Zasilacz transformatorowyW zasilaczach transformatorowych urządzeniem odpowiedzialnym za przetwarzanie napięcia jest transformator. Jest to element zbudowany z rdzenia oraz nawiniętego na niego uzwojenia pierwotnego oraz uzwojenia wtórnego, wykonanych zazwyczaj z miedzianego drutu. Napięcie z sieci jest w nim obniżane do wymaganej wartości dzięki zjawisku indukcji elektromagnetycznej, czyli przenikaniu pola magnetycznego pomiędzy uzwojeniem pierwotnym a wtórnym. Uzwojenia te są odseparowane galwanicznie, czyli nie posiadają połączenia elektrycznego między sobą. W zależności od stosunku liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do wtórnego transformatory mogą zarówno obniżać, jak i podwyższać napięcie.
|
Zasilacze transformatorowe dzielą się na niestabilizowane i stabilizowane.
|
Rys. 1. Schemat zasilacza niestabilizowanego |
| a - transformator b - układ prostowniczy w postaci mostka Graetza c - kondensator jako filtr wyjściowy |
|
W zasilaczu niestabilizowanym (rys. 1) znajdują się: transformator (a), układ prostowniczy w postaci mostka Graetza (b) oraz kondensator jako filtr wyjściowy (c).
|
Napięcie w pierwszej kolejności jest obniżane przez transformator do zadanej wartości. Następnie poprzez prostownik dwupołówkowy, zbudowany z czterech diod, napięcie jest prostowane. W efekcie, niezależnie od kierunku przepływu wejściowego napięcia przemiennego, na wyjściu płynie już w tym samym kierunku. Otrzymane napięcie jest dalekie od idealnego napięcia stałego ze względu na duże tętnienia. Eliminuje się je poprzez zastosowanie kondensatora w roli filtra, który wygładza przebieg napięcia.
|
Zasilacz transformatorowy stabilizowany (liniowy) budową nie różni się od niestabilizowanego z wyjątkiem zastosowania dodatkowego układu – stabilizatora napięcia (rys. 2).
|
Rys. 2. Schemat zasilacza stabilizowanego |
| d - układ regulacji |
|
Układ regulacji (d) zaznaczony na schemacie jest odpowiedzialny za utrzymywanie wyjściowego napięcia na tym samym poziomie, niezależnie od obciążenia zasilacza oraz wahań napięcia wejściowego. Ponadto, w zależności od współczynnika tłumienia tętnień, stabilizator może dodatkowo wygładzać przebieg napięcia. Jednak rolę tę pełnią przede wszystkim kondensatory. W zależności od klasy zasilacza stosuje się różne stabilizatory, najczęściej w postaci układów scalonych.
|
Rys. 3. Przebieg napięcia na poszczególnych blokach zasilacza liniowego |
| a - napięcie wyjściowe z transformatora b - napięcie wyprostowane dwupołówkowo c - napięcie odfiltrowane z tętnień d - wykres idealnego napięcia stałego |
|
Im lepszej jakości zasilacz, tym napięcie wyjściowe jest bardziej zbliżone do idealnego.
|
W przeciwieństwie do impulsowych zasilacze transformatorowe charakteryzują się dużo mniejszą sprawnością, czyli stosunkiem mocy wyjściowej do mocy pobieranej (na poziomie 40–50%). Wynika to z budowy transformatora, użytych materiałów, a także zastosowania stabilizatora, w którym część mocy zostaje bezpowrotnie utracona w postaci wydzielonego ciepła.Niewątpliwie wadą tych zasilaczy są także duża waga i spore gabaryty w porównaniu do odpowiadających im parametrami zasilaczy impulsowych. Przekłada się to również na cenę, która w przypadku zasilaczy transformatorowych jest dużo wyższa. Kolejną wadą jest także to, że transformator na biegu jałowym (czyli bez jakiegokolwiek podłączonego odbiornika) również pobiera pewien prąd, który może sięgać nawet 20% nominalnego prądu zasilacza.
|
Do zalet zasilaczy transformatorowych należy zaliczyć przede wszystkim wysoką odporność na przeciążenia i przepięcia. Ich prosta konstrukcja sprawia, że są bardziej nie zawodne. Z tego też powodu często są stosowane np. do zasilania central alarmowych. Istotnym atutem jest także niski poziom generowania zakłóceń, dlatego są powszechnie używane do zasilania różnego rodzaju wzmacniaczy, np. antenowych.
|
Przykładem takiego urządzenia jest zasilacz 12V/100MA/S-TAT, dostępny w ofercie firmy Delta (rys. 4).
|
Rys. 4. Zasilacz transformatorowy stabilizowany 12V/100MA/S-TAT
|
|