38) Области применения силовой электроники: вторичные источники электропитания.

Силовой электроникой называют область науки и техники, которая решает проблему создания силовых электронных приборов, а также проблемы получения значительной электрической энергии, управления мощными электрическими процессами и преобразования электрической энергии в достаточно большую энергию другого вида при использовании в качестве основного инструмента этих приборов.

Наиболее распространенными типовыми устройствами силовой электроники являются:

•бесконтактные переключающие устройства переменного и постоянного тока (прерыватели), предназначенные для включения или выключения нагрузки в цепи переменного или постоянного тока и, иногда, для регулирования мощности нагрузки;

•выпрямители, преобразующие переменное напряжение в напряжение одной полярности (однонаправленное);

•инверторы, преобразующие постоянное напряжение в переменное;

•преобразователи частоты, преобразующие переменное напряжение одной частоты в переменное напряжение другой частоты;

•преобразователи постоянного напряжения (конверторы), преобразующие постоянное напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины;

•преобразователи числа фаз, преобразующие переменное напряжение с одним числом фаз в переменное напряжение с другим числом фаз (обычно однофазное напряжение преобразуется в трехфазное или трехфазное — в однофазное);

•компенсаторы (корректоры коэффициента мощности), предназначенные для компенсации реактивной мощности в питающей сети переменного напряжения и для компенсации искажений формы тока и напряжения.

Объекты, в которых устройства силовой электроники выполняют важные функции:

•электропривод (регулирование скорости и момента вращения и др.);

•установки для электролиза (цветная металлургия, химическая промышленность);

•электрооборудование для передачи электроэнергии на большие расстояния на постоянном токе;

•электрометаллургическое оборудование (электромагнитное перемешивание металла и др.);

•электротермические установки (индукционный нагрев и др.);

•электрооборудование для зарядки аккумуляторов;

•компьютеры;

•электрооборудование автомобилей и тракторов;

•электрооборудование самолетов и космических аппаратов;

•устройства радиосвязи;

•оборудование для телевещания;

•устройства для электроосвещения (питание люминесцентных ламп и др.);

•медицинское электрооборудование (ультразвуковая терапия и хирургия и др.);

•электроинструмент;

•устройства бытовой электроники.

Источники вторичного электропитания (ИВЭП) предназначены для получения напряжения, необходимого для питания различных электронных устройств. Действующее значение напряжения сети переменного тока составляет 220 В. В то же время для работы электронных приборов необходимо постоянное напряжение, величина которого обычно не превышает нескольких вольт. Вторичные источники получают энергию от первичных источников: сети переменного тока, аккумуляторов и т.д.

Структурная схема ИВЭП, получающего энергию от сети переменного тока:

Трансформатор Тр предназначен для изменения уровня переменного напряжения и гальванической развязки выпрямителя и питающей сети. Выпрямитель преобразует переменное напряжение синусоидальной формы в пульсирующее напряжение одной полярности. Сглаживающий фильтр уменьшает пульсации напряжения на выходе выпрямителя. Стабилизатор уменьшает колебания напряжения на нагрузке.