Устройства импульсного электропитания для альтернативных энергоисточников - [2]
Тип приборов под общим названием «источники питания» объединяет множество устройств. К их числу относятся как простые, на первый взгляд, электрохимические элементы с заданными характеристиками для переносных приборов, так и достаточно сложные, стационарные преобразователи энергии. Последние выполнены на основе узлов, способных осуществлять различные виды подстроек и регулировок для защиты от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов.
Качество работы и временная стабильность параметров источника питания зачастую являются определяющими факторами работоспособности прибора в целом; в данной книге этому важному вопросу посвящен специальный раздел. Именно поэтому при проверке технических характеристик того или иного устройства источнику питания следует уделять особое внимание.
В XXI веке уже произошла замена традиционных источников питания стационарного оборудования на основе силовых трансформаторов, функционирующих на частоте питающей сети, импульсных источников питания, или так называемых бестрансформаторных преобразователей первичного сетевого напряжения. Принцип их действия основан на преобразовании исходного первичного напряжения низкой частоты (десятки герц) питающей промышленной сети в более высокочастотные колебания (несколько десятков килогерц) с последующей трансформацией. Сегодня преобразователи подобного типа составляют большинство источников вторичного электропитания устройств как бытового, так и промышленного назначения.
1.1.1. Схемотехника цепей ИИП
Переход на использование преимущественно импульсных источников питания обусловлен рядом технических и экономических факторов, наиболее важными из которых являются следующие:
• источники бестрансформаторного питания мощностью до 1000 Вт имеют существенно более высокие массогабаритные характеристики по сравнению с аналогами, изготовленными на основе сетевых трансформаторов;
• обмотки трансформаторов ВЧ-колебаний ИБП имеют более высокую плотность тока, при их изготовлении используется гораздо меньше цветного металла, что приводит к снижению затрат на производство и на исходные материалы;
• высокая индукция насыщения и малые удельные потери материалов сердечников ВЧ-трансформаторов позволяют создавать ИБП с общим КПД, превышающим 80 %, что в обычных источниках почти недостижимо;
• широкие возможности по автоматической регулировке номиналов выходных вторичных напряжений посредством воздействия на первичные цепи ВЧ-преобразователя.
Рассмотрим несколько примеров структурных схем построения ИИП в сети 220 В, 50 Гц.
Блок-схема электронных узлов импульсного источника питания с несколькими выходными напряжениями представлена на рис. 1.1.
Выпрямленное, отфильтрованное и стабилизированное напряжение подается в нагрузку с выхода вторичных цепей источника питания. В импульсных источниках для бытовой радиоаппаратуры во вторичной цепи формируются четыре номинала постоянных напряжений и особый служебный сигнал «питание в норме». Мы рассмотрим его в следующих разделах. Оригинальное наименование этого сигнала — POWERGOOD, или сокращенно PG.
Значения вторичных напряжений и допустимые уровни их возможных отклонений от номиналов приведены выше. Вторичные каналы обладают различной токовой нагрузочной способностью. Самая большая нагрузка падает на вторичный канал напряжения +5 В. При этом максимально возможный ток по каналу зависит от общей мощности источника питания.
Рис. 1.1. Блок-схема электронных узлов ИИП
1.1.2. Варианты схемотехники вторичных цепей ИИП
В предельных режимах эксплуатации источника питания токовая нагрузка по каналу «+5 В» имеет значение, когда ток измеряется в десятках ампер. На выпрямительных элементах в этом случае происходит выделение значительной тепловой мощности.
Для повышения общего КПД источника и улучшения работы его теплового режима в импульсных преобразователях применяются матрицы на основе диодов Шоттки.
Эти диоды обладают улучшенными импульсными рабочими характеристиками, что способствует снижению временного интервала нахождения обоих выпрямительных диодов в проводящем состоянии во время изменения полярности импульсного напряжения. Прямое падение напряжения на них не выше 0,6 В.
Параллельно каждому из диодов в сборке SBD1 подключены демпфирующие RC-цепочки, снижающие уровень паразитных колебаний, возникающих на фронтах импульсов. К выводам обмоток W4 и W5 трансформатора подключен пропорционально интегрирующий фильтр на элементах R33 и С21. В схеме выпрямителей каналов +12 и -12 В применяются обычные диоды с улучшенными импульсными характеристиками. С помощью пропорционально интегрирующего фильтра R33, С21 происходит «затягивание» фронтов импульсов и создаются более благоприятные условия для переключения диодов как в сборке SBD2, так и диодов D21 и D22. В течение увеличенного фронта импульса происходит восстановление полного обратного сопротивления диодов.
К выходу стабилизированного напряжения +12 В подключен вентилятор блока питания, используемый для охлаждения металлических радиаторов, на которых установлены силовые транзисторы Q5, Q6 и диодные сборки выпрямителей SBD1 и SBD2. На общем теплоотводе-радиаторе могут устанавливаться элементы с различными напряжениями на корпусе. Поэтому все компоненты крепятся на радиаторах через электроизолирующие теплопроводящие прокладки.
