Принципы построения источников вторичного питания

План изложения материала

6.1. Принципы построения источников вторичного питания

6.2..Выпрямители источников питания

6.2.1. Схема однофазного двополупериодного випрямителя с

нулевым выводом при роботе на различную нагрузку.

1.2.2. Схема однофазного мостового выпрямителя

6.3. Внешние характреристики маломощных однофазных

выпрямителей

6.4. Стабилизаторы.

6.4.1. Параметрические стабилизаторы.

6.4.2. Компесационные стабилизаторы.

6.5. Стабилизаторы тока

Классификация средств питания электронных устройств. Все средства электропитания электронных устройств можно разделить на первичные и вторичные. К первичным обычно относят такие средства, которые преобразуют неэлектрическую энергию в электрическую. Непосредственное использование первичных источников затруднено тем, что их выходное напряжение в большенстве случае не поддается регулировке, а стабильность невысока. По этой причине любое электронное устройство содержит вторичный источник электропитания, который подключается к одному из первичных источников.

Средства вторичного питания электронных устройств, называемые источниками вторичного питания (ИВЭП) предназначены для формирования необходимых для работы электронных устройств напряжений с заданными характеристиками. Они могут быть выполнены в виде отдельных узлов или входить в состав различных функциональных электронных узлов. Их основной задачей является преобразование энергии первичных источноков питания в комплект выходных напряжений, которые могут обеспечивать нормальное функционирование електронного устройства. Обобщенная схема ИВЭП приведена на рис.6.1.

Рис. 6.1. Общая схема ИВЭП

Как видно из рис. 6.1. схема ИВЭП включает в себя дополнительные устройства, которые обеспечивают его нормальное функционирование при различных внешних воздействиях.

Устройство управления и контроля может быть использовано для измерения характеристик ИВЭП при различных сигналах внешнего или внутреннего управления.

Устройство защиты и коммутации позволяет сохранять роботоспособность ИВЭМ при возникновении различных нестандртных режимов

Классификацию ИВЭП можно выполнять по различным признакам: принципу действия, назначению, количеству каналов выходного напряжения, виду используемых первичных источников и др.

В зависимости от вида первичного источника питания ИВЭМ можно разделить на две группы: инверторные и конверторные. Инверторные ИВЭП используются для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, т.е. они изменяют не только значение, но и род выходного напряжения. Конверторные используются для преобразования одного напряжения в другое. Конверторами постоянного напряжения могут быть обычные электронные стабилизаторы постоянного напряжения, конверторами переменного напряжения могут быть трансформаторы.

По принципу действия ИВЭП могут быть трансформаторные или бестрансформаторные. В трансформаторных переменное напряжение в начале изменяется при помощи трансформатора, а затем выпрямляется и стабилизируется. В бестрансформаторных переменное напряжение в начале выпрямляется, а затем преобразуется в переменное на другой частоты.

По количеству входных каналов ИВЭП можно разделить на одноканальные и многоканальные.

Типовые структурные схемы ИВЭП. Структура ИВЭП зависит от типа первичного источника электрической энергии. Все используемые первичные источники можно разделить на две большие группы: источники переменного напряжения и источники постоянного напряжения. Источники переменного напряжения обычно вырабатывают напряжение гармонической формы с с фиксированной частотой 50, 400,1000Гц и фиксированными значениями 110, 220, 380В. Источниками постоянного напряжения могут могут быть аккумуляторы или солнечные батареи. Аккумуляторные батареи обычно имеют фиксированное напряжение из ряда 6, 12, 48 В.

Структурные схемы ИВЭП, использующих электроэнергию, получаемую от сети переменного напряжения через силовой трансформатор, приведены на рис.1.2. Такие ИВЭП можно разделить на три группы: нерегулируемые, регулируемые и стабилизированные.

Рис. 6.2. Структурные схемы ИВЭП

Совершенствование ИВЭП с целью повышения их К.П.Д. и увеличения удельной мощности привело к созданию импульсных ИВЭП, в состав которых входят высокочастотные инверторы напряжения. Структурные схемы таких ИВЭП приведены на рис.6.3.

Рис.6.3. Импульсные схемы ИВЭП

Схема рис.6.3.а содержит нерегулируемый сетевой выпрямитель НСВ и конвертор выпрямленного напряжения сети. Конвертор состоит из регулируемого инвертора РИ, работающего на повышенной частоте, трансформаторного выпрямительного узла ТВУ и высочастотного фильтра ВФ. Для стабилизации выходного напряжения используется схема управления УУ

Схема 6.3.б. с регулируемым сетевым выпрямителем РСВ и нерегулируемым инвертором НИ. Остальные узлы схемы имеют то же назначение, что и в предыдущей схеме.

Дата добавления: 2015-05-06