Меню

Импульсный блок питания для мотора

Источник питания для двигателей постоянного тока с возможностью изменения скорости вращения на базе микросхем Power Integrations

Спецификация:

  • Входное напряжение: 90-265 V AC.
  • Выходное напряжение: 12 V.
  • Выходная мощность: 35 W (75 W — пиковая).
  • Топология: обратноходовая.
  • Микросхема: PKS606Y.
  • Применение — питание двигателей постоянного тока.

Преимущества конструкции:

  1. Схема заменяет источник питания с 2 — мя ступенями линейный ИП и чоппер, простым одноступенчатым источником питания.
  2. Не требуется использовать чоппер, обычно используемый для получения контроля скорости двигателей постоянного тока.
  3. Скорость двигателя контролируется небольшим потенциометром или постоянным напряжением от 3,6 V DC до 10 V DC.
  4. Низкое число компонентов. В данном ИП задействованы всего 47 компонентов.
  5. КПД >77% (при нагрузке 35 W).
  6. Соответствует стандарту EN55022 В.
  7. Схема управления работает стабильно во всем диапазоне скоростей двигателя.

Схема источника питания (кликните на рисунке для увеличения).

Описание работы:

Обратноходовый преобразователь, показанный на рис. выше использует микросхему PKS606Y семейства PeakSwitch от Power Integrations. Источник питания питает двигатель мощностью 35 W, при этом при старте обеспечивает пиковую мощность до 75 W. Скорость вращения регулируется 2мя методами:

1) Потенциометром R 20, подсоединенным на выводы J3.

2) Постоянным напряжением 3,6. 10 V DC от внешнего источника питания подсоединенного к J4.

Скорость вращения двигателя зависит от постоянного напряжения на выходе источника питания.

Контроллер в микросхеме U1 получает сигнал обратной связи с выхода источника питания и на его основании включает или нет преобразование встроенного MOSFET транзистора. Поддержание нужного уровня напряжения осуществляется путем совершения или пропуском рабочих циклов. Выходное напряжение распознается последовательной цепью R12, диодом Зенера VR2 и светодиодом в оптопаре U2 (включенным в парралель с R13). Как только выходное напряжение поднимается выше допустимого, ток начинает течь через VR2 засвечивая светодиод в U2, что в свою очередь отпирает транзистор Q3. Q3 в свою очередь открывает ток на вывод EN/UV микросхемы U1, при этом микросхема начинает пропуск рабочих циклов соответвтенно меньше энергии передается в нагрузку и напряжение падает. Как только оно достигает нужного уровня, преобразование возобновляется.

Напряжение с обмотки смещения (выводы 4 и 5 трансформатора T1) выпрямляется и фильтруется элементами D7 и С6 и запитывает током U1 через R7. Цепь распозавания входного переменного напряжения составлена из элементов D5, C7, R5 и R6. Эта цепь реализует защиту от пониженного входного напряжения, а также включает функцию «защелки» микросхемы U1. Функция частотного джиттера микросхемы U1 в сумме с экранными обмотками трансформатора и двумя небольшими Y-конденсаторами (С10 и С19) снижает уровень наведенных ЭМИ. Это позволяет использовать на входе один фильтр (L1), небольшой X-конденсатор (С3) и 2 Y-конденсатора (C1 и С2) и при этом истояник питания будет соответствовать требованиям по ЭМС стандарта EN55022 B. Цепь R3, C5, D6 и VR1 поглощает высоковольтный выброс и держит напряжение на стоке MOSFET транзистора микросхемы U1 на безопасном для него уровне 700 В.

Графики работы источника питания:

1) Зависимость КПД от выходной мощности.

2) Уровень наведенных ЭМИ. (Vin=230VAC, Iout=4А (48W)).

Параметры трансформатора.

Параметры трансформатора.

