Перейти к содержанию

Чем отличается стабилизатор от выпрямителя?

Обновлено Редакция GAW

Блок питания с сетевым трансформатором собирают из трёх узлов, и у каждого своя задача: трансформатор понижает напряжение сети, выпрямитель делает его постоянным, стабилизатор — неизменным.

УзелЧто на входеЧто на выходеПример
Трансформаторпеременное 230 Впеременное, меньше в отношении витков12 В
Выпрямитель с конденсаторомпеременноепостоянное с пульсациями, зависит от сети и нагрузкимост B40C1500G: около 15 В, пульсации 1–2 В
Стабилизаторпостоянное с пульсациямипостоянное, почти неизменноеMC7805C: 4,75–5,25 В

Что делает выпрямитель

Мост пропускает обе полуволны в одном направлении, и после него напряжение постоянное по знаку, но пульсирующее. Конденсатор сглаживает пульсации, но не убирает их: насколько, считает ответ «Как рассчитать конденсатор после диодного моста?». Напряжение на конденсаторе к тому же следует за сетью и нагрузкой: при перегрузке оно проседает, без нагрузки — растёт, как разбирает калькулятор трансформатора. Сам мост теряет на двух диодах и греется — об этом ответ «Почему греется диодный мост?».

Что делает стабилизатор

Линейный стабилизатор сравнивает выход с опорным напряжением и держит его постоянным. У MC7805C выход остаётся в пределах 4,75–5,25 В при входе от 7 до 20 В и токе до 1 А, а пульсации ослабляет не меньше чем на 62 дБ — так нормирует onsemi на частоте 120 Гц:

K=1062/20≈1260,Uпульс. вых≈2 В1260≈1,6 мВ.K = 10^{62/20} \approx 1260, \qquad U_{\text{пульс. вых}} \approx \frac{2\ \text{В}}{1260} \approx 1{,}6\ \text{мВ}.

Условие одно — на входе даже в провалах пульсаций должно быть на 2 В больше выхода. Параметры и обвязку 7805 разбирает страница «7805 и 7905».

Похожие вопросы

Чем стабилизатор отличается от трансформатора?

Трансформатор меняет величину переменного напряжения в отношении витков, но не делает его постоянным и не стабилизирует: под нагрузкой и при колебаниях сети его выход меняется. Стабилизатор работает с постоянным напряжением и держит выход неизменным — у MC7805C 4,75–5,25 В при входе от 7 до 20 В.

Можно ли обойтись без стабилизатора?

Можно, если нагрузке не важны пульсации и колебания: двигателю, лампе, нагревателю хватит моста с конденсатором. Микроконтроллеру и датчикам нужно стабильное питание — после выпрямителя напряжение меняется вместе с сетью и током нагрузки.

Что такое подавление пульсаций в дБ?

Во сколько раз стабилизатор ослабляет переменную составляющую входа: 62 дБ — это 10^(62/20) ≈ 1260 раз. Пульсации 2 В на конденсаторе после моста превратятся на выходе MC7805C примерно в 1,6 мВ.

Источники

  1. onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — MC7805C: выход 4,75–5,25 В при входе 7–20 В и токе 5 мА – 1 А; стабильность по входу не хуже 20 мВ при 7,5–20 В; подавление пульсаций не меньше 62 дБ и 83 дБ типично при входе 8–18 В и частоте 120 Гц; падение 2,0 В при 1 А
  2. Vishay. B40C1500G … B380C1500G: Glass Passivated Single-Phase Bridge Rectifiers (Document Number 88501, revision 08-Jul-13) — однофазный мост для двухполупериодного выпрямления в блоках питания, адаптерах и зарядных устройствах; прямое падение не больше 1,0 В на диод при 1,5 А; наибольшее действующее входное напряжение 40–380 В
  3. А. В. Сериков. Расчёт трансформаторов малой мощности: учебное пособие. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2015 — напряжения обмоток пропорциональны числу витков; под нагрузкой напряжение вторичной обмотки падает, поэтому её витки увеличивают на ΔU2

Нашли ошибку?

Смотрите также