительно измениться при изменении входного напряжения или тока нагрузки. Регулируемые источники питания позволяют запрограммировать выходное напряжение или ток с помощью механических элементов управления (например, ручек на передней панели источника питания) или с помощью управляющего входа или обоих. Регулируемый регулируемый источник питания — это регулируемый и регулируемый. Изолированный источник питания имеет выходную мощность, электрически не зависящую от входной мощности; это контрастирует с другими источниками питания, которые имеют общее соединение между входом и выходом питания.

упаковка
Источники питания упакованы по-разному и классифицируются соответствующим образом. Блок питания для настольных компьютеров представляет собой автономный настольный блок, используемый в таких приложениях, как проверка цепи и разработка. Источники питания с открытым каркасом имеют только частичный механический корпус, иногда состоящий только из монтажной базы; они обычно встроены в оборудование или другое оборудование. Источники питания для монтажа в стойку предназначены для крепления в стандартные стойки электронного оборудования. Интегрированный блок питания — это тот, который имеет общую печатную плату с нагрузкой. Внешний источник питания, адаптер переменного тока или блок питания — это блок питания, расположенный в шнуре питания переменного тока нагрузки, который подключается к сетевой розетке; стеновая бородавка — это внешний источник питания, встроенный в розетку. Они популярны в бытовой электронике из-за их безопасности; опасный ток сети 120 или 240 вольт преобразуется до более безопасного напряжения, прежде чем он попадет в корпус прибора.

Способ преобразования мощности
Источники питания можно разделить на линейные и коммутационные. Линейные преобразователи мощности напрямую обрабатывают входную мощность, при этом все активные компоненты преобразования энергии работают в своих линейных рабочих областях. При переключении преобразователей мощности входная мощность преобразуется в переменные или импульсы постоянного тока перед обработкой компонентами, которые работают преимущественно в нелинейных режимах (например, транзисторы, которые проводят большую часть своего времени при отсечке или насыщении). Питание «теряется» (преобразуется в тепло), когда компоненты работают в своих линейных областях и, следовательно, коммутационные преобразователи обычно более эффективны, чем линейные преобразователи, потому что их компоненты проводят меньше времени в линейных рабочих областях.

Линейные источники питания
Линейные источники следуют схеме: трансформатор, выпрямитель, фильтр, регулирование и выход.

Во-первых, трансформатор адаптирует уровни напряжения и обеспечивает гальваническую развязку. Схема, которая преобразует переменный ток в пульсирующий DC, называется выпрямителем, тогда они обычно несут схему, которая уменьшает пульсацию, как конденсаторный фильтр. Регулирование или стабилизация напряжения до заданного значения достигается с помощью компонента, называемого регулятором напряжения, который представляет собой не что иное, как систему управления замкнутым контуром («обратная связь»), которая на основе выходного сигнала схемы регулирует напряжение регулирующий элемент, который по большей части этот элемент является транзистором. Этот транзистор, который в зависимости от типа источника всегда поляризован, действует как регулируемый резистор, в то время как схема управления играет с активной областью транзистора, чтобы имитировать большее или меньшее сопротивление и, следовательно, регулировать выходное напряжение. Этот тип источника менее эффективен при использовании подаваемой энергии, поскольку часть энергии преобразуется в тепло в результате эффекта Джоуля в регулирующем элементе (транзисторе), поскольку он ведет себя как переменное сопротивление. На выходе этой ступени для достижения большей стабильности в пульсации есть вторая ступень фильтрации (хотя не обязательно, все зависит от требований к дизайну), это может быть просто конденсатор. Этот ток охватывает всю энергию схемы, так как этот источник питания должен учитывать некоторые конкретные моменты при определении характеристик трансформатора.

Коммутируемые блоки питания
Переключаемый источник — это электронное устройство, которое преобразует электрическую энергию путем переключения транзисторов. В то время как регулятор напряжения использует поляризованные транзисторы в своей активной области усиления, коммутируемые источники используют то же самое, что активно переключают их на высоких частотах (обычно 20-100 кГц) между разрезами (открытыми) и насыщенностью (закрытыми). Полученный квадратный сигнал применяется к трансформаторам с ферритовым сердечником (железные сердечники не подходят для этих высоких частот) для получения одного или нескольких напряжений. Выход переменного тока (AC), который затем выпрямляется (с быстрыми диодами) и фильтруется (индукторы и конденсаторы) для получения выходного напряжения постоянного тока. Преимущества этого метода включают меньший размер и вес сердечника, большую эффективность и, следовательно, меньшее нагревание. Недостатки по сравнению с линейными источниками заключаются в том, что они более сложны и генерируют высокочастотные электрические шумы, которые необходимо тщательно минимизировать, чтобы не создавать помех для оборудования вблизи этих источников.

Коммутируемые источники имеют схему: выпрямитель, переключатель, трансформатор, другой выпрямитель и выход.

Регулирование получается с помощью переключателя, обычно это ШИМ-схема (широтно-импульсная модуляция), которая изменяет рабочий цикл. Здесь функции трансформатора те же, что и для линейных источников, но их положение различно. Второй выпрямитель преобразует пульсирующий переменный сигнал, поступающий от трансформатора, в непрерывное значение. Выход может также быть конденсаторным фильтром или одним из типов LC.

Преимущества линейных источников — лучшее регулирование, скорость и лучшие характеристики ЭМС. С другой стороны, коммутаторы получают лучшую производительность, меньшую стоимость и размер.

Типы

источник постоянного тока
Источник питания постоянного тока — это источник постоянного напряжения постоянного тока. В зависимости от его конструкции источник питания постоянного тока может питаться от источника постоянного тока или от источника переменного тока, такого как сеть электропитания.

Питание от сети переменного тока
Источники питания постоянного тока используют электрическую сеть переменного тока в качестве источника энергии. Такие источники питания будут использовать трансформатор для преобразования входного напряжения в более высокое или низкое напряжение переменного тока. Выпрямитель используется для преобразования выходного напряжения трансформатора в переменное постоянное напряжение, которое, в свою очередь, пропускается через электронный фильтр, чтобы преобразовать его в нерегулируемое постоянное напряжение.

Фильтр удаляет большинство, но не все изменения напряжения переменного тока; оставшееся переменное напряжение известно как пульсация. Допуск электрической нагрузки на пульсацию диктует минимальный объем фильтрации, который должен быть обеспечен источником питания. В некоторых случаях допускается высокая пульсация, и поэтому фильтрация не требуется. Например, в некоторых приложениях зарядки аккумулятора можно реализовать источник питания постоянного тока с питанием от сети переменного тока с не более чем трансформатором и одним выпрямительным диодом с последовательно соединенным резистором с выходом для ограничения тока зарядки.

Электропитание с коммутируемым режимом
В блоке питания с включенным режимом (SMPS) сетевой вход переменного тока напрямую выпрямляется, а затем фильтруется для получения постоянного напряжения. Результирующее постоянное напряжение затем включается и выключается с высокой частотой с помощью электронных схем коммутации, создавая таким образом переменный ток, который будет проходить через высокочастотный трансформатор или индуктор. Переключение происходит на очень высокой частоте (обычно 10 кГц — 1 МГц), что позволяет использовать трансформаторы и фильтрующие конденсаторы, которые намного меньше, легче и дешевле, чем у линейных источников питания, работающих на частоте сети. После вторичной индуктивности или трансформатора высокочастотный AC выпрямляется и фильтруется для получения выходного напряжения постоянного тока. Если SMPS использует адекватно изолированный высокочастотный трансформатор, выход будет электрически изолирован от сети; эта особенность часто необходима для безопасности.

Источники питания с коммутируемым режимом обычно регулируются, и для поддержания постоянного напряжения на выходе питания используется контроллер обратной связи, который контролирует ток, потребляемый нагрузкой. Цикл переключения переключается с увеличением требований к мощности.

SMPS часто включают в себя функции безопасности, такие как ограничение тока или схему лома, чтобы защитить устройство и пользователя от вреда. В случае обнаружения аномальной сильноточной мощности, источник питания в режиме коммутации может считать, что это короткое замыкание и будет закрыто перед повреждением. Блоки питания ПК часто обеспечивают хороший сигнал питания материнской плате; отсутствие этого сигнала предотвращает работу, когда присутствуют аномальные напряжения питания.

Некоторые SMPS имеют абсолютное ограничение на их минимальный выходной ток. Они могут выводить выше определенного уровня мощности и не могут функционировать ниже этой точки. В условиях отсутствия нагрузки частота цепи отсечения мощности увеличивается до большой скорости, в результате чего изолированный трансформатор действует как катушка Тесла, вызывая повреждение из-за возникающих очень высоких импульсов мощности. Поставки в режиме ожидания с защитными схемами могут ненадолго включается, но затем выключается, когда обнаружение нагрузки не обнаружено. Очень небольшая малая маневровая нагрузка, такая как керамический силовой резистор или 10-ваттная лампочка, может быть подключена к источнику питания, чтобы он мог работать без присоединения первичной нагрузки.

Источники питания с коммутационным режимом, используемые на компьютерах, исторически имели низкие коэффициенты мощности и также были значительными источниками линейных помех (из-за индуцированных гармоник линии питания и переходных процессов). В простых источниках питания в режиме переключения входной каскад может искажать форму сигнала линейного напряжения, что может отрицательно повлиять на другие нагрузки (и привести к ухудшению качества питания для других пользователей), а также вызвать излишнее нагревание в проводах и распределительном оборудовании. Кроме того, клиенты несут более высокие счета за электричество при работе с более низкими коэффициентами мощности. Чтобы обойти эти проблемы, некоторые источники питания с коммутацией питания компьютера выполняют коррекцию коэффициента мощности и могут использовать входные фильтры или дополнительные ступени переключения для уменьшения помех линии.

Линейный регулятор
Функция линейного регулятора напряжения состоит в том, чтобы преобразовать переменное постоянное напряжение в постоянное, часто определенное, более низкое постоянное напряжение. Кроме того, они часто обеспечивают функцию ограничения тока для защиты источника питания и нагрузки от сверхтока (чрезмерный, потенциально разрушающий ток).

Постоянное выходное напряжение требуется во многих приложениях питания, но напряжение, обеспечиваемое многими источниками энергии, будет меняться в зависимости от изменения импеданса нагрузки. Кроме того, когда источником питания нерегулируемого источника питания является источник энергии, его выходное напряжение также будет меняться при изменении входного напряжения. Чтобы обойти это, некоторые источники питания используют линейный регулятор напряжения для поддержания выходного напряжения при постоянном значении, независимо от колебаний входного напряжения и импеданса нагрузки. Линейные регуляторы также могут уменьшить величину пульсации и шума на выходном напряжении.

Источники питания переменного тока
Источник питания переменного тока обычно принимает напряжение от настенной розетки (сеть) и использует трансформатор для повышения или понижения напряжения до желаемого напряжения. Может произойти и некоторая фильтрация. В некоторых случаях напряжение источника совпадает с выходным напряжением; это называется изолирующим трансформатором. Другие трансформаторы переменного тока не обеспечивают изоляцию сети; они называются автотрансформаторами; переменный выходной автотрансформатор известен как variac. Другие виды источников питания переменного тока предназначены для обеспечения почти постоянного тока, а выходное напряжение может меняться в зависимости от полного сопротивления нагрузки. В случаях, когда источником питания является постоянный ток (например, автомобильная аккумуляторная батарея), инвертор и повышающий трансформатор могут использоваться для преобразования его в переменную мощность. Портативная мощность переменного тока может быть обеспечена генератором переменного тока, работающим на дизельном или бензиновом двигателе (например, на строительной площадке, в автомобиле или на лодке или в резервной энергетике для аварийных служб), ток которой передается в схему регулятора, чтобы обеспечить постоянное напряжение на выходе. Некоторые виды преобразования переменного тока не используют трансформатор. Если выходное напряжение и входное напряжение одинаковы, и основной целью устройства является фильтрация мощности переменного тока, его можно назвать линейным кондиционером. Если устройство предназначено для обеспечения резервного питания, его можно назвать источником бесперебойного питания. Схема может быть спроектирована с топологией умножителя напряжения для прямого повышения мощности переменного тока; ранее такое приложение представляло собой приемник переменного / постоянного тока вакуумной трубки.

В современном использовании источники питания переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные системы. «Основное различие между однофазным и трехфазным переменным током — постоянство доставки». Источники питания переменного тока также могут использоваться для изменения частоты, а также напряжения, они часто используются производителями для проверки пригодности их продуктов для использования в других странах. 230 В 50 Гц или 115 60 Гц или даже 400 Гц для тестирования авионики.