1/2 Первичной: 19в, 2х31AWG

Смещения: 5в, 2x29AWG

Вторичная: 4в, 4×23 AWG

Экранная: 7в. 4×23 AWG

1/2 Первичной: 19в, 2х31AWG

Порядок намотки (номера выводов)

Особенности дизайна:

* Управление вращением двигателя внешним напряжением осуществляется следующим образом: напряжение меньше 3.6 VDC устанавливает выходное напряжение на уровне 12 Вольт (что соответствует максимальной скорости врещения), напряжение больше 7 VDC устанавливает выходное напряжение на уровне 2 Вольт (наименьшая скорость вращения).

* Если для управления вращенем будет использован резистивный способ, необходимо удалить перемычку JP3.

* Если двигатель будет остановлен внешним воздействием более чем на 30 ms, срабатывает защита микросхемы U1 и источник питания «защелкивается». При этом питание нагрузки не произойдет пока с входных клемм не будет снято напряжение и не приложено вновь. Если функция защелки не нужна, ее можно убрать, путем неустановки следующих элементов: D5, C7, R5 и R6.

Источник



Регулируемые импульсные блоки питания с Алиэкпресс. Подборка-путеводитель

Регулируемые блоки питания — широкий класс устройств, в которых может регулироваться хотя бы один параметр выхода: напряжение, ток или порог срабатывания защиты по току.

Но так исторически сложилось, что наиболее продвинутые из них выделились в отдельный класс лабораторных блоков питания, отличающихся хорошими характеристиками выходного напряжения, обязательным наличием регулировки величины выходного напряжения и уровня стабилизации (или ограничения) выходного тока. Кроме этого, они должны обладать и подходящим конструктивом для обеспечения безопасной и удобной работы.

Часто они также обладают дополнительными возможностями: измерением не только напряжения и тока, но и отдаваемой мощности; цифровым управлением, памятью режимов и т.п.

В данной подборке лабораторные блоки питания рассматриваться не будут, а будут рассмотрены более простые устройства, во многих ситуациях, тем не менее, достаточные для проведения ремонтно-испытательных работ или же для постоянного применения совместно с питаемым устройством.

В подборке блоки питания будут рассмотрены в порядке от более простых к более «навороченным».

Указанные в подборке цены — примерные на дату обзора с доставкой в Россию; они могут меняться как в зависимости от курсов валют, так и по воле продавцов.

Импульсный блок питания на 96 Вт со ступенчатой регулировкой выходного напряжения

Этот блок питания внешне похож на стандартный блок питания для ноутбука, и отличается от такового только возможностью переключения выходного напряжения. Если правильно устанавливать напряжение, то, действительно, можно и ноутбуки заряжать (набор переходников — в комплекте).

Он может выдавать напряжения 12, 15, 16, 18, 19, 20 и 24 Вольт.

Допустимый выходной ток для напряжений 20 и 24 В составляет 4 А, для всех остальных — 4.5 А.

Установка выходного напряжения осуществляется переключателем ползункового типа сбоку устройства; а индикация — семью светодиодами на верхней поверхности.

Источник

Как работает простой и мощный импульсный блок питания

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

Читайте также:  Блок питания rgb модель pc201111025

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

  1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
  2. Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Структурная схема импульсного блока питания

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

  • Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
  • Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
  • На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
  • Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

Пример миниатюрных импульсных БП

Пример миниатюрных импульсных БП

  • Далее вступает в работу выходной выпрямитель, поскольку он работает с высокочастотным напряжением, для процесса необходимы быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели применяют диоды Шоттки.
  • На завершавшей фазе производится сглаживание на выгодном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

  • частотно-импульсным;
  • фазо-импульсным;
  • широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.



Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

  • Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
  • Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
  • Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
  • Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
  • Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Читайте также:  Irbis nb63 блок питания

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

  • различные виды зарядных устройств; Зарядки и внешние БПЗарядки и внешние БП
  • внешние блоки питания;
  • электронный балласт для осветительных приборов;
  • БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

Импульсный модуль питания монитораИмпульсный модуль питания монитора

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Принципиальная схема импульсного БП

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
  • Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
  • Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
  • Транзистор VT1 – KT872A.
  • Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
  • Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
  • Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Источник

Что такое импульсный блок питания

Технический прогресс не стоит на месте и уже сегодня на смену трансформаторному блоку питания пришел импульсный блок питания. Причин тому огромное множество, но самые главные – это:

  • Во-первых – простота и дешевизна при производстве;
  • Во-вторых – легкость при эксплуатации;
  • В-третьих – небольшие размеры.

