Technologie i wydarzenia
Artykuł
Andrzej Urbankowski, Sobota, 5 kwietnia 2008, 16:40

Każde urządzenie elektroniczne, jeżeli ma spełniać funkcję, do której jest przewidziane, musi być zasilone energią. Dostarczające tę energię urządzenie nazywane jest zasilaczem. Jednocześnie, przy seryjnej produkcji na skalę przemysłową, każde urządzenie musi spełniać pewne ściśle określone wymagania, dotyczące nie tylko założonych, właściwych jego przeznaczeniu parametrów, ale także np. bezpieczeństwa jego użytkowania, możliwości recyklingu, zawartości szkodliwych pierwiastków i możliwości współpracy z innymi urządzeniami. Mam tu na myśli procedury ISO 9000 oraz normy przemysłowe. Do napisania artykułu zainspirowało mnie opracowanie, którego autorem jest Kristopher Boughton. Otrzymałem jego uprzejmą zgodę na wykorzystanie tekstu i grafiki na łamach PCLab.pl. Thank you, Kris!

Od Autora

Po opublikowaniu na łamach PCLab.pl kilku moich artykułów przekonałem się, że na ten sam tekst P.T. Czytelnicy niezmiennie reagują na dwa sposoby: jedni twierdzą, że materiał jest zbyt obszerny, inni – że niezbyt wyczerpująco omówiono temat. Jednocześnie część twierdzi, że materiał jest zbyt teoretyczny, inni zarzucają brak takiego lub innego fragmentu teorii. Wynika to z różnego poziomu wiedzy czytających. Pogodzenie ognia z wodą jest trudne. Dlatego też proponuję, aby Czytelnicy, którzy stawiają pierwsze kroki w elektronice, przeczytali cały artykuł – celowo umieściłem w nim przeznaczoną dla nich część „łopatologiczną". Natomiast zaawansowani mogą spokojnie rozpocząć od fragmentu omawiającego "Problemy związane z zasilaniem CPU". Mam nadzieję, że taka formuła zadowoli jednych i drugich, chociaż pewne znane przysłowie mówi, że jest to niemożliwe. Jeszcze krótka informacja o załączonej grafice: część pochodzi z Wikipedii, trochę narysowałem sam, resztę znalazłem w sieci.

Transformator

Zazwyczaj elektroniczne urządzenia stacjonarne zasilane są z sieci prądu zmiennego (AC - Alternating Current). W Polsce napięcie w sieci domowej wynosi 230 V~. Nie oznacza to jednak, że elektronika zasilana jest prądem zmiennym o tej wartości napięcia! Banał? Być może, ale bądźmy precyzyjni. Z reguły urządzenia elektroniczne wymagają zasilenia prądem stałym (DC - Direct Current) o różnych napięciach. Nasza ulubiona zabawka obecnie wymaga napięć stałych o wartościach: +3,3 V, +5 V, +12 V, –12 V. Poza właściwą wartością dostarczonego napięcia zasilacz musi jeszcze zapewnić odpowiednią wydajność prądową, tzn. dostarczyć prąd o wymaganym natężeniu, przy zachowaniu właściwego napięcia. Zanim zajmiemy się tym problemem, najpierw kilka słów o tym, jak zamienić napięcie zmienne na stałe. Najogólniej biorąc, dokonuje się tego w przetworniku AC/DC. Ze względu na zasadę działania taki przetwornik może być analogowy lub impulsowy. Najczęściej wykorzystywany do tego celu jest transformator, wspomagany dodatkowymi elementami, zwłaszcza w urządzeniach o stosunkowo niewielkiej mocy.