адаптер переменного тока
Адаптер переменного тока — это блок питания, встроенный в сетевой вилку сетевого питания. Адаптеры переменного тока также известны под различными названиями, такими как «plug pack» или «plug-in adapter», или сленговыми терминами, такими как «wall wart». Адаптеры переменного тока обычно имеют один выход переменного или постоянного тока, который передается по кабельному кабелю к разъему, но некоторые адаптеры имеют несколько выходов, которые могут передаваться по одному или нескольким кабелям. «Универсальные» адаптеры переменного тока имеют взаимозаменяемые входные разъемы для подключения различных напряжений сети переменного тока.

Адаптеры с выходами переменного тока могут состоять только из пассивного трансформатора (плюс несколько диодов в адаптерах постоянного тока), или они могут использовать схему коммутационного режима. Адаптеры переменного тока потребляют энергию (и производят электрические и магнитные поля), даже если они не подключены к нагрузке; по этой причине их иногда называют «электрическими вампирами» и могут быть подключены к силовым полоскам, чтобы они могли удобно включаться и выключаться.

Программируемый источник питания
Программируемый источник питания — это тот, который позволяет осуществлять дистанционное управление его работой через аналоговый вход или цифровой интерфейс, такой как RS232 или GPIB. Контролируемые свойства могут включать в себя напряжение, ток, а в случае источников питания переменного тока — частоту. Они используются в самых разнообразных областях применения, включая автоматическое тестирование оборудования, мониторинг роста кристаллов, изготовление полупроводников и рентгеновские генераторы.

Программируемые источники питания обычно используют интегральный микрокомпьютер для управления и контроля работы источника питания. Источники питания, оснащенные компьютерным интерфейсом, могут использовать проприетарные протоколы связи или стандартные протоколы и языки управления устройствами, такие как SCPI.

Бесперебойный источник питания
Источник бесперебойного питания (ИБП) берет свое питание от двух или более источников одновременно. Обычно он питается от сети переменного тока, одновременно заряжая аккумуляторную батарею. Если есть отказ или отказ от сети, аккумулятор мгновенно берет на себя, так что нагрузка никогда не прерывается. Мгновенно здесь следует определить как скорость электричества внутри проводников, которая несколько близка к скорости света. Это определение важно, потому что передача высокоскоростных данных и услуг связи должна иметь непрерывность / отсутствие прерывания этой службы. Некоторые производители используют квазистандарт в 4 миллисекунды. Однако с высокоскоростными данными даже 4 мс времени при переходе от одного источника к другому не достаточно быстро. Переход должен выполняться в режиме перерыва до метода make. ИБП, удовлетворяющее этому требованию, называется ИБП True UPS или гибридный ИБП. Сколько времени ИБП будет обеспечивать, чаще всего основывается на батареях и в сочетании с генераторами. Это время может варьироваться от квази минимум от 5 до 15 минут до буквально часов или даже дней. Во многих компьютерных установках достаточно времени на батареи, чтобы дать операторам время, чтобы отключить систему в порядке. Другие схемы ИБП могут использовать двигатель внутреннего сгорания или турбину для подачи электроэнергии во время отключения электроэнергии, а время автономной работы зависит от того, сколько времени требуется, чтобы генератор находился на линии и критичность обслуживаемого оборудования. Такая схема находится в больницах, центрах обработки данных, колл-центрах, сотовых центрах и центральных офисах по телефону.

Высоковольтный источник питания
Высоковольтный источник питания — это один, который выводит сотни или тысячи вольт. Используется специальный выходной разъем, который предотвращает появление дуги, разрушение изоляции и случайный контакт с человеком. Разъемы Federal Standard обычно используются для приложений выше 20 кВ, хотя для более низкого напряжения могут использоваться другие типы разъемов (например, разъем SHV). Некоторые высоковольтные источники питания обеспечивают аналоговый вход или цифровой интерфейс связи, который может использоваться для управления выходным напряжением. Высоковольтные источники питания обычно используются для ускорения и манипулирования электронными и ионными пучками в оборудовании, таком как рентгеновские генераторы, электронные микроскопы и фокусированные столбцы ионного пучка, а также в ряде других приложений, включая электрофорез и электростатику.

Высоковольтные источники питания обычно применяют основную часть своей входной энергии к преобразователю мощности, который в свою очередь управляет множителем напряжения или высоким коэффициентом поворота, высоковольтным трансформатором или обоими (как правило, трансформатором с последующим умножителем) для получения высоких вольтаж. Высокое напряжение передается из источника питания через специальный разъем и также применяется к делителю напряжения, который преобразует его в низковольтный измерительный сигнал, совместимый с низковольтной схемой. Дозирующий сигнал используется контроллером с замкнутым контуром, который регулирует высокое напряжение путем управления входной мощностью инвертора, а также может быть передан из источника питания, чтобы внешние схемы могли контролировать выход высокого напряжения.

Биполярный источник питания
Биполярный источник питания работает во всех четырех квадрантах декартовой плоскости напряжения / тока, что означает, что он будет генерировать положительные и отрицательные напряжения и токи, необходимые для поддержания регулирования. Когда его выход управляется аналоговым сигналом низкого уровня, он эффективно представляет собой низкопроизводительный операционный усилитель с высокой выходной мощностью и бесшовными ноль-переходами. Этот тип источника питания обычно используется для питания магнитных устройств в научных приложениях. [Пример необходим]

Спецификация
Пригодность конкретного источника питания для приложения определяется различными атрибутами источника питания, которые обычно перечислены в спецификации источника питания. Обычно указанные атрибуты для источника питания включают:

Тип входного напряжения (переменный или постоянный ток) и диапазон
Эффективность преобразования мощности
Количество напряжения и тока, которое он может подавать на свою нагрузку
Насколько стабильно его выходное напряжение или ток находятся в разных условиях линии и нагрузки
Как долго он может подавать энергию без заправки или подзарядки (применяется к источникам питания, использующим переносные источники энергии)
Диапазоны температур эксплуатации и хранения

Обычно используемые сокращения, используемые в спецификациях источника питания:

SCP — защита от короткого замыкания
OPP — защита от перегрузки (перегрузки)
OCP — Защита от перегрузки по току
OTP — защита от перегрева
OVP — Защита от перенапряжения
UVP — защита от пониженного напряжения

Управление температурным режимом
Электропитание электрической системы имеет тенденцию генерировать много тепла. Чем выше эффективность, тем больше тепла отходит от устройства. Существует множество способов управления теплом блока питания. Типы охлаждения обычно делятся на две категории — конвекцию и проводимость. Общие методы конвекции для охлаждения электронных источников питания включают естественный поток воздуха, принудительный поток воздуха или другой поток жидкости по устройству. Общие методы охлаждения проводимости включают теплоотводы, холодные плиты и термические соединения.

Защита от перегрузки
Источники питания часто имеют защиту от короткого замыкания или перегрузки, которые могут повредить источник питания или вызвать пожар. Предохранители и автоматические выключатели являются двумя обычно используемыми механизмами защиты от перегрузки.

Предохранитель содержит короткую часть провода, которая плавится, если происходит слишком много тока. Это эффективно отключает питание от нагрузки, и оборудование перестает работать до тех пор, пока не будет обнаружена проблема, вызвавшая перегрузку, и замените предохранитель. В некоторых источниках питания используется очень тонкая проводная связь, спаянная на месте в качестве предохранителя. Предохранители в блоках питания могут быть заменены конечным пользователем, но предохранители в потребительском оборудовании могут потребовать инструментов для доступа и изменения.

Автоматический выключатель содержит элемент, который нагревает, изгибает и запускает пружину, которая отключает контур. Как только элемент остынет, и проблема будет обнаружена, выключатель может быть сброшен и питание восстановлено.

В некоторых блоках питания используется тепловой выключатель, заложенный в трансформаторе, а не предохранитель. Преимуществом является то, что он позволяет увеличить ток в течение ограниченного времени, чем устройство может поставлять непрерывно. Некоторые такие вырезы самовосстанавливаются, некоторые — только для одного использования.

Ограничение тока
В некоторых расходных материалах используется ограничение тока вместо отключения питания при перегрузке. Используемые два типа ограничения по току — это ограничение по электронному ограничению и полное сопротивление. Первый является обычным для лабораторных стендов, последний является общим при поставках менее 3 Вт.

Ограничитель тока обратной связи уменьшает выходной ток до гораздо меньшего, чем максимальный ток без тока.

Приложения
Источники питания являются фундаментальной составляющей многих электронных устройств и поэтому используются в самых разных областях применения. Этот список представляет собой небольшую выборку из многих приложений источников питания.

компьютеры
Современный компьютерный источник питания представляет собой источник питания с коммутационным режимом, который преобразует мощность переменного тока от сети, к нескольким постоянным напряжениям. Поставки переключающего режима заменяли линейные расходные материалы из-за увеличения стоимости, веса и размера. Разнообразный сбор выходных напряжений также имеет широко изменяющиеся требования к потреблению тока.

Электрические транспортные средства
Электрические транспортные средства — это те, которые полагаются на энергию, создаваемую в результате производства электроэнергии. Блок питания является частью необходимой конструкции для преобразования энергии аккумулятора высокого напряжения.

сварка
Дуговая сварка использует электричество для соединения металлов, плавя их. Электричество обеспечивается сварочным источником питания и может быть как переменным током, так и постоянным током. Дуговая сварка требует больших токов, обычно от 100 до 350 ампер. Некоторые типы сварки могут использовать всего 10 ампер, в то время как в некоторых случаях применения точечной сварки в течение очень короткого времени используются токи до 60 000 ампер. Источники сварки состояли из трансформаторов или двигателей, ведущих генераторы; современное сварочное оборудование использует полупроводники и может включать в себя микропроцессорное управление.

Самолет
Как коммерческие, так и военные авионические системы требуют либо постоянного тока, либо источника переменного / постоянного тока для преобразования энергии в полезное напряжение. Они могут часто работать на частоте 400 Гц в интересах экономии веса.

автоматизация
Это касается конвейеров, сборочных линий, считывателей штрих-кодов, камер, двигателей, насосов, полуфабрикатов и т. Д.

медицинская
К ним относятся вентиляторы, инфузионные насосы, хирургические и стоматологические инструменты, изображения и кровати.

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Related

Конденсаторы

– learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 77

Примеры применения

Существует множество приложений для этого изящного маленького (на самом деле, обычно они довольно большие) пассивного компонента. Чтобы дать вам представление об их широком диапазоне использования, вот несколько примеров:

Конденсаторы развязки (байпаса)

Многие конденсаторы, которые вы видите в схемах, особенно те, которые имеют интегральную схему, развязывают.Разделительный конденсатор предназначен для подавления высокочастотного шума в сигналах источника питания. Они снимают с источника питания крошечные колебания напряжения, которые в противном случае могли бы нанести вред чувствительным микросхемам.

В каком-то смысле развязывающие конденсаторы действуют как очень маленький локальный источник питания для микросхем (почти как источник бесперебойного питания для компьютеров). Если в источнике питания очень быстро падает напряжение (что на самом деле довольно часто, особенно когда цепь, которую он питает, постоянно переключает требования к нагрузке), разделительный конденсатор может кратковременно подавать питание с правильным напряжением.Вот почему эти конденсаторы также называются шунтирующими конденсаторами , конденсаторами; они могут временно действовать как источник питания в обход источника питания.

Разделительные конденсаторы подключаются между источником питания (5 В, 3,3 В и т. Д.) И землей. Нередко использование двух или более конденсаторов разного номинала, даже разных типов, для обхода источника питания, потому что некоторые номиналы конденсаторов будут лучше, чем другие при фильтрации определенных частот шума.

На этой схеме три развязывающих конденсатора используются для уменьшения шума в источнике напряжения акселерометра.Два керамических 0,1 мкФ и один танталовый электролитический 10 мкФ разделенные функции развязки.

Хотя кажется, что это может привести к короткому замыканию между питанием и землей, только высокочастотные сигналы могут проходить через конденсатор на землю. Сигнал постоянного тока поступит на ИС, как и нужно. Другая причина, по которой они называются шунтирующими конденсаторами, заключается в том, что высокие частоты (в диапазоне кГц-МГц) обходят ИС, а не проходят через конденсатор, чтобы добраться до земли.

При физическом размещении развязывающих конденсаторов их всегда следует располагать как можно ближе к ИС.Чем дальше они находятся, тем менее эффективны.

Вот схема физической схемы из схемы выше. Крошечная черная ИС окружена двумя конденсаторами по 0,1 мкФ (коричневые крышки) и одним электролитическим танталовым конденсатором 10 мкФ (высокая прямоугольная крышка черного / серого цвета).

