Источники электропитания
Источники электропитания являются неотъемлемой частью электронных устройств, к которым предъявляется целый ряд требований. Они представляют собой комплекс элементов, приборов и аппаратов, вырабатывающих электрическую энергию и преобразующих ее к виду, необходимому для обеспечения требуемых условий работы электронных устройств.
Основные виды источников питания:
Первичные ИП − преобразователи различных видов энергии в электрическую. К первичным источникам питания можно отнести аккумуляторные батареи, солнечные батареи, генераторные установки,источники бесперебойного питания, работающие в автономном режиме и др..
Вторичные ИП − сами электроэнергию не генерируют, а служат только для ее преобразования и обеспечения требуемых параметров напряжения, частоты, пульсаций напряжения и др. Вторичными источникам питания считаются стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания, преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы и др
Источники электропитания могут быть весьма разнообразными, а преобразуемое напряжение, как постоянным, от нескольких вольт, так и переменным, до сотен вольт. Электрические преобразования касаются, в основном, необходимых значений и показателей качества выходных напряжений и токов источника. Самое важное из эксплуатационных требований, это надежность функционирования при определенных внешних условиях. Конструкторско-технологические требования ориентируют разработчика на выбор элементной базы, определяют допустимую массу, объем и форму источника, а также накладывают ряд ограничений на отдельные показатели конструкции (вибропрочность, влагостойкость и т.д.).
Основные функции источников электропитания:
Обеспечение передачи мощности. Как правило, мощность источника электропитания берут с небольшим запасом, он должен обеспечивать передачу заданной мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик на выходе.
Преобразование формы напряжения. Необходимость преобразования переменного напряжения промышленной частоты в постоянное, и наоборот, а также преобразование частоты, формирование импульсов напряжения.
Преобразование величины напряжения. Применение, для питания различных цепей напряжений разной величины — как повышенное, так и пониженное.
Коррекция коэффициента нелинейных искажений (КНИ) напряжения. Позволяет уменьшить нагрузки на электропроводку и сэкономить при проектировании электросети.
Стабилизация. Необходимость стабилизации при нагрузках на сеть — напряжение, ток и другие параметры на выходе источника питания. Эти параметры должны находится в пределах задач, выполняемых сетью при влиянии большого количества дестабилизирующих факторов: изменения напряжения на входе, тока нагрузки и так далее.
Защита по току и напряжению. Необходимость защиты цепей от превышения допустимых пределов, что может привести к выходу из строя электронных устройств или самого источника электропитания.
Гальваническая развязка цепей. Защиты электроцепи от протекания тока по ненужному пути.
Регулировка. Возможность изменения каких-либо параметров, в ходе работы источника электропитания, для обеспечения правильной работы электронных устройств.
Генерация энергии. Преобразование электрической энергии из энергии других видов
Обеспечение бесперебойного питания. Переключение нагрузки при авариях на основных источниках или при переключении между вводами энергии
Управление. Изменение регулировок, включение/отключение каких-либо цепей, или источника питания в целом. Управление может быть дистанционным, программным или непосредственно на источнике электропитания
Контроль. Просмотр параметров на входе и на выходе источника питания, включения/выключения цепей, срабатывания защит.