1 Классификация и основные характеристики источников питания

Источники питания предназначены для выработки электроэнергии с заданными параметрами (напряжение, ток и мощность).

Основные требования к источникам питания

1) Компактность

2) Надежность в работе

3) Удобство в обслуживании

Классификация источников питания

1) Первичные источники питания, которые преобразуют неэлектрические виды энергии в электрическую. К ним относятся генераторы переменного и постоянного тока, химические элементы, аккумуляторы, солнечные батареи, термогенераторы и другие.

2) Вторичные источники питания используют энергию первичных источников питания и преобразуют ее в электроэнергию с заданными параметрами.

С усложнением радиоэлектронных устройств, усложняются и схемы источников питания. В современных источниках питания активно применяются весь современный перечень электрорадиокомпонентов от резисторов до интегральных микросхем.

Характеристики источников питания

1) Электродвижущая сила – разность потенциалов между электродами источника питания при разомкнутой внешней нагрузке.

2) Электрическое напряжение – разность потенциалов между выводами источника при подключенной внешней нагрузке. Электродвижущая сила всегда больше напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания.

3) Емкость – количество электричества, которое может отдать источник питания при разряде его номинальным разрядом тока до определенного допустимого напряжения конца разряда.

Q=Іразр*tразр, где

t – время разряда

4) Энергия источника питания– электроэнергия, которая отбирается от источников питания при среднем значении напряжения разряда.

Первичные источники электропитания

(1) Гальванический элемент – маломощный источник питания, в котором электроэнергия создается за счет химической энергии, запасенной в веществах составляющих его элементов.

К

R

онструкция: В металлический корпус заливается электролит (раствор кислоты, щелочи или соли) и помещается два электрода: положительный медный Cu и отрицательный цинковый Zn.

Принцип работы: Zn электрод частично растворяется в электролите, при этом в электролит переходят положительно заряженные ионы Zn и цинковый электрод становиться отрицательным.

Cu электрод слабо растворяется в электролите, поэтому он будет положительным относительно Zn и между выводами элемента возникает ЭДС. Если между выводами подключить нагрузку R , то по цепи потечет ток, вызванный свободными электронами в проводнике и ионами в электролите.

(2) Первичные химические источники питания марганцево-цинковой системы.

Состоит из Zn стаканчика в который помещается графитовый электрод с металлическим выводом. Zn стаканчик – отрицательный электрод, а графитовый стержень – положительный. Внутри стаканчика имеется пастообразный электролит(например раствор нашатыря смешанного с крахмалом). Стержень окружает вещество деполяризатор – смесь графита с марганцем, который предотвращает возникновение вокруг стержня пузырьков водорода в процессе реакции.

С совершенствованием химических источников питания, химический состав электролита изменяется.

Вся конструкция герметична, для чего верхняя часть заливается специальной смолой.