В соответствии с передовой инженерной практикой всегда добавляйте хотя бы один развязывающий конденсатор к каждой ИС. Обычно хорошим выбором является 0,1 мкФ или даже дополнительные конденсаторы на 1 мкФ или 10 мкФ. Это дешевое дополнение, и они помогают убедиться, что микросхема не подвергается сильным провалам или скачкам напряжения.

Фильтр источника питания

Диодные выпрямители

могут использоваться для преобразования переменного напряжения, исходящего из вашей стены, в постоянное напряжение, необходимое для большинства электронных устройств. Но сами по себе диоды не могут превратить сигнал переменного тока в чистый сигнал постоянного тока, им нужна помощь конденсаторов! При добавлении параллельного конденсатора к мостовому выпрямителю выпрямленный сигнал выглядит следующим образом:

Может быть преобразован в сигнал постоянного тока близкого к уровню, например:

Конденсаторы – упрямые компоненты, они всегда будут пытаться противостоять резким перепадам напряжения.Конденсатор фильтра будет заряжаться по мере увеличения выпрямленного напряжения. Когда выпрямленное напряжение, поступающее в конденсатор, начинает быстро снижаться, конденсатор получит доступ к своему банку накопленной энергии, и он будет очень медленно разряжаться, передавая энергию нагрузке. Конденсатор не должен полностью разрядиться, пока входной выпрямленный сигнал не начнет снова увеличиваться, заряжая конденсатор. Этот танец разыгрывается много раз в секунду, снова и снова, пока используется источник питания.

Цепь питания переменного тока в постоянный.Крышка фильтра (C1) имеет решающее значение для сглаживания сигнала постоянного тока, посылаемого в цепь нагрузки.

Если вы разорвите любой блок питания переменного тока в постоянный, вы обязательно найдете хотя бы один довольно большой конденсатор. Ниже показаны внутренности настенного адаптера постоянного тока на 9 В. Заметили там конденсаторы?

Конденсаторов может быть больше, чем вы думаете! Есть четыре электролитических крышки, похожие на жестяную банку, в диапазоне от 47 мкФ до 1000 мкФ. Большой желтый прямоугольник на переднем плане – это высоковольтный 0.Крышка из полипропиленовой пленки 1 мкФ. И синяя дискообразная крышка, и маленькая зеленая посередине – керамические.

Хранение и поставка энергии

Кажется очевидным, что если конденсатор накапливает энергию, одно из множества его применений будет подавать эту энергию в цепь, как аккумулятор. Проблема в том, что конденсаторы имеют гораздо более низкую плотность энергии , чем батареи; они просто не могут вместить столько же энергии, как химическая батарея того же размера (но этот разрыв сокращается!).

Положительным моментом конденсаторов является то, что они обычно служат дольше, чем батареи, что делает их лучшим выбором с экологической точки зрения. Они также способны выдавать энергию намного быстрее, чем аккумулятор, что делает их подходящими для приложений, которым требуется короткий, но большой всплеск мощности. Вспышка камеры может получать питание от конденсатора (который, в свою очередь, вероятно, заряжался от аккумулятора).

Батарея или конденсатор?

	Батарея	Конденсатор
Емкость	✓
Плотность энергии	✓
Скорость заряда / разряда		✓
Срок службы		✓

Фильтрация сигналов

Конденсаторы

обладают уникальной реакцией на сигналы различной частоты.Они могут блокировать низкочастотные компоненты или составляющие сигнала постоянного тока, позволяя при этом проходить более высоким частотам. Они как вышибалы в очень эксклюзивном клубе только для высоких частот.

Фильтрация сигналов может быть полезна во всех видах приложений обработки сигналов. Радиоприемники могут использовать конденсатор (среди других компонентов) для отключения нежелательных частот.

Другой пример фильтрации сигнала конденсатора – это пассивные схемы кроссовера внутри громкоговорителей, которые разделяют один аудиосигнал на множество.Последовательный конденсатор блокирует низкие частоты, поэтому оставшиеся высокочастотные части сигнала могут поступать на высокочастотный динамик динамика. При прохождении низких частот в цепи сабвуфера высокие частоты в основном могут быть шунтированы на землю через параллельный конденсатор.

Очень простой пример схемы кроссовера аудио. Конденсатор блокирует низкие частоты, а катушка индуктивности блокирует высокие частоты. Каждый из них может использоваться для доставки нужного сигнала настроенным аудиодрайверам.

Снижение рейтинга

При работе с конденсаторами важно проектировать схемы с конденсаторами, которые имеют гораздо более высокий допуск, чем потенциально самый высокий скачок напряжения в вашей системе.

Вот отличное видео от инженера SparkFun Шона о том, что происходит с различными типами конденсаторов, когда вы не можете снизить номинальные параметры конденсаторов и превысить их максимальное напряжение. Вы можете узнать больше о его экспериментах здесь.

---

---

← Предыдущая страница
Конденсаторы последовательно / параллельно

Расчет резистора и конденсатора в бестрансформаторных источниках питания

В этом сообщении объясняется, как рассчитать номиналы резисторов и конденсаторов в цепях бестрансформаторных источников питания с использованием простых формул, таких как закон сопротивления.

Анализ емкостного источника питания

Прежде чем мы изучим формулу для расчета и оптимизации значений резистора и конденсатора в бестрансформаторном источнике питания, важно сначала подвести итог стандартной конструкции бестрансформаторного источника питания.

Ссылаясь на схему, различным задействованным компонентам назначаются следующие конкретные функции:

C1 – неполярный высоковольтный конденсатор, который вводится для снижения смертоносного сетевого тока до желаемых пределов в соответствии со спецификацией нагрузки.Таким образом, этот компонент становится чрезвычайно важным из-за назначенной функции ограничения сетевого тока.

D1 – D4 сконфигурированы как мостовой выпрямитель для выпрямления пониженного переменного тока от C1, чтобы сделать выход подходящим для любой предполагаемой нагрузки постоянного тока.

Z1 предназначен для стабилизации выхода до требуемых безопасных пределов напряжения.

C2 устанавливается для фильтрации любых пульсаций постоянного тока и создания идеально чистого постоянного тока для подключенной нагрузки.

R2 может быть дополнительным, но рекомендуется для устранения скачков напряжения при включении от сети, хотя предпочтительно, чтобы этот компонент был заменен термистором NTC.

Использование закона Ома

Все мы знаем, как работает закон Ома и как его использовать для нахождения неизвестного параметра, когда известны два других. Однако с емкостным типом источника питания, имеющим особенности и подключенными к нему светодиодами, расчет тока, падения напряжения и резистора светодиода становится немного запутанным.

Как рассчитать и вывести параметры тока и напряжения в бестрансформаторных источниках питания.

После тщательного изучения соответствующих шаблонов я разработал простой и эффективный способ решения вышеуказанных проблем, особенно когда используемый источник питания является бестрансформаторным или включает конденсаторы PPC или реактивное сопротивление для управления током.

Оценка тока в емкостных источниках питания

Обычно бестрансформаторный источник питания выдает выходной сигнал с очень низкими значениями тока, но с напряжениями, равными приложенной сети переменного тока (пока она не будет загружена).

Например, 1 мкФ, 400 В (напряжение пробоя) при подключении к сети 220 В x 1,4 = 308 В (после перемычки) будет производить максимум тока 70 мА и начальное значение напряжения 308 Вольт.

Однако это напряжение будет демонстрировать очень линейное падение по мере того, как выход будет загружен и ток будет поступать из резервуара «70 мА».

Мы знаем, что если нагрузка потребляет все 70 мА, это будет означать, что напряжение упадет почти до нуля.

Теперь, поскольку это падение линейно, мы можем просто разделить начальное выходное напряжение на максимальный ток, чтобы найти падения напряжения, которые могут возникнуть при различных величинах токов нагрузки.

Следовательно, деление 308 В на 70 мА дает 4,4 В. Это скорость, с которой напряжение будет падать на каждый 1 мА тока, добавленного к нагрузке.

Это означает, что если нагрузка потребляет ток 20 мА, падение напряжения будет 20 × 4.4 = 88 вольт, поэтому на выходе теперь будет напряжение 308 – 62,8 = 220 вольт постоянного тока (после моста).

Например, если светодиод мощностью 1 Вт, подключенный непосредственно к этой цепи без резистора, будет показывать напряжение, равное прямому падению напряжения светодиода (3,3 В), это связано с тем, что светодиод потребляет почти весь ток, доступный от конденсатора. Однако напряжение на светодиоде не падает до нуля, потому что прямое напряжение – это максимальное заданное напряжение, которое может упасть на нем.

Из приведенного выше обсуждения и анализа становится ясно, что напряжение в любом блоке питания несущественно, если ток выдачи мощности источника питания «относительно» низок.

Например, если мы рассмотрим светодиод, он может выдерживать ток от 30 до 40 мА при напряжениях, близких к его «прямому падению напряжения», однако при более высоких напряжениях этот ток может стать опасным для светодиода, поэтому все дело в поддержании максимального тока равным максимально допустимому пределу допустимой нагрузки.

Расчет номиналов резисторов

Резистор для нагрузки : Когда светодиод используется в качестве нагрузки, рекомендуется выбирать конденсатор, значение реактивного сопротивления которого допускает только максимально допустимый ток для светодиода, и в этом случае резистор может быть полностью избежать.

Если емкость конденсатора велика при более высоких выходных токах, то, вероятно, как обсуждалось выше, мы можем включить резистор, чтобы снизить ток до допустимых пределов.

Расчет резистора ограничения перенапряжения : Резистор R2 на приведенной выше диаграмме включен в качестве резистора ограничителя перенапряжения при включении. Он в основном защищает уязвимую нагрузку от начального импульсного тока.

Во время начальных периодов включения конденсатор C1 действует как полное короткое замыкание, хотя и всего на несколько миллисекунд, и может пропускать все 220 В на выходе.

Этого может быть достаточно, чтобы перегореть чувствительные электронные схемы или светодиоды, подключенные к источнику питания, который также включает стабилизирующий стабилитрон.

Поскольку стабилитрон формирует первое электронное устройство в линии, которое необходимо защитить от начального скачка напряжения, R2 можно рассчитать в соответствии со спецификациями стабилитрона и максимальным током стабилитрона или рассеянием стабилитрона.

Максимально допустимый ток стабилитрона для нашего примера будет 1 ватт / 12 В = 0,083 ампера.

Следовательно, R2 должно быть = 12 / 0,083 = 144 Ом

Однако, поскольку импульсный ток длится только миллисекунды, это значение может быть намного ниже этого.

Здесь. мы не рассматриваем вход 310 В для расчета стабилитрона, так как ток ограничен до 70 мА с помощью C1.

Поскольку R2 может излишне ограничивать драгоценный ток нагрузки во время нормальной работы, в идеале это должен быть резистор типа NTC. NTC будет следить за тем, чтобы ток ограничивался только во время начального периода включения, а затем полные 70 мА могут проходить без ограничений для нагрузки.

Расчет разрядного резистора : Резистор R1 используется для разрядки накопленного заряда высокого напряжения внутри C1, когда цепь отключена от сети.

Значение R1 должно быть как можно более низким для быстрого разряда C1, но при этом рассеивать минимальное тепло при подключении к сети переменного тока.

Поскольку R1 может быть резистором на 1/4 Вт, его рассеиваемая мощность должна быть ниже 0,25 / 310 = 0,0008 ампер или 0,8 мА.

Следовательно, R1 = 310 / 0,0008 = 387500 Ом или примерно 390 кОм.

Расчет резистора светодиода на 20 мА

Пример: На показанной диаграмме емкость конденсатора дает 70 мА макс. ток, который может выдержать любой светодиод. Используя стандартную формулу светодиод / резистор:

R = (напряжение питания VS – прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода IL,
= (220 – 3,3) / 0,02 = 10,83 кОм,

Однако значение 10,83 кОм выглядит довольно большим , и существенно снизит засветку светодиода …. тем не менее расчеты выглядят абсолютно корректными…. так что мы здесь чего-то упускаем ??

Я думаю, что здесь напряжение “220” может быть неправильным, потому что в конечном итоге светодиоду потребуется всего 3,3 В …. так почему бы не применить это значение в приведенной выше формуле и не проверить результаты? Если вы использовали стабилитрон, то здесь можно было бы применить значение стабилитрона.

Хорошо, мы снова.

R = 3,3 / 0,02 = 165 Ом

Теперь это выглядит намного лучше.

Если вы использовали, скажем, стабилитрон 12 В перед светодиодом, формулу можно рассчитать, как показано ниже:

R = (напряжение питания VS – прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода IL,
= (12 – 3.3) /0,02 = 435 Ом,

Следовательно, сопротивление резистора для безопасного управления одним красным светодиодом будет около 400 Ом.

