Шаг за шагом. Транзисторы - Сворень Рудольф Анатольевич - Страница 26

Никаких пояснений схемы эти, по-видимому, не требуют: в общем виде, без конкретного указания деталей, мы с ними встречались и раньше (рис. 27).

В выпрямителях для питания маломощной транзисторной аппаратуры (рис. 42—1, 2, 3) проще всего применить небольшой силовой трансформатор, который понижает напряжение сети до 6—12 в.

рис. 42—1, 2, 3

Выпрямив это пониженное напряжение и погасив часть его, если в этом будет необходимость, на сопротивлении фильтра R₁(R₂), мы как раз и получим нужное постоянное напряжение 8—10 в. Во всех наших выпрямителях в качестве понижающего используется накальный трансформатор телевизора «Рекорд», который дает необходимое переменное напряжение 6,3 в.

Можно использовать и любой другой накальный трансформатор от телевизора, да и вообще любой трансформатор, имеющий шестивольтовую обмотку. Желательно лишь, чтобы этот трансформатор был поменьше размером, так как транзисторные приемники, которые будет питать наш выпрямитель, потребляют очень небольшую мощность — всего каких-нибудь 0,5–1 вт. Даже сравнительно мощные потребители, такие, например, как переносная радиола «Отдых», и то берут от выпрямителя не больше чем 3–5 вт. А сетевые трансформаторы, как правило, рассчитаны на мощность 30–60 вт и более. Поэтому, выбрав готовый трансформатор, мы неизбежно создаем огромный запас по допустимой для трансформатора мощности и платим за этот запас весом, габаритами трансформатора и, конечно, рублями. Страшного в этом, конечно, ничего нет. Жаль только, что трансформатор оказывается значительно б'ольше и тяжелее, чем он мог бы быть, если бы был рассчитан специально на наш выпрямитель.

Сердечник выбранного трансформатора собран из пластин УШ-19, толщина набора 28 мм. Первичная обмотка содержит 820 витков провода ПЭЛ 0,23 (секция для сети с напряжением 127 в) и 640 витков провода ПЭЛ 0,2 (секция, которая добавляется к первой секции при включении трансформатора в сеть 220 в). Вторичная обмотка содержит 49 витков провода ПЭЛ 1,2 и дает напряжение, необходимое для питания сетевых ламп, то есть 6,3 в. Не забудьте, что это эффективное значение напряжения, а амплитуда его в 1,4 раза больше.

Иными словами, амплитуда переменного напряжения достигает 8,8 в, и именно таким будет выпрямленное напряжение при достаточно большой емкости конденсатора С₁ и сравнительно небольшом потребляемом токе (рис. 28, стр. 74). Практически даже в однополупериодном выпрямителе (рис. 42—1) на выходе получается 7–8 в выпрямленного напряжения, а этого, как показал опыт, достаточно для питания таких приемников, как «Альпинист», «Атмосфера», «Нейва», «Спорт-2» и многие другие.

Можно несколько повысить выпрямленное напряжение и, конечно, уменьшить пульсации, если собрать выпрямитель по мостовой схеме, используя тот же трансформатор (рис. 42—2), или по двуполупериодной схеме на трансформаторе, где имеется еще одна накальная обмотка (как, например, в другом накальном трансформаторе того же телевизора «Рекорд»).

Наконец, если нужно получить более высокое напряжение, то можно, используя тот же трансформатор с одной шестивольтовой обмоткой, собрать выпрямитель по схеме с удвоением напряжения (рис. 42—3).

Собранные нами выпрямители можно использовать для питания микроэлектродвигателей, в частности, для питания электрифицированных игрушек. К наиболее распространенному двигателю (официальное его название ДП-10) нужно подвести напряжение 3–5 в. Потребляемый двигателем ток может составлять 200–500 ма, в зависимости от нагрузки, то есть от той работы, которую этот двигатель выполняет. Чтобы погасить излишек напряжения, резистор R₁ (рис. 42—1, 2) должен иметь сопротивление 10–20 ом, рассчитанное на мощность 1–2 вт. Вместо этого резистора можно включить лампочку на 3,5 или на 6,3 в. Если сопротивление одной лампочки мало, можно включить две лампочки последовательно, а если велико — параллельно. Поскольку двигателю не страшны пульсации напряжения, то питание его осуществляется прямо с первого конденсатора фильтра С₁. Можно обойтись вообще без конденсатора С₁, но при этом выпрямленное напряжение несколько уменьшится (рис. 28). Кстати, воспользовавшись этой неприятностью, можно создать предельно простой выпрямитель питания для микроэлектродвигателя. В таком выпрямителе есть только один диод, через который с шестивольтовой обмотки напряжение подается прямо на двигатель без всякого фильтра и гасящего резистора. Постоянная составляющая напряжения при этом получается около 5 в, что вполне терпимо.

