- Трансформаторні блоки живлення
- Переваги трансформаторних блоків живлення
- Імпульсні блоки живлення
- Переваги імпульсних блоків живлення
Відмінності імпульсного блоку живлення від звичайного між трансформаторних і імпульсними, а також їх переваги та недоліки. Наприклад трансформаторний блок живлення, в складі якого є трансформатор виконує функцію зниження напруги до заданого, така конструкція називається знижуючим трансформатором.
Блоки живлення працюють в імпульсному режимі є імпульсним перетворювачем або інвертором. В імпульсних джерелах живлення змінну напругу на вході спочатку випрямляється, а потім відбувається формування імпульсів необхідної частоти. У такого ІП на відміну від звичайного силового трансформатора при однаковій потужності набагато менше втрат і незначні габаритні розміри отримані в результаті високочастотного перетворення. p>
Трансформаторні блоки живлення
Найпоширенішим блоком живлення вважається конструкція, в складі якого є понижуючий трансформатор, його певна обов'язок - знижувати вхідна напруга. Його первинна обмотка намотана з урахуванням роботи з мережевим напругою. Крім понижувального трансформатора в такому БП встановлений ще випрямляч зібраний на діодах, як правило застосовується дві пари випрямних діодів (діодний міст) і конденсаторах фільтра. Такий пристрій служить для перетворення односпрямованого пульсуючого змінного напруга в постійне. Не рідко застосовуються і інші конструктивно виконані пристрої, наприклад, виконує в випрямлячах функцію подвоєння напруги. Крім згладжують пульсації фільтрів, там же можуть бути елементи фільтра перешкод високої частоти і сплесків, схема захисту від короткого замикання, напівпровідникові прилади для стабілізації напруги і струму.
Схема найпростішого трансформаторного БП c двухполуперіодним випрямлячем
Переваги трансформаторних блоків живлення
● Простота в конструюванні
● Висока надійність
● Видимість складових компонентів
● Відсутність паразитних радіо-хвильових перешкод (Відмінності блоків живлення від імпульсних блоків живлення, які створюють перешкоди у вигляді напружень і струмів синусоїдальної форми, які у багато разів вище частоти електромережі)
● Наявні недоліки трансформаторних блоків живлення
● Солідний вага і розміри, особливо високопотужні
● Для виготовлення потрібно багато заліза
● Компромісне рішення щодо зменшення ККД і високою стабільністю напруги на виході: для отримання стабільного напруги необхідний стабілізатор, із застосуванням якого з'являються додаткові втрати.
Імпульсні блоки живлення
Відмінності імпульсного блоку живлення від звичайного - імпульсні джерела живлення це инверторное пристрій і є складовою частиною апаратів безперебійного електричного живлення. В імпульсних блоках змінна напруга на вході спочатку випрямляється, а потім формує імпульси певної частоти. Перетворене вихідну постійну напругу має імпульси прямокутної форми високої частоти надходить на трансформатор або відразу на вихідний фільтр нижніх частот. В імпульсних блоках харчування часто використовуються невеликі за розмірами трансформатори - це викликано тим, що при зростанні частоти збільшується ефективність роботи пристрою, тим самим стають менше вимоги до розмірів муздрамтеатру, необхідного для віддачі рівнозначної потужності. В основному такий муздрамтеатр виготовляється з феромагнітних матеріалів службовців провідниками магнітного потоку. Відмінності джерел живлення зокрема від сердечника трансформатора низької частоти, для виготовлення яких застосовується електротехнічна сталь.
Відмінності імпульсного блоку живлення від звичайного - відбувається в імпульсних джерелах живлення стабілізація напруги виникає за рахунок ланцюга негативного зворотного зв'язку. ООС дає можливість забезпечувати вихідну напругу на досить стійкому рівні не дивлячись на періодичні стрибки вхідної напруги і значення опору навантаження. Негативний зворотний зв'язок також можна створити іншими способами. Щодо імпульсних джерел живлення мають гальванічну розв'язку від електричної мережі, найбільш вживаний в таких випадках спосіб - це утворення зв'язку за допомогою вихідний обмотки трансформатора або скористатися Оптрон. З урахуванням значення величини сигналу негативного зворотного зв'язку, яке залежить від напруги на виході, змінюється шпаруватість імпульсних сигналів на вихідному виводі ШІМ-контролера. Якщо можна обійтися без гальванічної розв'язки то, в такому випадку, застосовується звичайний дільник напруги зібраний на постійних резисторах. В кінцевому підсумку, джерело живлення забезпечує вихідну напругу стабільного характеру.
Принципова схема найпростішого однотактного імпульсного БП
Переваги імпульсних блоків живлення
● Якщо порівнювати щодо вихідної потужності лінійний стабілізатор і імпульсний, то останній має деякі переваги:
● Відносно невелика вага, що вийшов в слідстві того, що зі збільшенням частоти можна застосовувати трансформатори малих габаритів маючи аналогічну видається вихідну потужність.
● Велика вага лінійного стабілізатора виходить за рахунок використання потужних силових трансформаторів, а також важких теплоотводов силових компонентів.
● Високий ККД, який становить близько 98% отриманий в результаті того, що штатні втрати відбуваються в імпульсних стабілізуючих пристроях залежать від перехідних процесів на стадії перемикання ключа.
● Оскільки більший відрізок часу ключі знаходяться в стабільному або включеному або вимкненому стані, то відповідно і енергетичні втрати незначні;
● Відносно невелика вартість, що утворилася в результаті випуску великої кількості необхідних електронних елементів, зокрема поява на ринку електронних товарів надпотужних транзисторних ключів. ● Крім того слід зазначити істотно низьку ціну імпульсних трансформаторів при аналогічній віддається в навантаження потужності.
● Наявні в переважній більшості блоках харчування встановлених схем захисту від всіляких нештатних ситуацій, таких як захист від короткого замикання або якщо не підключена навантаження на виході пристрою.