Ознакомиться с руководством как выбрать детектор скрытой проводки и как им пользоваться можно здесь.

Импульсный блок питания

На снимке представлен импульсный блок питания

Что это такое?

С технической точки зрения импульсный блок питания – это устройство, которое выпрямляет сетевое напряжение и формирует из него импульс с частотной характеристикой в 10 кГц. Также стоит отметить, что КПД данного технического устройства достигает отметки в 80%.

Принцип работы

Фактически весь принцип работы импульсного блока питания сводится к тому, что устройство данного типа направлено на то, чтобы выпрямить напряжение, которое поступает на него при подключении к сети и затем создать рабочий импульс, за счет которого и может работать данный электрический прибор.

Также следует понимать, что в импульсных блоках питания, для работы телевизора, используют специальные конденсаторы. Именно за счет них процесс становится в несколько раз проще и удобнее. Инструкция по установке электрощитка здесь: https://howelektrik.ru/provodka/elektroshhitok/instrukciya-po-montazhu-elektroshhitka.htmll.

Многие задаются вопросом, в чем главные отличия импульсного устройства от обычного? Ответ очень простой, оно имеет более высокие технические характеристики и меньшие размеры. Кроме того импульсный блок дает больше энергии, чем стандартный его вариант.

На данный момент на территории Российской Федерации можно найти импульсные блоки питания следующих разновидностей и категорий:

    • Простой на IR2153 – эта версия является самой известной среди отечественного потребителя;

    • На TL494
    • На UC3842

    • Из энергосберегающей лампы – является чем-то вроде улучшенного технического устройства гибридного типа;
    • Для усилителя – обладает высокими техническими характеристиками;
    • Из электронного балласта – по названию ясно, что прибор основан на работе баланса электронного типа. Читайте обзор какие бывают светодиодные лампы для дома и как выбрать.
    • Регулируемый – данный тип механического агрегата можно настраивать и регулировать собственными силами;
    • Для УМЗЧ – имеет узкую специфику применения;
    • Мощный – отличается высокими мощностными характеристиками;

Мощный На снимке

Мощный На снимке

    • На 200 вольт – данный тип устройства рассчитан на максимальное напряжение в 220В;
    • Сетевой 150 Вт – работает только от сети, максимальная мощность – 150 Вт;
    • 12 В – устройство технического характера, которое способно нормально функционировать при напряжении в 12 В;
    • 24 В – нормальная работа аппарата возможна только при 24 В

На фотографии изображен 24 В

На фотографии изображен 24 В

    • Мостовой – в ходе сборки применялась мостовая схема соединения;
    • Для лампового усилителя – все технические характеристики предназначены для работы с ламповым усилителем;
    • Для светодиодов –обладает высокой чувствительностью, используют для работы со светодиодами;

  • Двухполярный имеет двоякую полярность, устройство отвечает высоким стандартам качества;
  • Обратноходовый – зациклен на работе обратного хода, имеет высокие показатели мощности и напряжения.

Схема

Все блоки питания импульсного типа в зависимости от сферы применения и технических особенностей имеют различные схемы:

    • 12 В – является стандартным вариантом для сборки системы данного типа;

На рисунке схема импульсного блока питания 12 В

    • 2000 Вт – данная схема подходит только для высоко мощностных технических устройств;
    • Для шуруповерта 18 В – схема специфичная, при сборке требует от мастера особых знаний;

Схема блока питания для шуруповерта на рисунке

Схема блока питания для шуруповерта на рисунке

    • Для лампового усилителя – в данном случае речь идет о простом схематическом исполнении, которое также учитывает выход на ламповый усилитель;
    • Для ноутбуков – предполагает наличие особой системы защиты от перепадов напряжения;

