Москатов Е.А. Источники питания (2011)

ББК 31.264.5 М82 УДК 621.314 Москатов Е. А. М82 Источники питания. — К.: "МК-Пресс", СПб.: "КОРОНА-ВЕК", 2011. — 208 с., ил. (ВВ)ч 978-5-7931-0846-1 (" КОРОНА-ВЕК') (8 В(т) 978-966-8806-71-1 (" МК-Пресс") В книге даны расчетные соотношения, принципиальные схемы и описания принципа действия различных выпрямителей, сглаживающих фильтров, стабилизаторов напряжения и тока, импульсных преобразователей, а также злектропитающих систем. выполненных на их основе. Подробно рассмотрены компоненты, из которых изготавливают современные источники питания. Приведены основные теоретические положения и рекомендации по конструированию как традиционных, так и специальных злектропитающих устройств.

Материал будет интересен радиолюбителям, научно-техническим работникам и студентам технических специальностей. ББК 31.264.5 Москатов Евгений Анатольевич Источники питания Главнбго редакптор: Ю. А. Шпак Отпечатана ООО "Друкарня Рута" (свидетельство ДК Кв4060 в(д 29.04.2011 р.) 32300, Хмельницкая обл., г. Каменец-Подольский, ул.

Кн. Кориатовичей, 11 (ВВ(ч 978-5-7931-0846-1 (" КОРОНА-ВЕК") (5ВН 978-966-8806-71-1 ("МК-Пресс" ) © Москатов Е. А., текст, иллюстрации, 2012 О "МК-Пресс", оформление, 2012 Подписано в печать 20.05.2011. Формат 70 х 100 1/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 18,8. Уч.-иэд. л.

13,6 тираж1000 зкз Заказ ХФ СПД Савченко Л.А., Украина, г. Киев, телуф.. (044) 362-04-38; е-гпай; (п(о(шгпх-ргезз.соль Свидетельство о внесении субъекта издательского дела в Государственный реестр издателей, производителей и распространителей издательской продукции: серия ДК На51582 от 28.11.2003г. Содержание Содержание ПРЕДИСЛОВИЕ. ВВЕДЕНИЕ..

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ,,....,..... 12 1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ. ..12 1.2. ТРЕБОВАНИЯ К ИСТОЧНИКАМ ВТОРИЧНОГО ПИТАНИЯ ...,.........,............,......,,....... 13 ! .3. ПАРАМЕТРЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ. .. 14 1.4. ЗНАКОМСТВО С ПЕРВИЧНЪ|МИ ИСТОЧНИКАМИ ПИТАНИЯ ...........,.....,....,..........,.... 16 1.4.!. Электрохимические гальванические элементы и батареи............................ 16 1.4.2.

Топливные элементы. . 16 1.4.3. Биохимические элементы., .!7 1.4.4. Термоэлектрические генераторы. ..17 1.4.5. Термоэлектронные генераторы . . 18 1.4.6. Солнечные батареи. .. 18 1.4. 7. Атомные батареи. .. 19 1.5. АККУМУЛЯТОРЫ . .................................................. 20 1.5.!. Основные сведения об аккумуляторах... .. 20 1.5.2. Свинцово-кислотные аккумуляторы .. ..

21 1.5.3. Щелочи ые аккумуляторы .. . 22 1.5.4. Литий-ионные аккумуляторы .. ................................... 23 1.5.5. Литий-полимерные аккумуляторы. 24 1.5.6. Краткий обзор некоторых перспективных типов аккумуляторов............... 24 1.5. 7. Ионисторы. ................................. 25 ГЛАВА 2. КОМПОНЕНТЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ......

2. 1. ДИОДЫ, СТАБИЛИТ РОНЫ, СТАБИСТОРЫ, ТКАНЫ Е........,...,................. 27 2. 1.1. Диоды .27 2. 1.2. Стабилитроны и стабисторы 31 2. 1.3. Тгапз11.. 2.2. КОНДЕНСАТОРЪ| .. 2.3. МОТОЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ . 2. 3.1. Общие теоретические положения 32 33 35 35 2.3.2. Представление о дросселях, трансформаторах и о принципе их действия. 37 2 3 3. Материалы магнитопроводов маточных компонентов....,...................,..... 38 2. 3 4. Причины ухудшения параметров ферршповых магнитопроводов ................

40 2 3 5. Основные критерии выбора магнитопроводов для маточных компонентов42 2.3.6. Потери в магнитопроводах компонентов, работающих на низких частотах. Токи Фуко.. 2 3. 7. Потери в магнитопроводах компонентов, работающих на высоких частотах. Магнитная вязкость....,...................................................... 2.38. Обмоточные провода... 2.3.9.

Скин-эффект... . 44 . 45 . 45 . 46 ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ....... 8 2,3.10. Расчет мощности добавочных потерь для однослойной тороидальной катушки 2.3. 1 1. Эффект близости 50 2.3. 12. Кольцевой и концевой эффекты и эффект внешнего проводника............... 50 51 52 ..... 53 54 55 57 2.4.3. Дроссел и переменного тока. 59 59 2.4.4. Магнитные усилители ..60 ..... 61 2.5.2. Расчет низкочастотных линейных трансформаторов малой мощности ...

