Источники питания



Классический блок питания - трансформаторный. Традиционно он состоит из автотрансформатора с первичной обмоткой, рассчитанной на сетевое напряжение, и понижающего трансформатора. Затем обычно установлен выпрямитель, который преобразует в постоянное переменное напряжение, то есть однонаправленное пульсирующее. Чаще всего выпрямитель состоит из диода, поэтому называется однополупериодным выпрямителем, или четырёх, которые образуют диодный мост, или двухполупериодный выпрямитель. Конечно, могут использоваться и другие схемы, к примеру, в выпрямителях, где есть удвоение напряжения. После выпрямителя, как принято, установлен фильтр, предназначенный для сглаживания колебания, или пульсации. Обычно это классический конденсатор значительной ёмкости. Дополнительно в схеме допускается установка фильтров высокочастотных помех, защиты от КЗ, всплесков, стабилизаторы тока и напряжения. К достоинствам трансформаторных блоков питания относятся: простая конструкция, доступность элементной базы, надёжность в использовании. И всё это при отсутствии создаваемых радиопомех, которыми отличаются импульсные со своими гармоническими составляющими. Безусловно, есть и недостатки у трансформаторных БП. Они имеют большие габариты и вес, особенно у конструкций с большой мощностью, очень металлоёмки, требуется достижение компромисса между стабильностью напряжения на выходе и возможным снижением КПД. Здесь нужен стабилизатор, а он также приводит к дополнительным потерям. Импульсные блоки питания - инверторная система. В них переменное входное напряжение поначалу выпрямляется. Постоянное напряжение преобразуется в импульсы прямоугольные, имеющие повышенную частоту и определенную скважность. Они или подаются на трансформатор, например, для импульсных блоков питания с гальваникой от сети, питающей их, или идут напрямую. Так происходит в импульсных БП, не имеющих гальванической развязки. Импульсные более надёжны, по сравнению с линейными. Так, блоки питания большинства вычислительной, бытовой и оргтехники - импульсные. Диапазон частоты и питающего напряжения импульсных трансформаторов более широкий, практически недостижимый для линейного. Это означает возможность применения одинакового импульсного БП для цифровой электроники в различных странах мира, даже сильно отличающихся напряжением и частотой бытовых розеток. В импульсных БП встроены цепи защиты от всевозможных непредвиденных ситуаций, в том числе от короткого замыкания.