Определение тока конденсатора

Во всей бестрансформаторной конструкции, рассмотренной выше, C1 является одним из важнейших компонентов, размеры которого необходимо правильно подобрать, чтобы выходной ток от него был оптимально оптимизирован в соответствии со спецификацией нагрузки.

Выбор конденсатора большой емкости для относительно меньшей нагрузки может увеличить риск чрезмерного импульсного тока, проникающего в нагрузку и вызывающего ее более раннее повреждение.

Правильно рассчитанный конденсатор, напротив, обеспечивает контролируемый бросок скачка напряжения и номинальное рассеивание, сохраняя адекватную безопасность для подключенной нагрузки.

Использование закона Ома

Величину тока, которая может быть оптимально допустимой через бестрансформаторный источник питания для конкретной нагрузки, можно рассчитать с помощью закона Ома:

I = V / R

, где I = ток, В = Напряжение, R = Сопротивление

Однако, как мы видим, в приведенной выше формуле R является нечетным параметром, поскольку мы имеем дело с конденсатором в качестве элемента ограничения тока.

Чтобы взломать это, нам нужно получить метод, который будет переводить значение ограничения тока конденсатора в Ом или единицу сопротивления, чтобы можно было решить формулу закона Ома.

Расчет реактивного сопротивления конденсатора

Для этого мы сначала выясняем реактивное сопротивление конденсатора, которое можно рассматривать как эквивалент сопротивления резистора.

Формула для реактивного сопротивления:

Xc = 1/2 (pi) fC

, где Xc = реактивное сопротивление,

pi = 22/7

f = частота

C = емкость конденсатора в фарадах

Результат, полученный по приведенной выше формуле, выражается в Омах, которые можно напрямую подставить в наш ранее упомянутый закон Ома.

Давайте решим пример для понимания реализации приведенных выше формул:

Давайте посмотрим, какой ток конденсатор 1 мкФ может выдать на конкретную нагрузку:

У нас в руках следующие данные:

pi = 22/7 = 3,14

f = 50 Гц (частота сети переменного тока)

и C = 1 мкФ или 0,000001F

Решение уравнения реактивного сопротивления с использованием приведенных выше данных дает:

Xc = 1 / (2 x 3,14 x 50 x 0,000001)

= 3184 Ом приблизительно

Подставляя это эквивалентное значение сопротивления в формулу закона Ома, мы получаем:

R = V / I

или I = V / R

Предполагая V = 220 В (поскольку конденсатор предназначен для работы с напряжением сети.)

Получаем:

I = 220/3184

= 0,069 ампер или 69 мА примерно

Аналогичным образом можно рассчитать другие конденсаторы, зная их максимальную пропускную способность по току или номинальные значения.

Вышеупомянутое обсуждение всесторонне объясняет, как можно рассчитать ток конденсатора в любой соответствующей схеме, особенно в бестрансформаторных емкостных источниках питания.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ВЫШЕУКАЗАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ НЕ ИЗОЛИРУЕТСЯ ОТ СЕТИ, ПОЭТОМУ ВСЕ УСТРОЙСТВО МОЖЕТ ПЛАВАТЬ ПО СРЕДСТВОМ СЕТИ НА ВХОДЕ, БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ.

Электролитические конденсаторы определяют срок службы источника питания

Здравоохранение Технология Полуфабрикат Промышленные Продолжительность жизни Надежность Источники питания AC-DC

Срок службы производителя важен, как и конкретное приложение.

Обзор:

• Электролитические конденсаторы в источниках питания переменного и постоянного тока имеют ограниченный срок службы.
• Производители предоставляют оценку своей вероятной долговечности, чтобы помочь покупателям выбрать наиболее подходящее решение.
• Другие переменные в различных приложениях также влияют на срок службы.
• Наш технический директор Гэри Бокок резюмирует расчеты производителя и рекомендует дополнительную проверку в процессе эксплуатации.

Электролитические конденсаторы являются важным компонентом источников питания переменного и постоянного тока. Они обеспечивают высокую емкость x напряжение (CV) и низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) в корпусах небольшого объема. Нет альтернативы, которая могла бы сделать работу рентабельно .

Определить срок службы блока питания

Срок службы этих электролитических конденсаторов становится все более важным параметром при проектировании источников питания. Требования к удельной мощности растут, и электролитические конденсаторы являются единственным изнашивающимся компонентом источника питания.Итак, тип используемого в конструкции электролитического конденсатора определяет срок службы блока питания. Он также определяет срок службы или интервал обслуживания конечного применения в обслуживаемом оборудовании.

Топология и применяемый пульсирующий ток, схема конструкции, расчетный срок службы конденсатора, номинальная температура конденсатора и эффект местного нагрева варьируются от одного продукта к другому. Они также могут изменяться в условиях низкого и высокого уровня входного сигнала.

Эффекты внешнего нагрева могут перевесить эффекты внутреннего нагрева, особенно в современных компактных конструкциях.Фактический срок службы также зависит от повышения температуры, которое может произойти при установке источника питания в приложении. Профиль миссии конечного оборудования – еще один фактор, определяющий среднюю рабочую температуру в течение срока службы оборудования и количество часов использования в день.

Разработчики электролитических конденсаторов учитывают все эти факторы при определении срока службы своей продукции. Давайте посмотрим, с какими расчетами они работают.

Расчетный срок службы при номинальной температуре

Производители электролитических конденсаторов указывают расчетный срок службы при максимальной номинальной температуре окружающей среды, обычно 105 ° C.Этот расчетный срок службы может варьироваться от 1000 часов до 10000 часов и более. Чем больше расчетный срок службы, тем дольше прослужит компонент при данном применении и температуре окружающей среды.

Производители предоставляют расчеты для определения срока службы в приложении. Они основаны на уравнении Аррениуса для температурной зависимости скорости реакции. Это определяет, что скорость реакции удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры. Это означает, что срок службы удваивается на каждые 10 ° C снижения температуры, поэтому конденсатор, рассчитанный на 5000 часов при 105 ° C, будет иметь срок службы 10 000 часов при 95 ° C и 20 000 часов при 85 ° C.

Основное уравнение приведено ниже. Кривая отображает зависимость срока службы от температуры окружающей среды.

Прикладываемый пульсирующий ток и рабочая частота

Помимо температуры окружающей среды и эффектов местного нагрева, приложенные токи пульсации дополнительно нагревают сердечник конденсатора. Процессы переключения и выпрямления на входном и выходном каскадах источника питания генерируют токи пульсации. Это вызывает рассеяние мощности внутри электролитического конденсатора.

Величина и частота этих пульсационных токов зависят от топологии, разработанной для активной коррекции коэффициента мощности (PFC), где она используется. Они также зависят от силового каскада главного преобразователя, оба они варьируются от конструкции к конструкции. Мощность, рассеиваемая внутри конденсатора, определяется среднеквадратичным током пульсаций и ESR конденсатора на приложенной частоте.

Повышение температуры сердечника компонента связано с рассеиваемой мощностью, коэффициентом излучения корпуса компонентов и коэффициентом разницы температур или крутизной от сердечника к корпусу.Эти значения определяются производителем компонентов.

Максимальный ток пульсаций, который может быть приложен к конденсатору, обычно указывается при максимальной температуре окружающей среды и частоте 100/120 Гц. Коэффициенты умножения могут применяться в зависимости от температуры окружающей среды при фактическом использовании и частоты применяемого пульсирующего тока: ESR уменьшается с увеличением частоты.

Преимущества систем охлаждения

Источники питания закрытого типа со своими собственными охлаждающими вентиляторами менее подвержены влиянию среды конечного приложения при правильном развертывании.Температура окружающей среды должна оставаться в пределах спецификации, и должен быть достаточный зазор для охлаждения.

В приведенной ниже таблице указан расчетный срок службы конденсаторов с расчетным сроком службы 2 000 и 5 000 часов при различных температурах. Он предполагает круглосуточную работу без выходных при переводе часов работы в годы эксплуатации. Оборудование с менее интенсивным профилем миссии – например, восемь-десять часов в день, пять дней в неделю – будет иметь значительно более длительный срок службы.

Другие переменные могут влиять на долговечность силовых приложений

Производители блоков питания применяют правила снижения проектных характеристик, чтобы обеспечить достаточный срок службы изделия.

Но эти правила не учитывают профиль миссии, окружающую среду, ориентацию установки, расположение, окружающее пространство, приложенную нагрузку и устройства охлаждения или вентиляции системы после того, как источник питания установлен в конечном оборудовании.

Срок службы конденсатора, особенно в среде с конвекцией или естественным охлаждением, следует дополнительно оценить в зависимости от конкретной установки.Измерять применяемые пульсирующие токи непрактично, но измерение эффективной рабочей температуры даст точную оценку срока службы. Операторы могут измерить температуру корпуса и применить уравнение Аррениуса и профиль миссии к базовому сроку службы, указанному производителем компонента.

На приведенном ниже механическом чертеже показаны компоненты, а кривые показывают ожидаемый срок службы источника питания в зависимости от температуры двух конденсаторов (C6 и C23).

Во многих технических паспортах источников питания, например, для серии GCS XP Power, указаны ключевые компоненты, определяющие срок службы продукта. Сюда входят те, которым требуется оконечное оборудование для обеспечения внешнего охлаждения, и те, которые предназначены для систем с конвекционным охлаждением. Эта информация, наряду с данными об операционной среде приложения, помогает разработчикам системы более точно определять срок службы источника питания в конечном приложении.

РЕЗЮМЕ: для точного прогнозирования срока службы источника питания важно оценить его в вашем конкретном приложении, используя точки измерения и данные, предоставленные производителем, и применяя профиль миссии для конечного оборудования на основе средней температуры и использования в день .

Основное руководство по источникам питания – , независимо от того, разрабатываете ли вы источник питания переменного тока в постоянный или преобразователь постоянного тока.Вся необходимая информация в одном простом справочнике.

Снижение требований к источникам питания для керамических конденсаторов с помощью высокоэффективного, высокочастотного преобразователя постоянного тока с низким уровнем электромагнитных помех

Цена на многослойные керамические конденсаторы (MLCC) резко выросла за последние несколько лет, отслеживая рост количество источников питания, используемых в автомобилестроении, промышленности, центрах обработки данных и телекоммуникациях.Керамические конденсаторы используются в источниках питания на выходе для снижения пульсаций на выходе, а также для управления перерегулированием и занижением выходного напряжения из-за переходных процессов нагрузки с высокой скоростью нарастания. На входной стороне требуются керамические конденсаторы для развязки и фильтрации электромагнитных помех из-за их низкого ESR и низкого ESL на высоких частотах.

Стремление к повышению производительности промышленных и автомобильных систем требует увеличения скорости обработки данных на несколько порядков с увеличением количества энергоемких устройств, втиснутых в микропроцессоры, процессоры, системы на кристаллах (SoC), ASIC и ПЛИС.Для каждого из этих сложных типов устройств требуется ряд шин с регулируемым напряжением: обычно 0,8 В для ядер, 1,2 В и 1,1 В для DDR3 и LPDDR4 соответственно и 5 В, 3,3 В и 1,8 В для периферийных и вспомогательных компонентов. Понижающие (понижающие) преобразователи широко используются для производства регулируемых источников питания от батареи или шины постоянного тока.

Например, распространение передовых систем помощи водителю (ADAS) в автомобилях резко увеличило использование керамических конденсаторов.С развитием технологии 5G в телекоммуникациях, где требуются высокопроизводительные источники питания, использование керамических конденсаторов также значительно возрастет. Токи питания сердечника увеличились с нескольких ампер до десятков ампер, при очень жестком контроле пульсаций питания, переходных перегрузок / недостатков нагрузки и электромагнитных помех (EMI) – функций, которые требуют дополнительной емкости.

Во многих случаях традиционные подходы к источникам питания не успевают за темпами изменений.Общий размер решения слишком велик, эффективность слишком низкая, схемотехника слишком сложна, а ведомость материалов (BOM) слишком дорогостоящая. Например, чтобы соответствовать жестким требованиям по регулированию напряжения для быстрых переходных процессов нагрузки, на выходе требуется большое количество керамических конденсаторов для хранения и источника значительных токов, возникающих при переходных процессах нагрузки. Общая стоимость выходных керамических конденсаторов может в несколько раз превышать стоимость силовой ИС.

Более высокие рабочие частоты (коммутации) источника питания могут уменьшить влияние переходных процессов на выходное напряжение и уменьшить требования к емкости и общий размер решения, но более высокие частоты коммутации обычно приводят к увеличению коммутационных потерь, снижая общую эффективность.Можно ли избежать этого компромисса и удовлетворить переходные требования на очень высоких уровнях тока, которые требуются передовыми микропроцессорами, ЦП, SoC, ASIC и FPGA?