На рисунке изображена схема блока питания для ноутбуков

На рисунке изображена схема блока питания для ноутбуков

    • На Top 200 – технические характеристики устройства будут равняться 40 В и 3 А. Читайте об устройстве генератора переменного тока.
    • На TL494 схема – учитывают ток ограничения и регулировку входного напряжения;

Схема ИБП на TL494 на рисунке

    • На UC3845 – собрать блок импульсного питания по данной схеме не составит и труда;
    • импульсный блок питания на ir2153 схема – применима для усилителей низкой частотности;
Читайте также:  Блок питания 24 вольта сименс

Схема ИБП на IR2153

Схема ИБП на IR2153

    • На микросхеме LNK364PN – реализован на основе микро схематического исполнения UC 3842;
    • На полевом транзисторе уже из названия понятно, что данная схема применима для полевого транзистора;

  • Схема прямоходового импульсного блока питания – имеет простое исполнение, не требует особых навыков при сборке.

Ремонт

Само собой, что любая техника рано или поздно ломается. Причем импульсный блок питания тоже не исключение. По мнению специалистов устройство может перегреться, получить механические повреждения, возникают поломки, которые требуют замены отдельных деталей.

Любая техника ломается, блоки питания тому не исключение

Любая техника ломается, блоки питания тому не исключение

Чтобы выполнить ремонт импульсного блока питания необходимо пользоваться специальным методическим материалом. Только придерживаясь определенной схемы можно выполнить ремонт оборудования данного типа.

На рисунке схема для ремонта импульсного блока питания

На рисунке схема для ремонта импульсного блока питания

Для того чтобы выполнить ремонт импульсного блока питания собственными силами советуем воспользоваться следующей видеоинструкцией:

Как проверить?

Специалисты утверждают, что для проверки трансформатора импульсного блока питания необходимо запастись специальными устройствами, которые позволяют это выполнить в самые короткие сроки.

На фото прибор для проверки ИБП

На фото прибор для проверки ИБП

Стоимость

Купить импульсный блок питания можно по цене от 2 000 до 15 000 рублей. Стоимость будет зависеть от технических характеристик устройства. Читайте инструкцию как отмотать электросчетчик на этой странице.

Где купить импульсные блоки питания?

  1. ТК Хелиор г. Москва, Бумажный проезд, д. 14 Контактный телефон: +7 (499) 557-09-55;
  2. Торговая компания ЗИП г. Москва Улица Верейская д.29 стр.154 Контактный телефон: +7(495) 269-03-90;
  3. ООО “АльтВидео” г.Москва, Нахимовский проспект, 1, корпус 2, офис №9 Контактный телефон: +7 495 664-22-18.
  1. Хcom.spb г. Санкт-Петербург, ул. Фурштатская, д.33 Контактный телефон: 8 (812) 740 1110;
  2. ООО “Фарадей Электроникс” п. Шушары, ул. Пушкинская, дом 22, Санкт-Петербург, Контактный телефон: +7 (812) 953-13-59;
  3. AVT-Техника, г. Санкт-Петербург, Красноармейская 1-я, 26 / Измайловский проспект, 4 – 246 офис; БЦ Измайловский Контактный телефон: +7-812-3347048.

Видео

Смотрите на видео как сделать импульсный блок питания своими руками:

Перед тем как купить импульсный блок питания следует ознакомиться с информацией, которая представлена в сети интернет. также следует посоветоваться с опытным специалистом.

Источник

Что такое импульсный блок питания и где применяется

Импульсный блок питания служит для преобразования входного напряжения до величины, необходимой внутренним элементам устройства. Иное название импульсных источников, получившее широкое распространение, — инверторы.

Что такое импульсный блок питания и где применяется

Что это такое?

Инвертор — это вторичный источник питания, который использует двойное преобразование входного переменного напряжения. Величина выходных параметров регулируется путем изменения длительности (ширины) импульсов и, в некоторых случаях, частоты их следования. Такой вид модуляции называется широтно-импульсным.

Принцип работы импульсного блока питания

В основе работы инвертора лежит выпрямление первичного напряжения и дальнейшее его преобразование в последовательность импульсов высокой частоты. Этим он отличается от обычного трансформатора. Выходное напряжение блока служит для формирования сигнала отрицательной обратной связи, что позволяет регулировать параметры импульсов. Управляя шириной импульсов, легко организовать стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока. То есть это может быть как стабилизатор напряжения, так и стабилизатор тока.

