Источники электропитания
Источники электропитания
Источники электропитания являются неотъемлемой частью каждой аппаратуры и делятся на две группы:
1. первичные (электростанции);
2. вторичные.
К первичным источникам электропитания относятся устройства, преобразующие любой вид энергии (кроме электрической) в электрическую энергию:
· механическую в электрическую;
· химические (батарейки, аккумуляторы);
· солнечные батареи;
· дизель-генераторы.
Рекомендуемые материалы
К вторичным источникам электропитания относятся устройства, преобразующие электрическую энергию с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами и делятся на две группы:
1. с трансформаторным входом;
2. с безтрансформаторным входом.
Структурная схема источников электропитания
с трансформаторным входом
Трансформатор осуществляет:
1. гальваническую развязку между первичной сетью и нагрузкой;
2.
масштабирование напряжения первичной сети.
уменьшает пульсации напряжения
Поддерживает напряжение на нагрузке постоянным при изменении напряжения питания и при изменении нагрузки.
Стабилизация напряжения происходит за счет обратной связи.
Основной недостаток схемы заключается в том, что трансформатор работает с напряжением сети, которое составляет 50 Гц (частота тока) – большие габариты трансформатора (чем больше ток нагрузки, тем они больше).
Типовая структура источников электропитания с безтрансформаторным входом
Выпрямитель 1 выпрямляет сетевое напряжение.
Преобразователь представляет собой автогенератор, который преобразует U3 в ~U4.
Частота U4 составляет 20-100 кГц
Можно создать высокую плотность магнитного потока даже в небольшом по площади сердечнике трансформатора.
Назначение сетевого фильтра: для уменьшения проникновения до допустимой величины на входе ставят сглаживающий фильтр – не пропускает высокую частоту в сеть, помехи сети не попадают в блок питания.
Уровень пульсаций напряжения на выходе у схем с безтрансформаторным входом выше, чем у схем с трансформаторным входом.
Обратите внимание на лекцию "27 - Принципы построения телекоммуникационных систем".
Наиболее часто в преобразователях используется широтно-импульсный метод управления.
АГ - автогенератор; ФИ - формирователь импульсов
ШИМ – широтно-импульсный модулятор: