2.2 Функциональная схема блока питания

Источник вторичного электропитания (ИВП) предназначен для получения напряжения, необходимого для непосредственного питания электронных компонентов устройства. При разработке источника вторичного электропитания необходимо учитывать ряд факторов, определяемых условиями эксплуатации, свойствами нагрузки, требованиями к безопасности и т.д.

Следует обратить внимание на соответствие электрических параметров ИВП требованиям питаемого устройства, а именно:

• напряжение питания;

• потребляемый ток;

• требуемый уровень стабилизации напряжения питания;

• допустимый уровень пульсации напряжения питания.

Немаловажны и характеристики ИВП, влияющие на его эксплуатационные качества:

• наличие систем защиты;

• массогабаритные размеры.

Являясь неотъемлемой частью радиоэлектронной аппаратуры, средства вторичного электропитания должны жестко соответствовать определенным требованиям, которые определяются как требованиями к самой аппаратуре в целом, так и условиям, предъявляемым к источникам питания и их работе в составе данной аппаратуры. Существует четыре основных типа сетевых источников питания:

• безтрансформаторные, с гасящим резистором или конденсатором;

• линейные, выполненные по классической схеме: понижающий трансформатор - выпрямитель - фильтр – стабилизатор;

• вторичные импульсные: понижающий трансформатор - фильтр - высокочастотный преобразователь 20-400 кГц;

• импульсные высоковольтные высокочастотные: фильтр - выпрямитель ~220 В - импульсный высокочастотный преобразователь 20-400 кГц.

Линейные источники питания отличаются предельной простотой и надежностью, отсутствием высокочастотных помех. Высокая степень доступности комплектующих и простота изготовления делают их наиболее привлекательными. Кроме того, в некоторых случаях немаловажен и чисто экономический расчет — применение линейных ИВП однозначно оправдано в устройствах, потребляющих до 500 мА, которые требуют достаточно малогабаритных источников вторичного электропитания.

Полная функциональная схема линейного источника вторичного электропитания представлена в приложении А. Она состоит из следующих компонентов:

– трансформатор;

– выпрямитель тока;

– фильтр низких частот;

– стабилизатор.

Трансформатор – необходим для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности.

Выпрямитель напряжения – преобразует переменное напряжение в напряжение одной полярности.

Фильтр низких частот будет уменьшать пульсации напряжения на выходе выпрямителя.

Стабилизатор напряжения – необходим для стабилизации напряжения питания устройства, то есть стабилизатор получает питание от внешнего источника питания и выдает на своём выходе напряжение.

Рисунок 5. Функциональная схема блока питания

На трансформаторе входной ток и напряжение преобразуются, в необходимые для работы устройства схемы. Выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный. Фильтр низких частот предназначен для уменьшения пульсации напряжения в цепи. И в итоге стабилизатор выдает на своем выходе напряжение, не зависящее от напряжения питания.