Выпрямитель, схема которого показана на рис. 42—4, предназначен для зарядки автомобильных и мотоциклетных аккумуляторов. Согласно существующим правилам, зарядка кислотных аккумуляторов (а именно такие аккумуляторы установлены на автомобилях и на большинстве мотоциклов) производится током, составляющим 10 % емкости аккумулятора.

Так, например, аккумулятор 6-СТ-54 (автомобиль «Волга», «Победа»; последняя цифра указывает емкость в ампер-часах) и аккумулятор 6-СТ-42 (автомобиль «Москвич-408») нужно заряжать током около 5 а при напряжении около 12,6 в, а аккумулятор 3-МТ-6 (мотоцикл «ИЖ-50», мотороллер «Вятка» и др.) заряжают током до 1 а при напряжении около 6,3 в.

Собственное внутреннее сопротивление аккумулятора, а значит, и ток в его цепи зависит от многих факторов: от емкости, степени заряда, плотности электролита, температуры и др. Это внутреннее сопротивление может изменяться в довольно широких пределах, и, чтобы устранить его влияние на величину зарядного тока, в схему вводят резистор R₁ с сопротивлением 0,5–2 ом при допустимой мощности 5—10 вт. Его можно изготовить самому из небольшого кусочка спирали от плитки или намотав на жаропрочный каркас 2–3 метра провода ПЭ 0,3 (намотка однослойная). Такой самодельный резистор будет сильно нагреваться, но на это можно не обращать внимания. Подробней об этом резисторе сказано на стр. 347.

Для того чтобы можно было установить нужный зарядный ток при любом состоянии аккумулятора и при изменении напряжения сети, во всех зарядных устройствах предусматривают регулировку напряжения, подводимого к аккумулятору. Часто для этой цели пользуются реостатом, который включается последовательно с выпрямителем (то есть вместо R₁) и гасит ту или иную часть напряжения.

В нашем выпрямителе применен другой распространенный способ регулировки: меняется переменное напряжение, подводимое к выпрямителю, а значит, и выпрямленное напряжение, поступающее на аккумулятор. Амплитуда подводимого напряжения всегда должна быть несколько больше, чем э. д. с. аккумулятора, — выпрямитель, подключенный к аккумулятору, всегда работает с отсечкой, и, чем больше амплитуда переменного напряжения, тем больше импульсы выпрямленного тока, тем больше и средний (зарядный) ток. У вторичной обмотки нашего понижающего трансформатора сделано несколько отводов, и, подключая выпрямитель к тому или иному отводу, мы, по сути дела, меняем переменное напряжение, которое на этот выпрямитель подается. Учтите, что в цепи выпрямителя идет довольно большой ток, и при переключении отводов нужно обеспечить надежный контакт. Проще всего это сделать так: каждый отвод соединяется со своим зажимом, а уже под него зажимается провод, идущий к диодам. Переключение отводов производится с таким расчетом, чтобы установить в цепи аккумулятора необходимый зарядный ток. При этом проще всего ориентироваться на показания амперметра, если, конечно, есть амперметр. Если же амперметра нет, то его место занимает обычный проводник.

Можно приближенно оценить зарядный ток и без амперметра— по свечению лампочки, включенной в первичную цепь трансформатора. Чем больше ток в цепи аккумулятора, тем больший ток потребляется и из сети, тем ярче горит лампочка. Нетрудно подсчитать, что при зарядном токе 6 а и напряжении 12 в трансформатор будет потреблять от сети около 60 вт, а значит, в первичной обмотке пойдет ток около 0,5 а при напряжении сети 127 в и около 0,25 а при напряжении сети 220 в. Это значит, что индикатором тока зарядки может быть стандартная лампочка на 6,3 в и 0,28 а (для сети 220 в) или две такие лампочки, соединенные параллельно (для сети 127 в).