Простори імен
Дії сторінки
Блок живлення. В електроніці джерело живлення - це пристрій, який перетворює змінну напругу мережі живлення в одну або кілька напруг, практично безперервних, які живлять різні схеми електронного пристрою, до якого він підключений (комп'ютер, телевізор, принтер, маршрутизатор, тощо).
Резюме
- 1 Класифікація
- 2 Колінеарні блоки живлення
- 3 Перемикання джерел живлення
- 3.1 Технічні характеристики
- 3.2 Спеціальні джерела живлення
- 4 Джерела
- 5 Див. Також
Класифікація
Блоки живлення для електронних пристроїв в основному можна класифікувати як лінійні та імпульсні джерела живлення. Лінійні мають порівняно просту конструкцію, яка може ускладнюватися, чим більший струм вони повинні подавати, однак регулювання їх напруги є не дуже ефективним. Переключене джерело з такою ж потужністю, що і лінійне, буде меншим і, як правило, більш ефективним, але воно буде більш складним і, отже, більш сприйнятливим до несправностей.
Колінеарні блоки живлення
Лінійні джерела слідують за схемою: трансформатор, випрямляч, фільтр, регулювання та вихід.
Перш за все трансформатор адаптує рівні напруги та забезпечує гальванічну розв'язку. Схема, яка перетворює змінний струм у постійний, називається випрямлячем, тоді вони зазвичай несуть ланцюг, який зменшує пульсації, як конденсаторний фільтр. Регулювання або стабілізація напруги до заданого значення досягається за допомогою компонента, який називається регулятором напруги. На виході може бути просто конденсатор.
Цей струм охоплює всю енергію ланцюга, цей блок живлення повинен враховувати деякі конкретні моменти при вирішенні характеристик трансформатора. Одна з обмоток, звана первинною (ω1), підключена до джерела змінного струму, напруга якого повинна змінюватися. Струм від первинної обмотки створює в сердечнику змінний магнітний потік, який виражається у Вебері (Wb). Сердечник трансформатора виготовляється шляхом формування замкнутого контуру, щоб потік по всьому його шляху перетинався всередині нього і не розходився. Змінний магнітний потік Φ індукує змінну електрорушійну силу (ЕРС) у вторинній обмотці ω2, величина якої залежить від кількості витків цієї обмотки та швидкості зміни магнітного потоку, як встановлено законами електромагнітної індукції.
Перемикання джерел живлення
Комутоване джерело - це електронний пристрій, який перетворює електричну енергію за допомогою комутаційних транзисторів. Хоча регулятор напруги використовує поляризовані транзистори в їх активній області підсилення, комутовані джерела використовують їх, активно перемикаючи їх на високих частотах (зазвичай 20-100 кГц) між відсіканням (відкритим) та насиченням (закритим). Отримана квадратна форма сигналу застосовується до трансформаторів з феритовими жилами (залізні сердечники не підходять для цих високих частот) для отримання одного або декількох вихідних напруг змінного струму (змінного струму), які потім випрямляються (за допомогою швидких діодів) і фільтруються (індуктори та конденсатори) для отримання вихідних напруг постійного струму (постійного струму). Переваги цього методу включають менший розмір і вагу серцевини, вищий коефіцієнт корисної дії та, отже, менший нагрів. Недоліками порівняно з лінійними джерелами є те, що вони є більш складними та створюють високочастотні електричні шуми, які необхідно ретельно мінімізувати, щоб не створювати перешкод для обладнання, розташованого поруч із цими джерелами. . Комутовані джерела живлення мають таку схему: випрямляч, комутатор, трансформатор, інший випрямляч і вихід.
Регулювання отримується за допомогою перемикача, як правило, схеми ШІМ (модуляція ширини імпульсу), яка змінює робочий цикл. Тут функції трансформатора такі ж, як і для лінійних джерел, але його положення інше. Другий випрямляч перетворює пульсуючий змінний сигнал, що надходить від трансформатора, у безперервне значення. Виходом також може бути конденсаторний фільтр або один типу LC.
Перевагами лінійних джерел є краща регуляція, швидкість та кращі характеристики ЕМС. З іншого боку, комутовані отримують кращу продуктивність, меншу вартість і розмір.
Технічні характеристики
Основною специфікацією джерел живлення є продуктивність, яка визначається як загальна вихідна потужність, поділена на активну вхідну потужність. Як зазначалося раніше, переключені джерела є кращими в цьому плані.
Коефіцієнт потужності - це активна потужність, поділена на видиму вхідну потужність. Це показник якості струму.
Окрім якнайменшого зменшення пульсацій, джерело повинно підтримувати вихідну напругу на необхідній напрузі незалежно від коливань лінії, регулювання лінії або навантаження, що вимагається ланцюгом, регулювання навантаження.
Спеціальні блоки живлення
Серед альтернативних джерел живлення ми маємо такі, де потужність, що подається на вантаж, контролюється транзисторами, які управляються по фазі, щоб доставити необхідну потужність на вантаж.
Іншим типом джерела живлення від альтернативних джерел, класифікованих як спеціальні, є ті, де частота змінюється, підтримуючи амплітуду напруги, досягаючи змінного ефекту джерела в таких випадках, як двигуни та трансформатори напруги.