13

Тема 3. Источники питания Источники питания электронной аппаратуры.

Каждое из электронных устройств рассчитано на применение источника питания с определенными характеристиками. Поэтому важно знать характеристики источников питания и возможности их использования. Рассмотрим основные принципы построения источников питания и вытекающие из них параметры источников.

3.1. Структурные схемы источников питания.

В настоящее время используются самые различные устройства для организации питания электронных устройств. Разновидность используемого источника питания определяется основными характеристиками питаемого устройства.

Прежде всего электронные устройства нужно подразделить на: носимые и стационарные. Для питания носимых устройств широко используют электрохимические источники питания. К ним относятся либо гальванические элементы и батареи составленные из них, либо электрические аккумуляторы и батареи аккумуляторов. Гальванические элементы -- электрохимические источники электрической энергии, у которых энергия химических превращении преобразуется в электрическую энергию. Электрохимические источники в настоящее время характеризуются малой удельной мощностью и кратким временем работы. Поэтому для стационарной аппаратуры используют источники питания работающие от электрической сети.

Р ассмотрим структурную схему "классического" источника питания (рис.92).

Н

Рис.92. Структурная схема источника питания.

апряжение сети подается на клеммы "сеть" на первый блок Ф1 -- фильтр, предназначенный для защиты сети от помех формируемых источником питания и нагрузкой. Через фильтр напряжение сети подается на трансформатор -- ТР, преобразующий высокое напряжение сети (обычно 220В) в низкое напряжение требуемое нагрузкой (обычно единицы или десятки вольт). На вторичных обмотках трансформатора имеется синусоидальное или близкое к синусоидальному напряжению с постоянной составляющей равной нулю. Далее устанавливается выпрямитель (блок В), предназначенный для преобразования синусоидального напряжения в напряжение импульсного или пульсирующего тока одной полярности. Для получения постоянной составляющей и сглаживания пульсаций после выпрямителя устанавливают блок Ф2 -- фильтр, на выходе которого имеется пульсирующее напряжение с постоянной составляющей. Это напряжение изменяется пропорционально изменению сетевого напряжения, которое может достигать либо 120%, либо 80%, что недопустимо для большинства полупроводниковых устройств. Поэтому с целью достижения необходимых условий работы полупроводниковых устройств между фильтром Ф2 и нагрузкой обязательно устанавливают блок стабилизатора -- СТ, на который возлагают задачу стабилизации напряжения на нагрузке и некоторые защитные функции.

Рассмотрим схемотехнику основных блоков источников питания. Трансформатор рассматривается при чтении курса "Электротехника" поэтому мы его рассматривать не будем.

3.2. Выпрямители.

Выпрямитель ─ функциональное электронное устройство, предназначенное для преобразования напряжения переменного тока в напряжение импульсного или пульсирующего тока. В соответствии с функциональным назначением основным полупроводниковым компонентом, используемым при построении выпрямителей является диод. Рассмотрим основные разновидности выпрямителей и их работу.