Вторичный источник электропитания
Блок питания - помещение для приготовления пищи (еды), кухня.
Блок питания (БП) — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменное напряжение сети 220 В частотой 50 Гц (для России, в других странах используют иные уровни и частоты) в заданное постоянное напряжение.
Трансформаторные БП
Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное (пульсирующее однонаправленное). В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода (однополупериодный выпрямитель) или четырёх диодов, образующих диодный мост (двухполупериодный выпрямитель). Иногда используются и другие схемы, например, в выпрямителях с удвоением напряжения. После выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий колебания (пульсации). Обычно он представляет собой просто конденсатор большой ёмкости.
Также в схеме могут быть установлены фильтры высокочастотных помех, всплесков, защиты от КЗ, стабилизаторы напряжения и тока.
Достоинства трансформаторных БП
- Простота конструкции
- Надёжность
- Доступность элементной базы
Недостатки трансформаторных БП
- Большой вес
- Металлоёмкость
- Низкий КПД
Импульсные БП
В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение используется для питания генератора, с помощью которого оно преобразуется в прямоугольные импульсы с частотой от 10 килогерц до 1 мегагерца, подаваемые на трансформатор. В таких БП может применяются малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты питающего напряжения уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется сталь.
Одна из выходных обмоток трансформатора используется для управления генератором. В зависимости от напряжения на ней (например, при изменении тока нагрузки) изменяется частота или скважность импульсов на выходе генератора. Таким образом, с помощью этой обратной связи блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение.
Достоинства импульсных БП
- Высокий КПД (до 80—90 %);
- Небольшой вес;
- Невысокая общая стоимость (достигнуто только в последние десятилетия благодаря массовому выпуску унифицированной элементной базы и разработке ключевых транзисторов высокой мощности);
- Повышенная пиковая мощность при сравнимых габаритах;
- Короткое замыкание на выходе не выводит БП из строя.
Недостатки импульсных БП
- Сложность конструкции;
- Высокие требования к качеству компонентов;
- Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети;
- Невозможность работы без нагрузки (может наступить пробой ключевого транзистора). В современных схемах импульсных БП всегда имеется защита от выхода из строя БП по причине отсутствия нагрузки. В качестве простейшей защиты, на выходе может быть установлен простой шунтирующий резистор;
- Импульсные блоки питания могут создавать высокочастотные помехи в сети.
- Низкая надёжность
Смотри также
- Стабилизатор напряжения
- Фильтр помех
- Фильтр (электроника)
- Аккумулятор
- Обратноходовый преобразователь
- Компьютерный блок питания
- Источник питания
Ссылки
Литература
- Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4.