Analog Devices ’Power от Linear ™ монолитный бесшумный коммутатор ^® Семейство 2 понижающих стабилизаторов обеспечивает компактный размер решения, возможность работы с большими токами, высокую эффективность и, что более важно, превосходные характеристики электромагнитных помех. В монолитном понижающем стабилизаторе LTC7151S используется архитектура Silent Switcher 2 для упрощения конструкции фильтра электромагнитных помех.Режим минимального тока снижает требования к выходной емкости. Давайте посмотрим на входное напряжение 20 В на выход 1 В при выходе 15 А для SoC.

Решение на 15 А от входа 20 В для SoC

На рисунке 1 показано решение 1 МГц, 1,0 В, 15 A для приложений питания SoC и CPU, где входное напряжение обычно составляет 12 В или 5 В и может изменяться от 3,1 В до 20 В. Только входные и выходные конденсаторы, катушка индуктивности и Для завершения блока питания необходимо несколько небольших резисторов и конденсаторов. Эту схему можно легко изменить для получения других выходных напряжений, например 1.8 В, 1,1 В и 0,85 В, вплоть до 0,6 В. Отрицательный возврат (к контакту V ^– ) выходной шины позволяет дистанционно определять выходное напряжение с обратной связью близко к нагрузке, сводя к минимуму ошибки обратной связи, вызванные напряжением. падает по бортовым следам.

В решении, показанном на рис. 1, используется стабилизатор LTC7151S Silent Switcher 2, который имеет высокопроизводительные интегрированные полевые МОП-транзисторы в 28-выводном корпусе LQFN размером 4 мм × 5 мм × 0,74 мм с термическим усилением. Управление осуществляется через режим минимального тока. Встроенные функции защиты сводят к минимуму количество внешних компонентов защиты.

Минимальное время включения верхнего переключателя составляет всего 20 нс (типичное значение), что обеспечивает прямое понижение напряжения сердечника на очень высокой частоте. Функции управления температурой обеспечивают надежную и непрерывную подачу тока до 15 А при входном напряжении до 20 В без радиатора или воздушного потока, что делает его популярным выбором для SOC, FPGA, DSP, графических процессоров и микропроцессоров в телекоммуникациях, промышленности, транспорте и автомобилестроении. Приложения.

Широкий диапазон входных сигналов LTC7151S позволяет использовать его в качестве промежуточного преобразователя первой ступени, поддерживающего до 15 А при 5 В или 3.3 В к нескольким выходным точкам нагрузки или стабилизаторам LDO.

Рис. 1. Схема и эффективность понижающего стабилизатора 1 МГц, 15 А для SoC и CPU.

Соответствует жестким требованиям к переходным процессам с минимальным выходным конденсатором

Обычно выходной конденсатор масштабируется в соответствии с требованиями к стабильности контура и переходной характеристике нагрузки. Эти спецификации особенно жестки для источников питания, которые обслуживают напряжения ядра процессора, где переходные выбросы и недовыборы нагрузки должны хорошо контролироваться.Например, во время скачка нагрузки выходной конденсатор должен включиться, мгновенно обеспечивая ток для поддержки нагрузки, до тех пор, пока контур обратной связи не поднимет ток переключения, достаточный для того, чтобы взять его на себя. Как правило, перерегулирование и недорегулирование подавляются путем установки значительного количества многослойных керамических конденсаторов на выходной стороне, удовлетворяющих требованиям к накоплению заряда во время быстрых переходных процессов нагрузки.

Дополнительно или альтернативно, повышение частоты переключения может улучшить быструю реакцию контура, но за счет увеличения потерь переключения.

Существует третий вариант: регуляторы с управлением в режиме минимального тока могут динамически изменять переключатель регулятора T _ON и T _OFF раз, чтобы почти мгновенно удовлетворить требования переходных процессов нагрузки. Это позволяет значительно снизить выходную емкость и сократить время отклика. На рис. 2 показаны результаты, согласно которым стабилизатор бесшумного переключателя LTC7151S немедленно реагирует на скачок нагрузки от 4 до 12 А со скоростью нарастания 8 А / мкс. Архитектура LTC7151S с управляемым по времени (COT) минимальным током позволяет сжимать импульсы коммутационного узла во время скачкообразного изменения нагрузки от 4 А до 12 А.Примерно через 1 мкс после начала нарастающего фронта выходное напряжение начинает восстанавливаться с выбросом и понижением, ограниченным размахом 46 мВ. Трех керамических конденсаторов емкостью 100 мкФ, показанных на Рисунке 2a, достаточно для соответствия типичным характеристикам переходных процессов, как показано на Рисунке 2b. На рисунке 2c показаны типичные формы сигналов переключения во время скачка нагрузки.

Рис. 2. (a) Это приложение входа 5 В на выход 1 В работает на частоте 2 МГц, требуя минимальной емкости на выходе, чтобы быстро и четко реагировать на (b) скачки нагрузки, а также (c) формы сигналов переключения во время скачка нагрузки. .

Высокоэффективный понижающий преобразователь на частоте 3 МГц для ограниченного пространства

В корпусе 4 мм × 5 мм × 0,74 мм LTC7151S встроены полевые МОП-транзисторы, драйверы и конденсаторы горячего контура. Если держать эти компоненты близко друг к другу, паразитные эффекты уменьшаются, что позволяет быстро включать / выключать переключатели с очень коротким мертвым временем. Потери проводимости встречно-параллельного диода переключателей значительно уменьшены. Встроенный развязывающий конденсатор горячего контура и встроенная схема компенсации также исключают сложность конструкции, сводя к минимуму общий размер решения.

Как упоминалось ранее, минимум 20 нс (типичный) на верхнем переключателе обеспечивает преобразование очень низкой продолжительности включения на высокой частоте, что позволяет разработчику использовать преимущества работы на очень высоких частотах (например, 3 МГц) для уменьшения размера и стоимости. индуктивности, входного и выходного конденсаторов. Возможны чрезвычайно компактные решения для приложений с ограниченным пространством, таких как портативные устройства или инструменты в автомобилях и медицине. При использовании LTC7151S нет необходимости в громоздких компонентах защиты от перегрева, таких как вентиляторы и радиаторы, благодаря его высокопроизводительному преобразованию мощности даже на очень высоких частотах.

На рисунке 3 показано решение от 5 В до 1 В, работающее при частоте переключения 3 МГц. Индуктор небольшого размера 100 нГн от Eaton вместе с тремя керамическими конденсаторами 100 мкФ / 1210 представляет собой очень низкопрофильное компактное решение для приложений FPGA и микропроцессоров. Кривая эффективности показана на рисунке 3b. Повышение температуры при комнатной температуре составляет около 15 ° C при полной нагрузке.

Рисунок 3. Схема и КПД для входа от 5 В до 1 В / 15 А с f _SW = 3 МГц.

Технология Silent Switcher 2 обеспечивает отличные характеристики электромагнитного излучения

Meeting опубликовал спецификации EMI, такие как ограничения пикового уровня кондуктивных и излучаемых электромагнитных помех CISPR 22 / CISPR 32 для приложения на 15 А, может означать несколько итеративных вращений платы, включая многочисленные компромиссы между размером решения, общей эффективностью, надежностью и сложностью. .Традиционные подходы управляют электромагнитными помехами, замедляя фронты переключения и / или понижая частоту переключения. Оба имеют нежелательные эффекты, такие как снижение эффективности, увеличение минимального времени включения и выключения и больший размер решения. Снижение электромагнитных помех методом грубой силы – например, сложные и громоздкие фильтры электромагнитных помех или металлическое экранирование – значительно увеличивает затраты на необходимое пространство на плате, компоненты и сборку, одновременно усложняя управление температурным режимом и тестирование.

Запатентованная архитектура Silent Switcher 2 компании Analog Devices использует ряд технологий снижения электромагнитных помех, включая встроенные конденсаторы горячего контура, чтобы минимизировать размер зашумленной антенны.LTC7151S поддерживает низкий уровень электромагнитных помех за счет включения высокопроизводительных полевых МОП-транзисторов и драйверов, что позволяет разработчикам микросхем создавать устройства со встроенными минимизированными вызывными сигналами коммутирующих узлов. Результатом является то, что соответствующая энергия, запасенная в горячем контуре, строго контролируется, даже когда фронты переключения имеют высокую скорость нарастания, что обеспечивает исключительную эффективность EMI при минимизации потерь переключения переменного тока на высоких рабочих частотах.

LTC7151S был протестирован в испытательной камере EMI ​​и прошел ограничение пикового уровня кондуктивных и излучаемых электромагнитных помех CISPR 22 / CISPR 32 с простым фильтром электромагнитных помех спереди.На рисунке 4 показана схема цепи 1 МГц, 1,2 В / 15 А, а на рисунке 5 показан результат теста EMI CISPR 22 в ячейке с поперечным электромагнитным излучением гигагерцового диапазона (GTEM).

Рисунок 4. Схема стабилизатора 1,2 В с частотой переключения 1 МГц.

Рис. 5. Излучаемые электромагнитные помехи в GTEM превышают предел CISPR 22 класса B.

Заключение

Распространение интеллектуальной электроники, средств автоматизации и датчиков в промышленности и автомобилестроении привело к увеличению необходимого количества и требований к характеристикам источников питания.В частности, низкий уровень электромагнитных помех стал приоритетным в качестве ключевого параметрического параметра источника питания, наряду с обычными требованиями к небольшому размеру решения, высокой эффективности, термической эффективности, надежности и простоте использования.

LTC7151S отвечает строгим требованиям к электромагнитным помехам при очень компактном размере с использованием технологии Silent Switcher 2 от подразделения Power by Linear компании Analog Devices. Благодаря управлению в режиме минимального тока и высокочастотной работе, LTC7151S динамически переключает T _ON и T _OFF раз, чтобы активно поддерживать переходные процессы нагрузки почти мгновенно, что обеспечивает гораздо меньшую выходную емкость и быстрый отклик.Его интегрированные полевые МОП-транзисторы и управление температурой обеспечивают надежную и надежную подачу тока до 15 А непрерывно из входных диапазонов до 20 В.

Бестрансформаторный конденсаторный источник питания постоянного тока, схема и конструкция

Источники питания постоянного тока

, которые используют источник переменного тока в качестве входов, обычно поступают от распределительных линий с номинальным напряжением 110 В или 230 В и частотой 60 или 50 Гц. Схема выпрямителя преобразует этот переменный ток в постоянный, но для получения более низких значений напряжения, таких как 3.3 В, 6 В, 9 В, 12 В, 24 В и т. Д. Должен использоваться один из методов снижения напряжения.

Понижающий трансформатор – это простой и традиционный метод, используемый в источниках питания для преобразования переменного тока высокого напряжения в значения низкого напряжения. Тем не менее, это наиболее часто используемый метод для приложений с очень высоким напряжением и током нагрузки. Но этот метод не всегда подходит для небольших устройств из-за стоимости, размера и веса трансформатора, потерь мощности и т. Д.

Также доступны различные компактные и удобные методы, такие как SMPS, понижающие преобразователи, схемы переключения и т. Д. Для получения низкого напряжения от источника высокого напряжения, но эти типы схем немного сложны и дороги.

В этой статье кратко объясняется простой и недорогой метод преобразования сетевого напряжения переменного тока в низковольтное питание постоянного тока без трансформатора с использованием конденсаторного понижающего устройства.

Но этот метод также имеет несколько недостатков, таких как ограничение тока нагрузки, не подходит для переменных нагрузок, проблем безопасности и т. Д. Этот метод больше всего подходит для небольших устройств, драйверов светодиодных фонарей и т. значение нагрузки.

Итак, когда дело доходит до сильноточного, компактного, невесомого, эффективного и стабильного регулируемого постоянного тока, лучшим вариантом является использование SMPS или других схем переключения.

Резистор понижения напряжения

Перед тем, как перейти к конденсаторному источнику питания, просто обратитесь к этому резистору для понижения напряжения, чтобы лучше понять метод падения напряжения.

Падение напряжения на резисторе – это простая схема, в которой к нагрузке подключен последовательно подключенный резистор для понижения напряжения. Этот метод может сбрасывать как переменный, так и постоянный ток, поэтому его можно использовать до или после исправления.

Падение напряжения на резисторе V = IR. Здесь, когда напряжение падает чисто резистивной нагрузкой, активная мощность, потребляемая резистором капельницы, будет равна Vdrop x I или I ² R.

