В качестве примеров моделирования устройств с применением трансформаторов были рассмотрены следующие схемы:
Адаптер для подключения к телефонной сети
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой
Мостовая схема выпрямителя
Схема удвоения напряжения
Адаптер для подключения к телефонной сети
Схема предназначена для согласования уровней входа звуковой карты и телефонной линии и защиты звуковой карты во время набора номера или звонка. Вход схемы подключается параллельно телефонной линии, выходной к линейному входу звуковой карты. Полярность подключения значения не имеет. Полученный со схемы сигнал может быть записан или выведен на звуковые колонки. Для улучшения качества звука необходимо использовать экранированный провод, например антенный кабель РК-75. Трансформатор наматывается на пластинах Ш14 с толщиной набора 17 мм, обе обмотки содержат 1000 витков провода ПЭВ 0,12. Обмотки должны быть хорошо изолированы друг от друга. Возможно использование меньшего трансформатора, но схема была проверена только с таким. КД503Б можно заменить на любые кремневые диоды. Конденсатор С1 должен быть неполярным и расчитаным на напряжение не менее 160 В, для улучшения качества звука его можно увеличить до 2,2 мкФ. Схема практически не мешает работе модема, хотя лучше все же ее отключать:
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой
В этом выпрямителе используются два вентиля, имеющие общую нагрузку и две одинаковые вторичные обмотки трансформатора(или одну со средней точкой). Практически схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя, имеющих два разных источника и общую нагрузку. В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку проходит с одной половины вторичной обмотки через один вентиль, в другом полупериоде - с другой половины обмотки, через другой вентиль.Преимущество: Эта схема выпрямителя имеет в 2 раза меньше пульсации по сравнению с однополупериодной схемой выпрямления. Емкость конденсатора при одинаковом с однополупериодной схемой коэффициенте пульсаций может быть в 2 раза меньше.Недостатки: Более сложная конструкция трансформатора и нерациональное использование в трансформаторе меди и стали.
Мостовая схема выпрямителя.
Основная особенность данной схемы – использование одной обмотки трансформатора при выпрямлении обоих полупериодов переменного напряжения. При выпрямлении положительного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Верхний вывод вторичной обмотки – вентиль V2 – верхний вывод нагрузки – нагрузка - нижний вывод нагрузки - вентиль V3 – нижний вывод вторичной обмотки – обмотка. При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Нижний вывод вторичной обмотки – вентиль V4 – верхний вывод нагрузки - нагрузка – нижний вывод нагрузки – вентиль V1 – верхний вывод вторичной обмотки – обмотка. Как мы видим, в обоих случаях направление тока через нагрузку одинаково.Преимущества: По сравнению с однополупериодной схемой мостовая схема имеет в 2 раза меньший уровень пульсаций, более высокий КПД, более рациональное использование трансформатора и уменьшение его расчетной мощности. По сравнению с двухполупериодной схемой мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций. Обратное напряжение вентилей может быть значительно ниже, чем в первых двух схемах. Недостатки: Увеличение числа вентилей и необходимость шунтирования вентилей для выравнивания обратного напряжения на каждом из них. Эта схема выпрямителя наиболее часто применяется в самых различных устройствах. На основе этой схемы, при наличии среднего вывода с вторичной обмотки трансформатора можно получить еще два варианта схем выпрямления:
Схема удвоения напряжения
Отличительной особенностью данной схемы является то, что в одном полупериоде переменного напряжения от вторичной обмотки трансформатора “заряжается” один конденсатор, а во втором полупериоде от той же обмотки– другой. Поскольку конденсаторы включены последовательно, то результирующее напряжение на обоих конденсаторах ( на нагрузке) в два раза выше, чем можно получить от той же вторичной обмотки в схеме с однополупериодным выпрямителем. Преимущества: Вторичную обмотку трансформатора можно расчитывать на значительно меньшее напряжение. Недостатки: Значительные токи через вентили выпрямителя, Уровень пульсаций значительно выше, чем в схемах двухполупериодных выпрямителей.