Transformator jest maszyną elektryczną działającą na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, składającą się z ferromagnetycznego rdzenia oraz nawiniętych na nim co najmniej dwóch uzwojeń. Wytworzone przez uzwojenie pierwotne zasilane z sieci prądu zmiennego pole elektromagnetyczne indukuje w uzwojeniu wtórnym napięcie, którego wartość zależy od stosunku liczby zwojów uzwojenia wtórnego do pierwotnego (jest to tzw. przekładnia transformatora) oraz wartości napięcia zasilającego transformator. Dla jasności:

  • N1= liczba zwojów uzwojenia pierwotnego = 1916
  • N2= liczba zwojów uzwojenia wtórnego = 100
  • U1= napięcie zasilające uzwojenie pierwotne = 230 V~
  • U2= napięcie na uzwojeniu wtórnym = 100/1916 * 230 = 12 V~

Oczywiście, jest to przykład wyidealizowany, nieuwzględniający wszystkich zjawisk zachodzących w transformatorze podczas rzeczywistej pracy i przenoszenia energii z obwodu pierwotnego do wtórnego, co ma miejsce przy poborze prądu z uzwojenia wtórnego. Do zrozumienia zasady działania podane informacje w zupełności wystarczą.

Ocena artykułu:
Ocen: 8
Zaloguj się, by móc oceniać
Pite(R) (2008.04.05, 16:43)
Ocena: 0

0%
Mmm, co nieco o elektryce smilies/smile.gif Przyda się na fizykę smilies/smile.gif

Strona 1 i 2: Instrukcja, jak stworzyć własnego Codegena smilies/szczerbaty.gif
scooby91 (2008.04.05, 16:43)
Ocena: 0

0%
Zabieram się do czytania. (Dla modów: dam EDIT, w którym zamieszczę moją opinię)

CYTAT
Postów: 1 700
ami (2008.04.05, 16:55)
Ocena: 0

0%
No, niezły art, wszystkiego co prawda nie przeczytałem, ale z miłą chęcią to zrobię jak mi się będzie nudzić ;D

P.S. Ofkors pół z tego co przeczytałem nie zrozumiałem smilies/szczerbaty.gif
*Konto usunięte* (2008.04.05, 16:57)
Ocena: 0
Ale dobra robota! Pochwalam takie rzeczy na PClabie! Miodzio smilies/szczerbaty.gif
Pite(R) (2008.04.05, 17:01)
Ocena: 0

0%
CYTAT(ami @ 5 Kwiecień 2008, 15:55) <{POST_SNAPBACK}>
P.S. Ofkors pół z tego co przeczytałem nie zrozumiałem smilies/szczerbaty.gif

smilies/thumbup.gif smilies/szczerbaty.gif

Przydałoby się więcej wyjaśnień dla zielonych, bo student fizyki to zrozumie na pewno smilies/tongue.gif
Alejajca (2008.04.05, 17:05)
Ocena: 0

0%
Niezły artykuł. Wreszcie wiem ile ciągnie mój procesor smilies/wink.gif. Zwłaszcza, że często pracuje na 100%. No i w końcu rozumiem skąd bierze sie spadek napięcia Vdroop. Gratulacje za artykuł i jednocześnie wielkie zań podziękowanie.
pluszak (2008.04.05, 17:15)
Ocena: 0

0%
WOW super jeszcze nie przeczytałem a juz sie ciesze !!! smilies/thumbup.gif Ale chyba nie uzyskam informacji dlaczego nowe graty piszcza smilies/sad.gif

Raczej wszyscy będą czytać od początku skoro nikt na forum nie potrafi odpowiedziec na takie pytanie
Roberto78 (2008.04.05, 17:26)
Ocena: 0

0%
Szczerze, to nic nie kumam smilies/szczerbaty.gif
krzywymax (2008.04.05, 17:37)
Ocena: 0

0%
Super robota i naprawdę sporo pracy włożone, aby to "po polskiemu" smilies/szczerbaty.gif napisać smilies/wink.gif
Tuptak (2008.04.05, 17:43)
Ocena: 0

0%
Owszem przystępnie napisany, ale co z tego jak i tak nic nie rozumiem smilies/szczerbaty.gif
Ze względu na obowiązującą ciszę wyborczą funkcja komentowania została wyłączona do dn. 2018-10-21 godz. 21:00.
Artykuły spokrewnione