В данной схеме используется понижающий резистор напряжения, где резистор R1 является ключевым компонентом, который понижает большую часть напряжения. Значение R1 рассчитывается для падения напряжения, чтобы получить необходимое напряжение на нагрузке при определенном значении тока. В схеме есть мостовой выпрямитель, который преобразует переменный ток в постоянный, за которым следуют конденсаторный фильтр и стабилизатор напряжения Зенера.

См .: Выпрямитель – двухполупериодный мостовой выпрямитель

Цепи фильтров постоянного тока – Цепи конденсаторных фильтров

Схема стабилитрона

Пример расчета

Рассмотрим нагрузку 12 В постоянного тока, 50 мА, которую необходимо запитать от источника переменного тока 230 В, 50 Гц.

Во-первых, необходимо найти напряжение, которое необходимо сбросить, то есть разницу между напряжением питания и суммой всех падений напряжения на компонентах, включая нагрузку.

Значение остальных компонентов можно выбрать как,

R2 – 100 Ом

D1, D2, D3, D4 – 1N4007

C1 = 1000 мкФ

D5 = 12 В, 1 Вт

Напряжение нагрузки = 12 В, напряжение на резисторе 100 Ом 0,05 x 100 = 5 В

Также с учетом падения напряжения 1 В (0.От 7 до 1,2 В на диод) через два диода с прямым смещением мостового выпрямителя, 1 x 2 = 2 В.

Тогда сетевое напряжение, которое необходимо сбросить с помощью R1, равно 230 – 12 – 5 – 2 = 211 В; поскольку переменный ток выражается в действующем значении напряжения, он равен выпрямленному среднеквадратичному напряжению постоянного тока.

Итак, на резисторе требуется сбросить 211В при токе 50мА.

Тогда R = V / I = 211/50 мА = 4220 Ом

Выберем резистор номиналом 3,9 кОм, номинал которого близок к расчетному. Значение резистора ниже расчетного, поэтому будет небольшое количество дополнительного тока.Если резистор выбран выше расчетного значения, то ток будет ниже требуемого.

Теперь необходимо отдельно рассчитать напряжение, которое должно быть снижено с резисторами 3,9 кОм и 100 Ом, поскольку изменение R1 изменяет ток и, следовательно, падение напряжения на R2. Напряжение на R1 и R2, 230 – 12 – 2 = 216 В.

Текущее значение для падения 216 В с резисторами 3,9 кОм и 100 Ом = 216 / (3900 + 100) = 54 мА.

Следовательно, нагрузка выдает 50 мА (ток нагрузки для источника питания 12 В), а оставшиеся 4 мА будут шунтироваться стабилитроном 12 В, подключенным к нагрузке.

Вход 230 В не должен быть постоянным, он всегда может колебаться. Таким образом, чтобы иметь зазор, позволяющий выдерживать колебания напряжения, значение резистора R1 можно рассчитать путем сложения минимально необходимого тока стабилитрона с током нагрузки, то есть Vdrop / Iz + IL.

Входное напряжение 230 В, ток, потребляемый схемой, составляет 54 мА, тогда входная мощность = 230 x 54 мА = 12,42 Вт; рассматривая схему как чисто резистивную.

Выходная мощность нагрузки = 12×50 мА = 0,6 Вт

Итак, разница мощности между входом и выходом равна 12.65 – 0,6 = 11,82 Вт.

Итак, схема теряет 11,82 Вт мощности. Потери мощности на стабилитронах и выпрямительных диодах значительно ниже, также в любых других схемах переключения или конденсаторах эти потери не могут быть устранены. Но здесь основная потеря мощности происходит из-за резистора падения напряжения, который составляет V x I = 11,37 Вт.

Таким образом, использование резистора для понижения напряжения не является эффективным методом, так как он приводит к значительным потерям мощности в виде тепла.

Падение напряжения конденсаторное

Теперь в цепях переменного тока можно использовать конденсатор для понижения напряжения с использованием емкостного реактивного сопротивления вместо резистивной составляющей.Здесь просто нужно найти емкость конденсатора, которая может упасть на эквивалентное напряжение, как это делает резистор; остальные расчеты были выполнены в указанной выше части капельницы сопротивления.

Возьмем для примера нагрузку 12 В, 50 мА с источником переменного тока 230 В, 50 Гц, используя ту же схему, указанную выше, с заменой резистора на конденсатор. Таким образом, сопротивление, необходимое для падения напряжения, составляет 4220 Ом, поэтому необходимо рассчитать конденсатор с реактивным сопротивлением, близким к 4220 Ом.

В схеме есть стравливающий резистор, подключенный параллельно конденсатору, который используется для разряда тока.Это может быть резистор большого номинала 470 кОм – 1 МОм, поэтому в приведенных ниже расчетах R1 не учитывается, поскольку результирующее сопротивление на конденсаторе будет почти таким же, как значение емкостного реактивного сопротивления.

Емкостное реактивное сопротивление можно рассчитать как, Xc = 1 / 2nfC, это свойство конденсатора противодействовать переменному току, который обратно пропорционален частоте питания и значению емкости.

Xc = 4220 Ом = 1 / 2πfC

F = 50 Гц

C = 1/4220 х 2 х π х 50 = 0.754 мкФ

Поскольку емкостное реактивное сопротивление обратно пропорционально значению емкости, выбранное стандартное значение конденсатора должно быть выше расчетного значения, чтобы получить больший ток.

Итак, если мы выберем конденсатор 1 мкФ, он может предложить емкостное реактивное сопротивление 3183,1 Ом.

То же, что и капельница сопротивления (см.), Значение тока для падения 216 В при емкостном реактивном сопротивлении 3183,1 Ом с конденсатором 1 мкФ и резисторами 100 Ом = 216 / Z

Цепь капельницы резистора является чисто резистивной, но здесь цепь имеет реактивную составляющую, которая является емкостным реактивным сопротивлением.Чистая емкостная и резистивная нагрузки сдвинуты по фазе на 90 градусов, а емкостная цепь имеет опережающий коэффициент мощности; ток подводит напряжение.

Результирующий импеданс Z = √ Xc ² + R ² = 3184,67 Ом; Xc = 3183,1 Ом и R = 100 Ом.

Тогда ток станет 216 / 3184,67 = 67 мА, при этом ток нагрузки 50 мА и ток Зенера Iz = 17 мА.

Итак, входная мощность схемы рассчитывается как полная мощность, поскольку она имеет как активную, так и реактивную мощность. Полная мощность = VI = 230 x 0.067 = 15,41 Вт.

Мощность конденсатора = I ² x XL sin 90 = (0,067) ² x 3183,1 = 14,28 ВАР

Выходная мощность нагрузки = 12 В x 50 мА = 0,6 Вт

В отличие от резистивного капельницы, потребляющего активную мощность, здесь большая часть мощности в цепи является реактивной. Следовательно, использование конденсаторного капельницы намного эффективнее, чем использование резистивного капельницы.

И емкостные, и резистивные схемы капельницы также имеют много недостатков. В цепи нет гальванической развязки между линией переменного тока и выходом постоянного тока, что может вызвать поражение электрическим током или другие поражения электрическим током.Это практически полезно только для слаботочных устройств и неосуществимо для больших нагрузок, поскольку для высокого тока требуется высокая емкость, но увеличение емкости конденсатора делает схему более громоздкой.

Это неэффективно при переменных нагрузках, потому что схема будет потреблять одинаковое количество энергии, потому что ток должен течь всегда, чтобы падение напряжения на конденсаторе.

• Для этой цепи следует использовать только полиэфирные конденсаторы класса X и убедиться, что она имеет соответствующее номинальное напряжение.

• Никогда не проверяйте цепь в условиях разомкнутой нагрузки без подключения стабилитрона или резистивной нагрузки. Если цепь соединена только с фильтрующим конденсатором, напряжение на ней станет чрезвычайно высоким.
• В цепи есть точки переменного тока под напряжением, которые могут вызвать поражение электрическим током, поэтому никогда не работайте с источником питания под напряжением. Проверяйте этот тип цепи только под наблюдением профессионала или с соответствующими мерами предосторожности на свой страх и риск.

Высоковольтные конденсаторы и источники питания – определено

Фильтр постоянного тока
Фильтр постоянного тока используется для создания плавного напряжения от источников нерегулярного или пульсирующего напряжения.Высокие пиковые токи и токи пульсаций рассеиваются конденсаторами, накапливающими и высвобождающими заряд контролируемым образом.

Инвертор
Инвертор – это устройство, которое преобразует входную мощность постоянного тока в выходную мощность с переменной полярностью.

Резонансная цепь заряда
Схема, используемая для резонансной зарядки одного конденсатора от другого конденсатора через катушку индуктивности. Эта форма зарядки часто используется в схемах импульсной мощности и стабилизации мощности для эффективной передачи энергии от одного каскада к другому.

Сеть формирования импульсов
Сети формирования импульсов или PFN могут создавать импульс высокой мощности с относительно плоской вершиной. Это достигается за счет использования сети конденсаторов и катушек индуктивности для разряда в точное время, чтобы создать квадратный или трапециевидный ток. Существуют различные конструкции сети в зависимости от желаемого результата.

Драйвер для фонарика
Схема импульсного разряда, обеспечивающая энергию для питания или «привода» лампы-вспышки.Часто эта схема представляет собой генератор Маркса или схему формирования импульсов.

Демпфер
Демпферная сеть используется для регулирования скорости изменения напряжения на нагрузке. Если ток переключается в демпферную сеть, напряжение в сети перескакивает на сопротивление демпфера, умноженное на ток нагрузки, чтобы уравнять потенциал.

Генератор Маркса
Генератор Маркса – это сеть, используемая для параллельной зарядки множества конденсаторов и их последовательного разряда, тем самым увеличивая выходное напряжение.Это полезно, когда напряжения питания недостаточно для создания высокой разности потенциалов, необходимой для определенных приложений. Обычно схема формирования импульсов типа А используется в сочетании с генератором Маркса для создания высоких напряжений.

Генератор импульсов
Генератор импульсов предназначен для излучения импульсов тока от источника постоянного тока. Пользователь заранее определяет частоту и рабочий цикл импульсов.

Блюмлейн
Blumlein состоит из двух согласованных линий передачи с нагрузкой между ними, которая в два раза превышает импеданс любой линии.Две линии передачи не обязательно должны быть одинаковой длины, но они должны иметь одинаковый импеданс, чтобы нагрузка могла быть согласована с ними обеими.

Тросик для кабеля
Толкатель кабеля используется для проверки целостности кабеля электропитания. В нем используется цепь емкостного разряда, «ударник», для обнаружения повреждений в кабеле.

Динамические восстановители напряжения
Эта сеть используется для защиты устройств, чувствительных к изменениям напряжения.Регуляторы динамического восстановления напряжения или цифровые видеорегистраторы могут подавать реактивную или активную мощность для коррекции провала напряжения. Реактивная мощность используется для устранения небольших неисправностей в системе, но реальная мощность должна подаваться для более крупных неисправностей. Реальная мощность поступает из накопленного заряда, обычно это батарея конденсаторов, которые пополняются, когда входная мощность в норме.

Оборудование для испытаний автоматических выключателей
Перед применением автоматические выключатели должны быть проверены на их безопасность.Для проверки исправности выключателя можно использовать источники высокого напряжения или сильного тока. Подключив внешний источник питания, тестер может определить, правильно ли работает устройство, и определить минимальное напряжение срабатывания.

Коррекция коэффициента мощности
Коррекция коэффициента мощности или PFC позволяет энергосистеме работать наиболее эффективно для обеспечения максимальной мощности нагрузки. Существует два вида коррекции коэффициента мощности: активная (или групповая) коррекция коэффициента мощности и пассивная (или статическая) коррекция коэффициента мощности.Активный PFC использует цепь и батарею конденсаторов, включенных последовательно с источником питания, ведущим к нагрузке, тогда как пассивный PFC размещает конденсаторы параллельно с источником питания. Хотя активный PFC более эффективен, пассивный PFC более распространен из-за более низкой стоимости производства.

ЭМ стимуляция нервов
Короткие импульсы электрического тока низкого напряжения вводятся в желаемую область с помощью электродов, прикрепленных к коже. Хотя методика лечения неизвестна, она по-прежнему эффективна при лечении многих проблем со здоровьем.К ним относятся хроническая боль, артрит, головная боль и болезнь Альцгеймера.

Литотриптор
Литотриптор – это устройство, которое использует электрические разряды в воде для создания ударных волн, разрушающих камни в почках или мочевом пузыре. Эта процедура не является уклончивой, и необходимость в дополнительном лечении составляет менее 10%.

Дефибриллятор
Дефибриллятор восстанавливает нормальное ритмическое функционирование сердца с помощью электрического разряда.Дефибрилляторы могут быть внешними или имплантируемыми, автоматическими или управляемыми вручную. Наиболее популярными сейчас являются автоматические внешние дефибрилляторы или AED, которые можно увидеть в офисах, школах и клубах здоровья.