![Видеокамеры и видеорегистраторы для дома и автомобиля](/storage/book-covers/e7/e7fe92e57c420014b776ca3876c46343bf86399d.jpg)
Сегодня никого не удивишь системами видеонаблюдения в офисах, банках, торговых центрах и на улицах. Благодаря доступной цене можно установить видеосистему для частного дома, коттеджа, контроля детской площадки, парковочного места и (или) придомовой территории. В эпоху научно-технического прогресса и обязанности самостоятельного сбора доказательств в гражданском судопроизводстве рачительному хозяину необходимо держать эти территории влияния под постоянным контролем, а сами видеокамеры защитить от злоумышленников.
![Краткое руководство слесаря-ремонтника газового хозяйства](/storage/book-covers/6b/6b171e5e706ae335808516b54fb34c0607ebe826.jpg)
Вы держите в руках практическое справочное пособие слесаря-ремонтника газового хозяйства, в котором содержатся сведения по монтажу, ремонту и эксплуатации газового оборудования, о материалах, приспособлениях и инструменте, применяемых на объектах газового хозяйства. Приведены технические характеристики газовых приборов и арматуры, приемы ее установки, испытания и проверки.В пособии помимо технических характеристик популярных устройств для газового оборудования и практических рекомендаций по эксплуатации дан анализ развития газовой отрасли.
![Управление и настройка Wi-Fi в своем доме](/storage/book-covers/18/18b20a74b197769d7e07bdc7cb7cf9e87229877c.jpg)
Несколько лет интерес разработчиков электронной аппаратуры и радиолюбителей связан с цифровыми программируемыми исполнительными устройствами, управление которых осуществляется посредством Интернета и сети Wi-Fi. К их достоинствам относят высокую точность, возможность размещения до двух десятков независимых цифровых датчиков на одном трехпроводном шлейфе длиной до 50 метров и управление несколькими десятками независимых каналов (исполнительных устройств). Целый дом можно сделать управляемым с помощью предложенных решений.
![Курс выживания](/storage/book-covers/1a/1aafec32bdd8fb020825fc50e504a921de970423.jpg)
Книга является практическим руководством для городских жителей по организации и ведению фермерского и подсобного хозяйства, основанным на личном опыте автора. Рассмотрены организационные вопросы: регистрация строения, покупка леса и др. Показано, как отремонтировать деревенский дом и баню, возвести хозяйственные постройки. Даны рекомендации по использованию Интернета и мобильной связи в деревенском доме. Большое внимание уделено разведению и содержанию домашних животных и птиц. Показано, как сделать в деревенском доме аквариум для речных рыб.
![Электронные устройства для глушения беспроводных сигналов (GSM, Wi-Fi, GPS и некоторых радиотелефонов)](/storage/book-covers/10/102ecae7dc2b15ba1d089f2778b2319b73f50c38.jpg)
Информация – это победа. Поэтому внимание к защите информации сегодня обоснованно велико. Кроме ряда возможностей получить доступ к секретной информации с помощью подслушивающих устройств, существуют и распространенные в определенных кругах методы для информационной разведки, а именно получение информации через сотовый телефон и по каналам беспроводной связи. В книге рассмотрены профессиональные и самодельные устройства для подавления устройств беспроводной связи в разных диапазонах радиочастот.Для широкого круга читателей.
![Ядерный щит России](/storage/book-covers/74/74a1aea19f55d69af0bbf3b1ecdaefc2f8eb83fb.jpg)
Политическая и оперативная обстановка динамично изменяется. Один внезапный ядерный удар – и России нет? Что мы можем противопоставить этому? Ядерный щит России основан на потенциале ракетных войск стратегического назначения, которые являются гарантом безопасности государства от внешних угроз. В книге даются ответы на актуальные вызовы времени, экскурс в историю создания и эксплуатации боевых железнодорожных ракетных комплексов позволяет на примерах анализировать их технические характеристики в сравнении с элементами ядерного потенциала вероятного противника, автором участником событий приводятся примеры практической службы в Ракетных войсках стратегического назначения Российской Федерации.Для широкого круга читателей.
![Зимняя жерлица](/build/oblozhka.dc6e36b8.jpg)
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
![Макраме. Фриволите: Практическое руководство](/storage/book-covers/d9/d940ddd3a5c5982a00ea5f6c3187d1e2a3e1ce65.jpg)
Тонкие, изящные кружева фриволите и очень стильные изделия макраме неподвластны времени и моде. Выполненные в технике макраме сумочки, колье, браслеты, пояса подчеркнут вашу индивидуальность, а сувенир, сплетенный своими руками, будет отличным подарком. Панно, покрывала, дорожки, занавески, кашпо и ширмы прекрасно дополнят оформление квартиры. Кружева фриволите применяют и для отделки, и как самостоятельные изделия. Плетение кружев челноком - увлекательное занятие. Этим рукоделием можно заниматься и дома на диване перед телевизором, и в путешествии - оно не требует специального рабочего места.