4. Источники вторичного электропитания

Работа любой радиоэлектронной аппаратуры невозможна без источников электропитания. Источники электропитания используются для обеспечения работы различных цепей, путем подачи в них соответствующих напряжений, которые вызывают протекание в них необходимых токов. Источники электропитания делятся на первичные (батареи, аккумуляторы, солнечные ба­тареи, сеть переменного тока и др.) и вторичные (ИВП), питающиеся от первичных источников постоянного тока, сетей переменного тока, электромеханических генераторов), на источники тока и напряжения. По уровню преобразуемой энергии источники питания делятся на маломощные (до 10 Вт), средней (от 10 до 100 Вт) и повышенной (свыше 1000 Вт) мощностей. Настоящая глава посвящена вторичным источникам электропитания.

ИВП характеризуются рядом признаков: условиями эксплуатации, выходными и входными параметрами, элементной базой, электрическими режимами и т. д.

Наиболее удобным, экономичным и надежным способом электропитания является питание от сети переменного тока. Основной задачей источников вторичного электропитания является преобразование переменного тока электросети в пульсирующий, однонаправленный. Этот процесс называется выпрямлением и осуществляется выпрямителями. Затем с помощью фильтров и схем стабилизации пульсации уменьшаются до минимальной величины, не создающей помех в работе цепей. В зависимости от количества фаз питающего переменного напряжения выпрямители бывают однофазными и трехфазными. Выпрямителем часто называют весь комплект оборудований, в который входят как собственно трансформатор, выпрямитель, так и сглаживающий фильтр. Процесс преобразования сетевого переменного напряжения в постоянное может осуществляться как с использованием схем с сетевым трансформатором, так и без него.

В общем случае выпрямитель состоит из трех основных узлов (см. рис. 4.1).

Рис. 4.1. Структурная схема выпрямителя:

Т – трансформатор, ВЗ – вентильное звено (полупроводниковый прибор); СФ - сглаживающий фильтр

Q Контрольные вопросы.

1. Что называется источником электропитания?

2. Как классифицируются источники электропитания?

3. Какой процесс называется выпрямлением?

4. Что включает схема выпрямителя?

4.1. Силовые трансформаторы

Силовой трансформатор обеспечивает получение требуемого напряжения на выходе выпрямителя при заданном действу­ющем значении напряжения сети, а также устраняет непосред­ственную (гальваническую) связь цепей выпрямленного тока с питающей сетью, что обязательно при заземленной нагрузке. Конструктивно силовые трансформаторы делятся на следующие группы: стрежневые, броневые, тороидальные, трехфазные и т. д. Основными элементами трансформаторов являются: сердечник (магнитопровод) и обмотки (первичная – сетевая и вторичные). Сердечники изготавливаются в виде прямоугольных П- или Ш-образных пластин или лент из высоколегированных холодно- и горячекатаных (трансформаторных) сталей. Для импульсных трансформаторов используются сердечники из марганцово-цинковых ферритов. Первичная обмотка может иметь несколько секций, переключаемых на сетевые напряжения: 110, 127 и 220 В. Вторичных обмоток может несколько. На выводах вторичных обмотках в зависимости от количества витков формируется требуемые напряжение питания.

Применяют следующие основные типы буквенных обозначений трансформаторов серийно выпускаемых промышленностью: ТПП – трансформатор питания устройств на полупроводниковых приборах, ТС – трансформатор питания бытовой аппаратуры, ТТ – трансформатор питания тороидальный, ТИ – трансформатор импульсный, ТИМ - трансформатор импульсный малогабаритный и др.

Основными параметрами сетевых трансформаторов являются: Номинальные напряжение и ток первичной (сетевой) обмотки – U₁, I₁; напряжение и ток вторичной обмотки – U₂ , I₂; напряжение холостого хода - U_o; номинальная мощность – P_o; частота сети – f .

Q Контрольные вопросы.

1. Для чего используются сетевые трансформаторы?

2. Какие конструкции сетевых трансформаторов вы знаете?

3. Назовите основные параметры сетевых трансформаторов.