Хирургический лазер
Хирургические лазеры используются для хирургических разрезов на теле. В хирургических процедурах использование лазеров приводит к меньшей потере крови, уменьшению боли, меньшему отеку и более быстрому выздоровлению, чем традиционные методы.

Стоматологический лазер
Стоматологические лазеры используются для обнаружения ямок в зубной эмали до того, как они станут полостями.Они используются для испарения кариеса и в стоматологических хирургических процедурах, потому что они более точны, чем скальпели и сверла. Стоматологические лазеры предпочтительнее, потому что во многих случаях они устраняют необходимость в анестезии.

Лазерная эпиляция
Низкоэнергетические лазеры используются для удаления нежелательных волос на теле, не затрагивая подлежащую кожу. Одна процедура может практически исключить необходимость удаления волос в будущем.

Лазер для дерматологии
Лазеры используются для улучшения внешнего вида кожи на всех частях тела.Они используются для шлифовки лица, уменьшения видимости вен на ногах и удаления доброкачественных пигментных образований на коже.

Онкологический ускоритель
Линейный ускоритель в сочетании с лучевой терапией с модулированной интенсивностью (IMRT) может быть очень эффективным методом лечения рака. Онкологический ускоритель используется для точного нацеливания на опухоль и ее уменьшения с минимальным повреждением окружающей области.

Рентген
Рентгеновские изображения производятся с использованием высокочастотного электромагнитного излучения.Различные ткани и кости по всему телу создают более светлые или более темные области на пленке в зависимости от их способности поглощать рентгеновские фотоны. Рентгеновская технология позволяет врачам видеть сквозь ткани человека, чтобы с необычайной легкостью исследовать сломанные кости, полости и проглоченные предметы. Модифицированные рентгеновские процедуры можно использовать для исследования более мягких тканей, таких как легкие, кровеносные сосуды или кишечник.

Лазерный дальномер
Лазерный дальномер (LRF) – это электрооптический прибор, который измеряет расстояние как прямое следствие задержки распространения электромагнитной волны, т.е.е., LRF излучает лазерный луч и обнаруживает отраженный луч. При попадании в цель небольшая часть прошедшего света отражается обратно по пути к инструменту, где проходит через оптическую систему к приемнику. Дальность действия цели определяется интервалом времени, прошедшим с момента передачи импульса до момента приема возвращенного «эха» от цели.

Радар
Радар – это аббревиатура от Radio Detection and Ranging.Он работает в части микроволнового диапазона электромагнитного (ЭМ) спектра, а именно в частотном интервале от 40 000 до 300 мегагерц (МГц). Последняя частота распространяется на более высокие частоты радиовещательного региона. Радар посылает всплески или импульсы электромагнитной энергии, которые отражаются от цели. Затем часть отраженной энергии возвращается на приемную антенну радара. Расстояние, направление и скорость определяются как функция времени прохождения направленного пучка импульсов туда и обратно, мощности сигнала, разнесенного на определенные расстояния, и сдвига частоты (доплеровский сдвиг).Информация о форме мишени и некоторых диагностических физических свойствах материалов на поверхности и сразу под ней может быть определена путем анализа модификаций сигнала.

Микроволновая печь высокой мощности
Системы микроволн высокой мощности (HPM) используются для отключения электронного оборудования с помощью микроволнового излучения высокой мощности. Он использует ту же технологию, что и микроволновая печь на кухне (около 1500 Вт), но вместо этого выдает миллионы ватт, чтобы эффективно сжечь электронные схемы.Короткая вспышка мощной микроволновой энергии может быть смертельной для электроники, но не повлияет на людей, работающих с оборудованием. Аспект технологии с низким сопутствующим ущербом делает мощное микроволновое оружие полезным в самых разных миссиях, где предотвращение жертв среди гражданского населения является серьезной проблемой

Детонатор
В типичной цепи зажигания детонатора с взрывающейся мостовой проволокой (EBW) или взрывающейся фольгой (EFI) конденсатор заряжается со скоростью несколько миллиампер примерно за 1/10 секунды и разряжается с пиковым током 6000 ампер в 50 миллиардных долей секунды, чтобы вызвать взрыв.

Пусковая установка электромагнитная
Электромагнитная пусковая установка используется для приведения в движение металлического объекта с использованием теории электромагнетизма. Подключение источника питания к катушке с проволокой создает магнитную силу, которая одновременно притягивает и отталкивает. Увеличение источника питания и количества витков катушек может создавать все более большие силы.

Электромагнитная система запуска самолета
Электромагнитная система запуска самолетов (EMALS) применяет идею электромагнитной пусковой установки для катапультирования самолетов с авианосцев.Система EMALS будет использовать линейный электродвигатель длиной 300 футов для разгона самолета весом 100 000 фунтов до более 130 узлов и более легкого самолета до 200 узлов. В системе будет использоваться современная силовая электроника, накопители энергии и технологии линейных двигателей, чтобы добиться значительных улучшений по сравнению с существующими катапультами с паровым приводом. EMALS увеличит характеристики запуска и значительно снизит установленный вес, объем и рабочую нагрузку. Ожидается, что EMALS снизит пиковые стартовые силы самолетов ВМФ.

Электромагнитный пистолет
Электромагнитная пушка – это электромагнитная пусковая установка, используемая для запуска снаряда, который толкается электромагнитным полем. Электромагнитная пушка должна иметь гораздо более высокие скорости, чем пороховые пушки.

Рейлган
Рельсотрон ускоряет снаряд, пропуская через него ток по паре рельсов. Токопроводящий снаряд выстреливается из двухступенчатой ​​газовой пушки по рельсотрону.Снаряд скользит между двумя параллельными токопроводящими рельсами и замыкает электрическую цепь. Большой ток, протекающий в цепи, создает магнитное поле, а сила Лоренца ускоряет снаряд. Ток создается за счет разряда конденсатора.

Катушка
Койлган использует соленоид для ускорения объекта к намеченной цели. Снаряд проталкивается через середину катушки с помощью магнитной силы, индуцированной электрическим током.

Электротермический пистолет
Электротермическая пушка использует электрическую энергию для нагрева метательного взрывчатого вещества, которому позволяют быстро расширяться, создавая силу для боеприпаса. Эта сила способна термодинамически ускорять снаряд до высоких скоростей.

Намагничивание
Магнетизм может быть создан с помощью электрического тока, проходящего через катушку. Этот электромагнит использует индукцию для создания сил притяжения и отталкивания.

Формование металлов
Электромагнитные процессы используются для формования проводящих металлов. С помощью этого метода металлам можно более эффективно придавать форму, поскольку они способны растягиваться больше, чем с помощью традиционных методов. Это позволяет производить формовку с высокой скоростью, которая обеспечивает более 100% удлинения при плоской деформации алюминия.

Уплотнение металлического порошка
При прессовании металлического порошка в матрицу с последующим спеканием деталей в печи получаются металлические детали.Новые методы уплотнения включают импульсные магнитные силы, питаемые от конденсаторной батареи.

E-образная балка Отжиг
Электронно-лучевой отжиг – это процесс отжига поверхности кремниевых пластин с помощью электронного луча. Отожженная поверхность кремния обычно легируется фосфором, бором или мышьяком для изменения ее электропроводности. Использование электронного луча привлекательно из-за точности и аккуратности, которые он обеспечивает.

Лазерная обработка шока
Лазерная ударная обработка используется для создания полезных остаточных напряжений в металлах.Он включает в себя лазерный луч, который испаряет непрозрачный материал на поверхности металла. Эта реакция создает быстро расширяющийся газ, который производит ударные волны, необходимые для напряжения металла.

Индукционный нагрев
Индукционный нагрев – это метод нагрева и обработки металлов с помощью электрического тока. Катушка наматывается на заготовку, а затем через катушку пропускается ток для создания вихревых токов в материале, которые выделяют интенсивное локализованное тепло.

Возбудитель ультразвукового преобразователя
Ультразвуковой преобразователь используется для преобразования электрической энергии в механическую. Он состоит из преобразователя, усилителя и сонотрода. Преобразователь содержит пьезоэлектрический материал, который колеблется с высокой частотой при подаче электроэнергии. Усилитель соединяет преобразователь с сонотродом или инструментом, изменяя при этом амплитуду входной вибрации.

Точечная сварка
Точечная сварка требует электрического тока и давления для соединения перекрывающихся металлических частей.Источники питания постоянного тока и емкостного разряда, подключенные к различным сварочным головкам, позволяют сваривать металлы в самых разных областях.

Стерилизация пищевых продуктов
Стерилизация пищевых продуктов очень важна для обеспечения того, чтобы пища была безопасной для употребления, а также сохранялась дольше. Доказано, что методы стерилизации УФ-облучением убивают бактерии, споры, паразитов, насекомых и замедляют созревание и разложение. УФ-лампы работают от конденсаторного разряда.

Медицинская стерилизация
Стерилизация медицинских инструментов имеет важное значение при лечении пациентов. Для обеспечения безопасности в медицинских учреждениях обычно используются такие радиационные методы, как электронно-лучевое, оксид этилена и гамма-излучение.

Импульсные осадители / электростатические осадители (ESP)
Электростатические пылеуловители или ЭЦН используются для контроля загрязняющих веществ в потоке газа.С помощью ЭЦН с импульсным коронным разрядом газообразные загрязнители, такие как диоксид кремния, оксиды азота, фреон, диоксин и другие органические соединения, могут быть эффективно удалены до попадания в атмосферу.

Имплантация импульсных ионов
Импульсная ионная имплантация используется для повышения износостойкости и коррозионной стойкости поверхности металлов. Это достигается обработкой поверхности импульсом плазмы, ускоренной под высоким напряжением, при очень высоких температурах.Это создает диффузию межузельных атомов в поверхность, что увеличивает твердость.

Поверхностная закалка металла
Закалка металлической поверхности или цементация улучшает износостойкость и коррозионную стойкость металлов. Некоторые методы включают импульсную ионную имплантацию, лазерную ударную обработку, отжиг, дробеструйную обработку и науглероживание.

Спаркер с нижним отверстием
Спаркеры в скважине используются для определения томографии между двумя соседними скважинами.Сейсмический источник или искровый генератор опускается в одну скважину, а ряд приемников, называемых гидрофонами, опускается в другую. Полученные в результате передачи, собранные гидрофонами, затем используются для изображения состава между двумя отверстиями на основе теории, согласно которой более высокие скорости являются результатом более высокой плотности.

Электромагнитное картирование
Электромагнитное картирование использует теорию о том, что разные материалы по-разному распространяют электромагнитные волны, чтобы нанести на карту геологический ландшафт.Процесс включает в себя электромагнитный передатчик и приемник, которые размещаются в местах, окружающих интересующую область. Данные, собранные приемником, затем преобразуются в изображение, изображающее изменяющуюся композицию.

Каротаж
Каротаж – это метод использования измерительных приборов для определения состава ствола скважины или прилегающей земли. Некоторые методы каротажа скважин – это электрический каротаж, гамма-каротаж и кавернометрия.Эти методы каротажа полезны для определения качества грунтовых вод и близости нефтей, газов и минералов.

Тяга
Силовые конденсаторы для преобразователей цепей постоянного тока являются ключевыми компонентами синхронных трехфазных приводов, которые в настоящее время являются мировым стандартом в области рельсовой тяги.

Ускоритель исследований
Машина, используемая для создания пучков заряженных частиц с очень высокой скоростью, таких как электроны, протоны или тяжелые ионы.Эти лучи используются для проведения экспериментов по исследованиям в области радиации, физики элементарных частиц и ядерной физики.

Линейный ускоритель
Ускоритель частиц (LINAC) производит высокоскоростные пучки заряженных частиц, таких как электроны, протоны или тяжелые ионы. Эти лучи используются для проведения экспериментов по исследованиям в области радиации, физики элементарных частиц и ядерной физики.

Плазменная система зажима
Система плазменного пинча или z-пинча создает импульсное электромагнитное излучение в виде рентгеновских лучей.Это достигается за счет приложения высокого напряжения к анодному и катодному зазорам цилиндрической формы для сжатия ограниченной плазмы. Плотность и температура увеличиваются до нестабильности и излучает излучение.

Имитатор молний
Симуляторы молний используются, чтобы увидеть воздействие молнии на компоненты без риска реального удара молнии. Симуляторы могут имитировать различные типы ударов молнии, такие как высоковольтные, сильноточные, многоходовые и множественные разряды.