Количество и полярность выходных значений может быть самым различным в зависимости от того, как работает импульсный блок питания.

Разновидности блоков питания

Применение нашли несколько типов инверторов, которые отличаются схемой построения:

  • бестрансформаторные;
  • трансформаторные.

Первые отличаются тем, что импульсная последовательность поступает непосредственно на выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр устройства. Такая схема имеет минимум комплектующих. Простой инвертор включает в себя специализированную интегральную микросхему — широтно-импульсный генератор.

impulsniy-beztransformatorniy-blok-pitania

Из недостатков бестрансформаторных устройств главным является то, что они не имеют гальванической развязки с питающей сетью и могут представлять опасность удара электрическим током. Также они обычно имеют небольшую мощность и выдают только 1 значение выходного напряжения.

Более распространены трансформаторные устройства, в которых высокочастотная последовательность импульсов поступает на первичную обмотку трансформатора. Вторичных обмоток может быть сколько угодно много, что позволяет формировать несколько выходных напряжений. Каждая вторичная обмотка нагружена на собственный выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Мощный импульсный блок питания любого компьютера построен по такой схеме, которая имеет высокую надежность и безопасность. Для сигнала обратной связи здесь используется напряжение 5 или 12 Вольт, поскольку эти значения требуют максимально точной стабилизации.

Использование трансформаторов для преобразования напряжения высокой частоты (десятки килогерц вместо 50 Гц) позволило многократно снизить их габариты и массу и использовать в качестве материала сердечника (магнитопровода) не электротехническое железо, а ферромагнитные материалы с высокой коэрцитивной силой.

impulsniy-transformatorniy-blok-pitania

На основе широтно-импульсной модуляции построены также преобразователи постоянного тока. Без использования инверторных схем преобразование было связано с большими трудностями.

Схема БП

В схему самой распространенной конфигурации импульсного преобразователя входят:

  • сетевой помехоподавляющий фильтр;
  • выпрямитель;
  • сглаживающий фильтр;
  • широтно-импульсный преобразователь;
  • ключевые транзисторы;
  • выходной высокочастотный трансформатор;
  • выходные выпрямители;
  • выходные индивидуальные и групповые фильтры.

impulsniy-transformatorniy-blok-pitania-shema

Назначение помехоподавляющего фильтра состоит в задерживании помех от работы устройства в питающую сеть. Коммутация мощных полупроводниковых элементов может сопровождаться созданием кратковременных импульсов в широком спектре частот. Поэтому здесь необходимо в качестве проходных конденсаторов фильтрующих звеньев использовать разработанные специально для этой цели элементы.

Выпрямитель служит для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, а установленный следом сглаживающий фильтр устраняет пульсации выпрямленного напряжения.

Что такое импульсный блок питания и где применяется

В том случае когда используется преобразователь постоянного напряжения, выпрямитель и фильтр становятся ненужными, и входной сигнал, пройдя цепи помехоподавляющего фильтра, подается непосредственно на широтно-импульсный преобразователь (модулятор), сокращенно ШИМ.

ШИМ является самой сложной частью схемы импульсного источника питания. В его задачу входят:

  • генерация высокочастотных импульсов;
  • контроль выходных параметров блока и коррекция импульсной последовательности в соответствии с сигналом обратной связи;
  • контроль и защита от перегрузок.

Сигнал с ШИМ подается на управляющие выводы мощных ключевых транзисторов, включенных по мостовой или полумостовой схеме. Силовые выводы транзисторов нагружены на первичную обмотку выходного трансформатора высокой частоты. Вместо традиционных биполярных транзисторов используются IGBT- или MOSFET-транзисторы, которые отличаются малым падением напряжения на переходах и высоким быстродействием. Улучшенные параметры транзисторов способствуют уменьшению рассеиваемой мощности при одинаковых габаритах и технических параметрах конструкции.

Источник