12. Эл.Питание

12.1. Блоки питания. Назначение. Классификация.

Компьютерный блок питания — вторичный источник электропитания (блок питания, БП), предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до заданных значений.

В некоторой степени блок питания также:1)выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения;2)будучи снабжён вентилятором, участвует в охлаждении компонентов внутри системного блока персонального компьютера.

Классификация:

НЕСТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ блоки питания - самые распространенные трансформаторные блоки питания. Обеспечивают выходное напряжение ПОСТОЯННОГО ТОКА. Такой блок питания содержит сетевой трансформатор и выпрямитель. В нестабилизированных блоках питания выходное напряжение соответствует номинальному только при номинальном сетевом напряжении (220V) и номинальном токе нагрузки. 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ блоки питания. Обеспечивают СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ выходное напряжение ПОСТОЯННОГО ТОКА. Такой блок питания содержит сетевой трансформатор, выпрямитель и стабилизатор. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ - означает, что выходное напряжение не зависит и от изменения тока нагрузки

ИМПУЛЬСНЫЕ блоки питания также обеспечивают на выходе СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ напряжение постоянного тока. При этом ИМПУЛЬСНЫЕ блоки питания имеют следующие преимущества по сравнению с трансформаторными:

• Большой КПД

• Незначительный нагрев

• Малый вес и габариты

• Как правило бОльший допустимый диапазон сетевого напряжения

• Как правило имеют встроенную защиту от перегрузки и замыканий на выходе

ПЕРЕМЕННЫЕ - блоки питания с выходным напряжением переменного тока. Применяются для питания осветительных и нагревательных электроприборов, а также для тех бытовых приборов, которые содержат внутренний выпрямитель напряжения

АДАПТЕРЫ 220V-110V AC (автотрансформаторные) - эти изделия хоть и похожи по выходным характеристикам на блоки питания с ПЕРЕМЕННЫМ выходным напряжением, но выполнены по автотрансформаторной схеме/

ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА - под зарядными устройствами будем понимать устройства, предназначенные исключительно для заряда аккумуляторов различных типов. 

12.1.1. Без преобразования

12.1.2. С преобразованием шим

12.1.3.С преобразованием чим

12.2. Ибп назначение

Источник бесперебойного питания-стати­ческое устройство, предназначенное, во-первых, для резервирования (защиты) электроснабжения электроприемников за счет энергии, накопленной в аккумуля­торной батарее и, во-вторых, для обеспечения КЭ у защищаемых электроприемни­ков. 

Первое и самое главное назначение источника бесперебойного питания - обеспечить электропитание компьютерной системы или другого оборудования в то время, когда электрическая сеть по каким-то причинам не может это делать. Во время такого сбоя электрической сети ИБП питается сам и питает нагрузку за счет энергии, накопленной его аккумуляторной батареей. 

12.2.1. On-Line

Второй тип ИБП - это источники бесперебойного питания с режимом работы on­line (on-line - дословно «на линии»). Эти устройства постоянно питают нагрузку и не имеют времени переключения. Наряду с резервированием электроснабжения они предназначены для обеспечения КЭ при его нарушениях в питающей сети и фильтрации помех, приходящих из питающей сети

Источники бесперебойного питания с режимом работы on-line выпускаются не­скольких типов (по принципам преобразо­вания энергии). Существуют четыре типа on-line ИБП:  ·                     с одиночным преобразованием;  ·                     с дельта-преобразованием;  ·                     феррорезонансные ИБП; 

с двойным преобразованием. 

Принцип одиночного преобразования (single conversion) заключается в следующем. В цепь между питающей сетью и нагрузкой включен дроссель, к выходу которого подключен инвертор. Инвертор в данной схеме является реверсивным и способен преобразовывать постоянное напряжение в переменное и наоборот. Поми­мо питания нагрузки в автономном режиме вторым назначением инвертора является регулирование напряжения на стороне нагрузки при отклонениях в питающей сети.

Принцип дельта-преобразования (delta conversion) основан на применении в схеме ИБП так называемого дельта-трансформатора. Дельта-трансформа­тор представляет собой дроссель с обмоткой подмагничивания, которая позволяет управлять током в основной обмотке (аналогично принципу магнитного усилите­ля).

Феррорезонансные ИБП названы так по применяемому в них феррорезонансному трансформатору. В основу принципа его работы положен эффект феррорезонанса, применяемый в широко распространенных стабилизаторах напряжения.

Наиболее широко распространен тип ИБП двойного преобразования

Вторичные источники питения без преобраз частоты:

Сетевой выпрямитель- выпрямляет,преобразует поступающие на вход переменная напряжения.

Фильтр- обеспечивает выделение поятоянной состовляюлщей однонаправленного пульсирующего напряжения и подавления.  

Стабилизатор – обеспечивает поддержание постоянного напряжения на выходе источника питания в заданных пределах.

Схема в тетради

Достоинства схемы :

-мало элементов ,простая конструкция и высокая надежность

-хорошая ремунтопригодность

Недостатки:

-габориты

-низзкий кпд(примерно 30-40%).

ВИП с преобразованием частоты

Схема в тетр…

Преобразователь напряжения состоит:

-конвертор –он осуществляет преобраз. Постоянного напряжения одной величины в постоянное напряжение другой величины.

-инвертор- преобразует поступающего на вход постоянного напряжения переменная напряжения

-трансформатор-TV1:

1)обеспечивает преобраз. Переменного напряжения высокой частоты до нужной величины

2)обеспечивает гальвоническую связь

-выпрямитель-преобар.поступающую на вход переменная напряжения высокой частоты в однонаправленное пульсирующее напряжение

-фильтр

12.2.2.Off-Linе

Первый тип ИБП- это источники бесперебойного питания с режимом работы off­line (off-line - дословно «вне линии»). Принцип работы этого типа ИБП заключа­ется в питании нагрузки от питающей сети и быстром переключении на внутрен­нюю резервную схему при отключении питания или отклонении напряжения за до­пустимый диапазон. Время переключения обычно составляет величину порядка 4... 12 мс, что вполне достаточно для большинства электроприемников с импульс­ными блоками питания.