Yag лазер
Yag-лазер – это твердотельный лазер, сделанный из иттрий-алюминиевого граната, легированного эрбием, неодимом или гольмием. Лазеры Yag являются инфракрасными и имеют длину волны 2940 нм для эрбия: Yag, 1064 нм для неодима: Yag и 2100 нм для гольмия: Yag.

Александритовый лазер
Александритовый лазер – это твердотельный лазер с длиной волны 755 нм. Он широко используется в дерматологии, а также при лазерной эпиляции.

Рубиновый лазер
Рубин, который считается первым оптическим материалом для лазерной генерации, имеет длину волны 694 нм.

Эксимерный лазер
В эксимерных лазерах используется смесь реактивного и инертного газа. Когда вводится электрический заряд, образуется димерная молекула, которая излучает ультрафиолетовый свет при лазерной обработке.

Азотный лазер
Азотный или N2-лазер – это импульсный лазер с выходной мощностью 337 нм в ультрафиолетовой области.Большое напряжение подается на лампу-вспышку, содержащую газообразный азот, для получения лазера.

Лазер на парах металла
Лазеры на парах металлов обычно содержат инертный газ и перегретый металл или металлический пар в качестве материала для генерации. Некоторые типы лазеров на парах металлов включают пары меди (CVL), пары золота (GVL) и пары кадмия (He-Cd) с газом неоном и гелием.

Fusion Research (NIF)
Эксперименты в Национальной лаборатории зажигания Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии определяют возможность термоядерных реакций в вопросах национальной безопасности, производства энергии и наук о высоких энергиях.Четыре из 192 лазеров, необходимых для термоядерного синтеза, были успешно запущены в ходе первоначальных испытаний установки NIF в декабре 2002 года.

Электродвигатель
Этот метод движения, в отличие от метода ядерной тепловой тяги, использует электричество для ускорения выхлопных частиц для создания тяги. Хотя электрическая тяга дает меньшую тягу, она более эффективна и способна перемещать космические корабли на большие расстояния, чем традиционные методы.

Импульсный плазменный двигатель
Импульсный плазменный двигатель (PPT) работает за счет приложения разности напряжений между анодом и катодом, создавая ток, текущий по поверхности тефлона.Тефлон разлагается и создает фторуглеродную плазму, которая ускоряется электромагнитными и тепловыми средствами для создания тяги.

Удаление льда
Удаление льда является обязательным условием безопасности летного экипажа и его пассажиров. Накопление инея, снега и льда на обшивке самолета может значительно изменить динамику самолета при взлете и в полете. Новая технология, разработанная НАСА, под названием Electro Expulsive Separation System (EESS) использует ток через проводники на поверхности самолета для создания импульсов, вызывающих отрыв льда во время полета.

Стробоскопическое освещение
Имея решающее значение для безопасности коммерческих и военных самолетов, внешнее стробоскопическое освещение может эффективно предотвращать столкновения в воздухе. Самолеты и вертолеты с освещением для предотвращения столкновений снизили риск благодаря использованию мощных огней, способных видеть 2000 кандел на расстоянии до 5 миль.

Конденсатор источника питания, вопросы и ответы

Q: Какое назначение конденсаторы служат в источнике питания?

A: Конденсаторы в источнике питания могут располагаться в двух разных местах: на «первичной» и «вторичной» стороне.Первичная сторона – это то место, где переменный ток поступает в источник питания. Вторичная сторона находится после регулирования выходных напряжений постоянного тока. Большие конденсаторы на первичной стороне принимают относительно нерегулируемое напряжение, которое преобразуется с входа переменного тока в постоянный, и пытаются поддерживать постоянное напряжение постоянного тока для остальной части источника питания. Конденсаторы на стороне постоянного тока являются частью процесса фильтрации, который помогает устранить любые остаточные пульсации переменного тока на выходе постоянного тока.

На приведенной выше схеме показано разделение первичной и вторичной стороны блока питания Corsair RM850.

Q: Как Corsair рассчитывает ожидаемый срок службы конденсатора, решая, что использовать в конкретном блоке питания?

A: Конденсаторы имеют несколько характеристик и номиналов. Конечно, напряжение и емкость – две наиболее известные характеристики. Но для расчета срока службы конденсатора существует номинальная температура, которая обычно составляет 85 или 105 ° C. Также существует максимально допустимый пульсирующий ток. Если все вышеперечисленное работает до предела, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, тогда вы столкнетесь с номинальным сроком службы конденсатора.Этот рейтинг обычно находится в диапазоне от 2000 до 6000 часов; это эквивалентно от 83 до 250 дней. К счастью, взаимосвязь между жизнью и температурой следует формуле химической реакции, называемой «законом химической активности Аррениуса». Закон просто говорит, что срок службы конденсатора удваивается на каждые 10 градусов Цельсия понижения температуры. Так, если конденсатор номиналом 105 ° C работает при температуре 85 ° C, например, ваш срок службы с 2000 часов увеличился до 8000 часов, и это все еще при условии, что он фильтрует максимальное количество тока пульсаций, на которое он рассчитан.Полная формула, используемая для расчета срока службы конденсатора, выглядит следующим образом:

Давайте посмотрим на RM850 в качестве примера. Для фильтрации напряжения +12 В используется набор из шести конденсаторов серии Ltec ​​LXY. Три – 3300 мкФ, 16 В, а три других – 2200 мкФ, 16 В.

Конденсаторы Ltec ​​на вторичной обмотке блока питания Corsair RM850.

Первые рассчитаны на 3,4 А действующего тока пульсаций, а вторые – на 2,375 А. Срок службы первых составляет 3000 часов, а у вторых – 4000 часов.Все они рассчитаны на 105 ° C. Но поскольку они должны выдерживать ток пульсаций менее 1 А и работают при температурах примерно в два раза ниже номинальных (от 44 ° до 53 ° C против 105 ° C), расчетный срок их службы превышает 15. годы.

Q: Почему кажется, что меньше японских конденсаторов используется в более совершенных источниках питания, чем в прошлом?

A: Ответ здесь простой. Потому что блоки питания лучше! Более эффективные компоненты в блоке питания – причина того, что блок питания более эффективен.Лучшая эффективность означает меньше тепла. Кроме того, современные технологии коммутации позволяют уменьшить колебания вторичных конденсаторов. Сочетание этих двух вещей означает, что конденсаторы могут работать намного дольше, поэтому японские конденсаторы не всегда требуются.

В: Действительно ли японские конденсаторы лучше китайских?

A: Японские конденсаторы славятся отличным контролем качества. Так что для экстремальных условий предпочтительнее использовать конденсаторы японского бренда.На бумаге часто встречаются китайские конденсаторы с теми же характеристиками, что и эквивалентные японские конденсаторы, включая модели с низким ESR (эквивалентное последовательное сопротивление). В японских конденсаторах также используется электролит высшего качества, более устойчивый к более высоким температурам. Известно, что в японских конденсаторах используется самый чистый алюминий. Тем не менее, многие китайские производители покупают японские формулы электролитов, а компании, которые очищают алюминий для японских производителей конденсаторов, открывают предприятия в Китае, чтобы быть ближе к своим китайским покупателям конденсаторов.

Showa Denko завершает строительство завода по производству алюминиевой фольги высокой чистоты в Китае: http://www.sdk.co.jp/english/news/13382/13769.html

В: Почему возникает недоверие к китайским конденсаторам?

A: В дополнение к мнению, что китайское производство уступает, большая часть недоверия к китайским конденсаторам возникла в 2002 году, когда формула электролита была украдена у японской компании по производству конденсаторов и передана компании по производству конденсаторов на Тайване. Формула была записана неправильно, что привело к множеству преждевременных отказов:

http: // Spectrum.ieee.org/computing/hardware/leaking-capacitors-muck-up-motherboards

Помимо этого инцидента, были сообщения о преждевременных отказах компонентов с использованием китайских конденсаторов, но большинство этих отказов было результатом плохой конструкции. Конденсаторы либо подвергались воздействию высоких температур, либо от них требовалось выдерживать слишком большие пульсации тока… или того хуже; оба.

В: Значит, японские конденсаторы никогда не выходят из строя преждевременно?

A: Абсолютно нет. Между 2003 и 2005 годами Dell, HP и Apple, среди других производителей, столкнулись с проблемой неисправных японских конденсаторов, которая затронула миллионы компьютеров:

http: // бит.blogs.nytimes.com/2010/07/01/dell-speaks-about-its-struggles-with-faulty-pc-components/

В: Всегда ли конденсаторы японской марки производятся в Японии?

A: Из-за высоких затрат на рабочую силу в Японии обычно нет. Обычно их делают по всей Азии. К сожалению, многие люди предполагают, что, поскольку конденсатор – это японский бренд, он сделан в Японии. Обычно не видно страну происхождения, если они не покупают конденсаторы для себя в розничной торговой точке.

Конденсаторы United Chemi-Con производства Индонезии.

Конденсаторы Panasonic производства Малайзии.

В: Когда компания Corsair решает использовать японские конденсаторы?

В устройствах более высокого класса используются конденсаторы японского производства для повышения общей надежности, даже если для этого нет увеличения расчетного срока службы. Компания Corsair, как правило, по возможности использует японские первичные конденсаторы из-за экстремальных условий, которым подвержен первичный конденсатор. Эти конденсаторы имеют большие размеры и поэтому имеют большую площадь поверхности для рассеивания тепла, но они все равно довольно сильно нагреваются из-за более высоких температур теплоотвода первичной стороны, расположенного поблизости.Кроме того, нерегулируемое постоянное напряжение, заряжающее первичный конденсатор на первичной стороне, потенциально может иметь большое количество пульсаций.

Конденсатор первичной стороны в Corsair RM850 в основном окружен радиаторами.

Еще раз используя RM850 в качестве примера, мы видим, что на первичной стороне используется конденсатор марки Nichicon, GL Series 560uF, 420V. Он рассчитан на температуру 105 ° C и может выдерживать пульсирующий ток 1,5 А в течение 2000 часов в режиме 24/7. Но поскольку он находится как можно ближе к первичному радиатору, где компоненты рассеивают температуру до 76 ° C при полной нагрузке, температура поверхности этого конденсатора может достигать 44 ° C.Кроме того, этот конденсатор потенциально может столкнуться с током пульсаций до 3,2 А. Это более чем вдвое больше, чем он рассчитан. Даже с учетом этих условий срок службы данного конденсатора по-прежнему составляет более 15 лет. Но поскольку условия потенциально могут быть очень суровыми, Corsair приняла решение использовать здесь японский конденсатор, чтобы предотвратить любую возможность преждевременного выхода из строя.

В: Что такое «твердотельные» конденсаторы и почему их так мало в источниках питания?

A: Все конденсаторы, показанные на фотографиях выше, являются, в частности, «алюминиевыми электролитическими» конденсаторами.В этих конденсаторах используется бумага, пропитанная жидким электролитом. Иногда используются твердотельные конденсаторы, но не исключительно и только на вторичной стороне.

На фотографии выше показаны некоторые твердотельные конденсаторы, используемые в AX1200i.

«Твердые конденсаторы» по-прежнему используют внутри алюминиевую фольгу, но в качестве электролита вместо жидкости используют твердый полимер. Это делает конденсатор менее восприимчивым к изменениям окружающей среды, таким как жара и влажность. Твердотельные конденсаторы также имеют более низкое последовательное сопротивление (эквивалентное последовательное сопротивление), что делает их более эффективными.Звучит здорово, правда? Проблема в том, что твердотельные конденсаторы очень малы и выпускаются в ограниченном количестве. Например: я могу получить сплошную крышку на 2700 мкФ… но это будет только 2,5 В! Я могу получить сплошной конденсатор на 16 В… но только до 1000 мкФ. Мы действительно находим твердые конденсаторы кое-где внутри блока питания компьютера, но они просто не имеют достаточно большой емкости (достаточно высокого напряжения или достаточно большой емкости) для использования в любом большом объеме в блоке питания компьютера.

Другими конденсаторами, используемыми в источниках питания компьютеров, являются конденсаторы из «металлизированного полипропилена» или «пленочные конденсаторы».Обычно они используются для фильтрации электромагнитных помех на входе переменного тока источника питания.

Заключение

Недавние улучшения в технологиях источников питания, которые помогают уменьшить пульсации и повысить общую эффективность, значительно увеличили срок службы компьютерных источников питания. Несмотря на то, что Corsair ценит более высокие стандарты качества конденсаторов японских брендов и будет продолжать использовать их в продуктах для энтузиастов (HX и выше), а также в качестве первичных конденсаторов в большинстве серий блоков питания Corsair начального уровня, мы хотим гарантировать нашим клиентам, что мы проводить очень тщательные испытания и постоянно работать над улучшением технологий источников питания, и выбор компонентов является очень важной частью процесса разработки источника питания для компьютеров Corsair.