Интернет журныл о промышленности в Украине

Мережеві блоки живлення

Портативна апаратура харчується зазвичай від гальванічних елементів або акумуляторів. Для харчування стаціонарної апаратури застосовуються мережеві блоки живлення. Вони дозволяють сформувати всі необхідні для живлення мікросхем і транзисторів напруги з напруги змінного струму 220 В. Ця напруга присутня практично скрізь, а там, де його немає, легко отримати за допомогою бензогенератора. Напруга 220 В підводиться до всіх блоків в 25-дюймових або 19-дюймових стійках апаратури.

Змінна напруга зручно тим, що його легко змінювати за допомогою трансформатора. Змінна напруга також легко перетворити в постійне за допомогою діодного моста і мережевого фільтра , В якості якого в найпростішому випадку використовуються електролітичні конденсатори. Схема подібного мережевого блоку живлення наведена на малюнку 1.

Схема подібного мережевого блоку живлення наведена на малюнку 1

Малюнок 1. Схема найпростішого адаптера змінного струму

Змінна напруга знижується за допомогою трансформатора T1. Діоди D1 ... D4, на яких зібраний двотактний випрямний міст, перетворять його в пульсуючу напругу. Слід звернути увагу, що амплітуда більше діючого значення змінного струму в 1,4 рази, тому на конденсаторі C1 в режимі холостого ходу вольтметр покаже напруга більше напруги на вторинній обмотці трансформатора.

Довгий час в блоках харчування застосовували трансформатори, розраховані на частоту 50 Гц. Однак ці транформатор мають досить великі габарити. Тому в кінці 20-го століття були розроблені блоки живлення з частотою перетворення в десятки і сотні кілогерц. Трансформатори, що працюють на такій частоті, виконуються на феритових сердечниках і займають досить малий обсяг. В даний час подібні блоки живлення зазвичай називаються AC-DC адаптерами і пропонуються на ринку у вигляді готових блоків або модулів. Зараз вигідніше купити готовий AC-DC перетворювач, ніж розробляти його самостійно. Зовнішній вигляд деяких AC-DC адаптерів наведено на малюнку 2.

Зовнішній вигляд деяких AC-DC адаптерів наведено на малюнку 2

Малюнок 2. Зовнішній вигляд мережевих блоків живлення

Досить часто адаптер змінного струму виконується не в вигляді конструктивно закінченого пристрою (адаптера), а у вигляді модуля, який можна просто впаяти в розроблену нами друковану плату. Це дозволяє значно зменшити вартість розробки свого пристрою, підвищити надійність і зменшити габарити. Як приклад можна назвати AC / DC перетворювач PM-05-12 фірми MEAN WELL. Його зовнішній вигляд наведений на малюнку 3.


Малюнок 3. Зовнішній вигляд модуля мережевого блоку живлення

Для підключення напруги 220 В зручно використовувати клемні колодки, наприклад, Eurostyle ™ Terminal Blocks фірми Molex. На малюнку 4 наведено приклад конструктивного виконання друкованої плати з AC-DC модулями.


Малюнок 4. Приклад друкованої плати з впаяним модулем мережевого адаптера

Описаний підхід до розробки блоків живлення дозволяє значно скоротити час проектування і вартість апаратури. Блоки живлення в цьому випадку розглядаються як покупні вироби (колись і конденсатори доводилося виготовляти самим). Розробка в даному випадку зводиться до підбору блоку з прийнятною ціною, габаритами і необхідному нами вихідній напрузі і току. Схема блоку живлення буде виглядати наступним чином:


Малюнок 5. Приклад схеми мережевого блоку живлення з AC-DC адаптером

При цьому слід врахувати, що до складу AC / DC адаптера зазвичай входить і мережевий фільтр перешкод і вихідний фільтр і стабілізатор вихідної напруги .

Разом зі статтею "Мережеві блоки живлення" читають: