Решён
Как фаза и ноль превращаются в плюс и минус в блоке питания?

Никола Т. • Электрика •
9.9k
5

Пытаюсь разобраться в электрике на базовом уровне.

В розетке переменный ток 220В (фаза и ноль). Втыкаю блок питания от ноутбука - на выходе постоянный ток 19В (плюс и минус).

Как физически происходит это преобразование внутри блока питания? Понятно что там какие то трансформаторы и выпрямители, но хочется понять саму логику процесса.

И еще вопрос - куда девается "лишнее" напряжение (220В - 19В = 201В)? Оно рассеивается в тепло или как?

Блок питанияПеременный токПостоянный токФизикаЭлектричество

5 ответов

Лучшие Новые Старые
Решение
177
Эксперт • 2 ответа

Процесс идет в 4 этапа:

1. Трансформатор - понижает 220В до нужного уровня (скажем, 24В переменного тока). Работает на принципе электромагнитной индукции: первичная обмотка с большим числом витков, вторичная с меньшим.

2. Выпрямитель (диодный мост) - превращает переменный ток во "пульсирующий" постоянный. Диоды пропускают ток только в одном направлении, отсекая отрицательные полуволны.

3. Фильтр (конденсатор) - сглаживает пульсации, делает ток более ровным.

4. Стабилизатор - поддерживает выходное напряжение строго на уровне 19В независимо от скачков входного.

Про "лишнее" напряжение: часть теряется в трансформаторе (КПД около 90%), часть рассеивается на диодах и стабилизаторе в виде тепла. Поэтому блоки питания греются.

Современные импульсные блоки работают сложнее (сначала выпрямляют 220В, потом преобразуют в высокочастотный переменный, потом опять выпрямляют) - это позволяет сделать их компактнее и эффективнее.

Аватар Никола Т.
Никола Т. Автор

Спасибо! Теперь понятно почему блок питания всегда теплый - это буквально "лишняя" энергия уходит

44
Эксперт • 2 ответа

Представь что переменный ток - это качели которые качаются туда сюда 50 раз в секунду.

Диодный мост - это такая штука которая говорит "нет нет нет, качаться назад нельзя, только вперед". В итоге качели начинают дергаться только в одну сторону.

Конденсатор - это амортизатор который сглаживает эти дергания и делает движение плавным.

Вот и все превращение из переменного в постоянный.

62
Участник • 1 ответ

Если интересует именно физика процесса на уровне электронов:

В переменном токе электроны колеблются взад-вперед с частотой 50 Гц. Диод устроен так (p-n переход в полупроводнике) что электроны могут преодолеть барьер только в одном направлении.

Когда все 4 диода моста работают попарно в зависимости от фазы синусоиды - получается что независимо от направления входного тока, на выходе он всегда течет в одну сторону.

Конденсатор накапливает заряд на пиках синусоиды и отдает его в провалах - так сглаживаются пульсации до почти прямой линии.

33
Участник • 1 ответ

Если хочешь увидеть как это работает вживую - разбери старый блок питания (только ОТКЛЮЧЕННЫЙ от сети!).

Увидишь там:

  • Большой железный трансформатор (тяжелая штука с медными обмотками)
  • 4 диода на радиаторе (выпрямитель)
  • Толстый цилиндрический конденсатор
  • Микросхему стабилизатора

В современных импульсных блоках все миниатюрнее, трансформатор размером с ноготь.

Написать ответ

Визуальный редактор (WYSIWYG)
Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Или войдите в систему
Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.