Теория: импульсные источники питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Традиционные блоки питания с низкочастотным трансформатором, выпрямителем и стабилизатором просты, надежны, практически не создают помех, но при большой выходной мощности имеют значительные габариты, массу и низкий КПД. Эти недостатки особенно заметны при больших мощностях. Размеры и масса трансформатора, а также емкости сглаживающих конденсаторов уменьшаются при повышении частоты питающей сети. В связи с этим некоторые местные электросети, особенно военного назначения, имеют повышенную частоту (400 Гц).

В бытовой аппаратуре, в частности в современных телевизорах и компьютерах, используют импульсные блоки питания (рис. 70), принцип действия которых состоит в следующем. Сетевое напряжение 220 В выпрямляется диодным мостом VD1- VD4. Получившееся постоянное напряжение примерно 300 В подается на генератор, вырабатывающий последовательность импульсов, питающих малогабаритный импульсный трансформатор Т1 на магнитопроводе из феррита. Он и обеспечивает гальваническую развязку питаемой аппаратуры от сети.

Чтобы уменьшить проникновение импульсных помех в питающую сеть, обязательно устанавливают фильтр, содержащий дроссели Lф и конденсаторы Сф. Резистор R1 нужен для ограничения тока через диоды выпрямителя в момент включения, когда оксидный конденсатор С1 (емкостью до 100 мкФ и более) еще не заряжен. Керамический конденсатор С2 значительно меньшей емкости уменьшает высокочастотные пульсации выпрямленного напряжения при работе генератора.

Мощный высоковольтный транзистор VT1 работает в ключевом режиме с высоким КПД. Он открывается импульсами генератора и создает ток в первичной обмотке трансформатора. Импульсное напряжение со вторичных обмоток (III и IV) выпрямляется и сглаживается. Еще одна обмотка (II) питает цепь стабилизации, которая управляет длительностью и/или частотой импульсов так, чтобы напряжения U1 и U2 были стабилизированы.

Более подробное описание импульсных блоков питания можно найти в журнальных статьях и специальной литературе. В мощных импульсных блоках питания используют и двухтактные генераторы и выпрямители. Генераторы импульсов и цепи стабилизации (обозначенные прямоугольниками на рис. 70) теперь часто выполняют в виде готовых интегральных схем.

Импульсные стабилизаторы напряжения выполняют по похожим схемам, но вместо трансформатора в них используют дроссели на ферритовых магнитопроводах. Рассмотрим схему понижающего преобразователя-стабилизатора (рис. 71), вырабатывающего, например, стабилизированное напряжение 5 В из нестабилизированного 12... 18 В. Он работает c высоким КПД (только при стабильном токе нагрузки), достигающим 90% и более. Это означает, что ток в нагрузке больше потребляемого!

Ключевой транзистор VT1 включается короткими импульсами от задающего генератора. Ток в дросселе L1 нарастает за время импульса до сравнительно большого значения (порядка тока нагрузки). Когда же по окончании импульса транзистор закрывается, ток в дросселе продолжает протекать через открывшийся диод VD1 до начала следующего импульса. При этом расходуется энергия, запасенная в магнитном поле дросселя.

Цепь стабилизации регулирует длительность или частоту повторения импульсов так, чтобы выходное напряжение оставалось неизменным. Например, при возрастании выходного напряжения длительность импульсов уменьшается.

Учитывая, что импульсные стабилизаторы создают помехи, они требуют хорошей фильтрации напряжения на входе и выходе.

Автор: В.Поляков

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Хранение углерода в океане 25.10.2024 С глобальным потеплением и усиливающимися последствиями климатических изменений, вызванных деятельностью человека, поиск эффективных решений для уменьшения концентрации парниковых газов становится одной из главных научных задач. Недавнее исследование ученых Калифорнийского университета в Ирвайне открыло новые горизонты в этой области, выявив перспективный способ хранения углерода в океанских глубинах с помощью морских бактерий. Группа специалистов под руководством доцента Бретта Уокера из Департамента наук о системе Земли разработала уникальную технику, которая позволяет наблюдать, как органические молекулы, созданные морскими бактериями, могут эффективно удерживать углерод в глубинах океана. "Это впервые, когда мы смогли измерить подобные процессы в морской воде", - говорит Уокер. Новая методика позволяет анализировать состав всех органических молекул и отслеживать их движение в толще океана. Исследование проводилось в Баффиновом заливе, расположенном между Канадой и Гренландией. Ученые сфокусировались на классе органических молекул, известных как алициклические молекулы, богатые карбоксильными группами (CRAM). Эти молекулы играют ключевую роль в хранении углерода. Команда обнаружила, что часть этих органических молекул предпочитает накапливаться в глубоких слоях океана, в то время как другие возвращаются на поверхность. "В глубоких водах океана мы выяснили, что от четверти до половины CRAM исчезает, и это происходит благодаря активности гетеротрофных бактерий, которые поглощают эти молекулы как источник энергии", - объясняет Уокер. Ранее считалось, что CRAM просто накапливается в океанских глубинах, но данные исследований показали, что в Баффиновом заливе значительная часть CRAM производится на поверхности океана, а затем погружается в его глубины. Этот процесс имеет важные климатические последствия: если бактерии могут удерживать молекулы CRAM в глубоководных зонах, это означает, что углерод, который попадает в океан с поверхности в виде углекислого газа, может оставаться там на длительные периоды, что замедляет его возвращение в атмосферу. Это открытие меняет наше понимание того, как морская биосфера может способствовать смягчению климатических изменений. Потенциал хранения углерода в океанских глубинах может стать важным инструментом в борьбе с глобальным потеплением. Если удастся увеличить количество углерода, сохраняемого в океане за счет усиления процессов, связанных с CRAM, это может существенно повлиять на динамику накопления углекислого газа в атмосфере на протяжении сотен и тысяч лет. Следующий шаг в исследованиях - выяснить, возможно ли усиление естественного производства CRAM и их последующее хранение в океанских глубинах с помощью местных бактериальных сообществ. Это может стать эффективной стратегией для увеличения объемов углерода, удерживаемого в океане. "Если нам удастся повысить скорость накопления углерода в глубинах океана, это может кардинально изменить ситуацию на тысячелетние временные масштабы", - добавляет Уокер. Команда ученых планирует расширить исследования и изучить, происходят ли аналогичные процессы в других регионах мирового океана. Они стремятся понять, насколько распространен этот механизм и как он связан с глобальной циркуляцией океанских вод и процессами формирования глубокой воды. Таким образом, новое исследование открывает перспективы использования природных процессов океанического углеродного цикла для смягчения последствий изменения климата. Углубленное понимание роли морских бактерий в накоплении углерода в океанских глубинах может стать важным шагом на пути к более эффективным методам борьбы с глобальным потеплением и снижению концентрации парниковых газов в атмосфере.

Другие интересные новости:

▪ Все мультимедийные возможности HSPA на одном кристалле

▪ Электрогенератор работает на трении

▪ Зачем тукану клюв

▪ Влияние речи робота на доверие к нему людей

▪ Многократно наносимые и стираемые чернила

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Прописать ижицу. Крылатое выражение

▪ статья Кто такая Елена Троянская? Подробный ответ

▪ статья Горчица сизая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Цемент для фарфора и фаянса. Простые рецепты и советы

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Силовые кабельные линии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026