б2 ГЛАВА 3. ВЫПРЯМИТЕЛИ . 94 104 ....! 04 105 ..... 105 106 106 ...... 1 08 ....,. 109 2.3. 13. Литцендрат и транс позиции 2.3. 14. Эффект зазора.... 2.3.15. Нндуктивность рассеяния обмоток трансформаторов..... 2.4. ДРОССЕЛИ .. 2.4. 1. Сглаживающие дрос сел и... 2,4.2, Немагнитные зазоры.. 2.5. ТРАНСФОРМАТОРЫ . 2.5. 1. Низкочастотные линейные трансформаторы... 2.5.3.

Высокочастотные импульсные трансформаторы ....................... 2.5.4. Расчет высокочастотных импульсных трансформаторов....,... 2.5.5. Авто трансформаторы. 2.5.б. Трансформаторы тока 2.5. 7. Планарные трансформаторы. 2.5.8. Пьезоэлектрические трансформаторы. 2.5. 9. Параметрические трансформаторы. 2.5. 10.

Управляемые потоком феррорезонансные трансформаторы.... 2.6. ПОЯС РОГОВСКОГО . 2.б. 1. Расчет пассивной интегрирующей цепи для пояса Роговского..... 2.7. ТРАНЗИСТОРЫ ... 2. 7. 1. Биполярные транзисторы. 2, 7.2. МОВРЕТ. 2. 7.3. 1СВТ. 2.8. ТИРИСТОРЫ.. 3.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ 3.2. ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ.

3.3. ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ. 3.3.1. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой.... 3.3.2. Мостовой выпрямитель.. 3.4. УДВОИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ .. 3.5. ОдноФАзный Умножитель НАИРЯжения... 3.6. СИНХРОННЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ .

ГЛАВА 4. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ. 4.1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 4.2. ЕМКОСТНЫЙ ФИЛЬТР. 4.3. ИИДУктиВный ьильтР 4.4. ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНЫЙ ФИЛЬТР .. 4.4.!. Расчет индуктивно-емкостного фильтра.. 4.5. АКТИВНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ФИЛЬТР..... 4.5.1. Расчет активного транзисторного фильтра...... ...... 64 ...... 65 72 .. 72 ...... 73 74 . 75 ......

7б 77 ...... 78 ...... 79 .. 80 .. 83 .87 90 94 95 ..97 .....97 98 ..99 100 102 Содержание 5 ...1!2 .122 ... 123 ... 123 ... 124 6.2.3. Квазидвухтактный двухтранзисторный прямоходовый преобразователь 125 6.2. !О. Симметрирование перемагничивания сердечников трансформаторов.... 135 6.4.6. Последовательный резонансный полумостовой виристорный инвервор.. 150 ГЛАВА 7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ...

152 . 152 . 153 . 153 .. 158 ГЛАВА 5. СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА .... 5.!. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. 5.2. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА ..................... 5.2. 1. Параметрический стабилизатор напряжения .. 5.2.2. Параметрический стабилизатор тока. 5.3. КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ 5.3.1. Компенсационныйстабилизапюр напряжения............................... 5.3.2.

Интегральные компенсационные стабилизаторы напряжения..... 5.4. ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ 5.4.!. Принцип действия импульсных стабилизаторов напряжения....... 5. 4 2. Повышающий стабилизатор.. 5.4.3. Понижающий стабилизатор.. 5.4.4. Инвертирующий стабилизатор. ГЛАВА 6. ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ..., 6.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ . 6.2.

ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ЗАДАЮЩИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ ............. 6.2.1. Основные положения и знакомство с контроллерами задающих генераторов. 6.2.2. Однотактный прямоходовый преобразователь....... 6.2.4. Однотактный обратноходовой преобразователь..............,............ 6. 2, 5. Двухтактн ый полумос то вой преобразователь ........ б 2 6. Двухтактный мостовой преобразователь . 6.2. 7. Двухтаквный преобразователь с отводом от середины обмотки трансформатора. 6.2.8.

Резонансные и квазирезонансные преобразователи................,....... б.2.9. Многофазн ые преобразователи.. б 2. 11. Обмотка и дроссель групповой стабилизации..................,........... 6.3. АВТОГЕНЕРАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ .. 6.3.1. Основные сведения об автогенераторных преобразователях........ 6.3.2. Запускающие цепи.. 6.3.3.

Однотактныйавтогенераторный преобразователь ..................... б 3 4. Двухтактный автогенераторный преобразователь Ройера...,....,. 6.3.5. Двухтактный автогенераторный преобразователь Енсена.......... 6.4. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 6.4.!. Несколько слов о виристорных инверторах................,................. 6.4.2. Последовательный тиристорный инвертор тока. 6.4.3. Параллельный тиристорный инвертор тока . 6.4.4.

Параллельно-последовательный тиристорньш инвертор тока .... 6.4.5. Тирисворный преобразователь напряжения Мак-Муррея............. 7.1. КОРРЕКТОР КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ .. 7.2. ПЕЧЬ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 7.3. СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ . 7.3.1. Конструкция сварочного аппарата... . 112 ... 112 ... 1/2 .!13 .