Импульсные источники вторичного электропитания

В параграфе 1.3 на рис. 1.3.1 рассматривался аналоговый источник электропитания, который используется в устройствах с невысоким качеством. Па рис. 4.4.1 показана структурная схема импульсного источника питания (ИИП).

Главная идея ИИП заключается в повышении частоты переменного напряжения, из которого формируется выходное постоянное напряжение.

Рис. 4.4.1. Структурная схема импульсного источника

На рис. 4.4.1 обозначены:

• • ~U_C — сеть с частотой 50 Гц;
• • СВ — аналоговый бестрансформаторный сетевой выпрямитель;
• • ИСН — импульсный генератор/стабилизатор напряжения (преобразует пульсирующее напряжение в импульсное (1 — 10 кГц) и стабилизирует его амплитуду путем понижения мощными высоковольтными транзисторами, работающими в ключевом режиме);
• • ПН — преобразователь напряжения (импульсный многообмоточный трансформатор на напряжение 1 — 10 кГц);
• • ВЧВ — высокочастотные (аналоговые) выпрямители с входными импульсными напряжениями частотой 1 — 10 кГц;
• • =U — постоянные стабилизированные напряжения с малым коэффициентом пульсации.

Повышение частоты напряжения позволяет:

• • уменьшить объем ферромагнитного сердечника импульсного трансформатора в ПН;
• • получить в ВЧВ заданный коэффициент пульсаций выходного напряжения с помощью С-фильтра при значительно меньшей емкости конденсатора.

Таким образом, импульсные источники имеют меньшие объем, вес и стоимость. Однако импульсные напряжения и токи в них создают электромагнитные помехи (см. параграф 6.7) другим электронным устройствам. Поэтому они нуждаются в дополнительных мерах для подавления электромагнитного излучения путем экранирования всего устройства и установки заграждающего фильтра для защиты сети.

Упражнение 4.4.1.

Частота напряжения сети /, = 50 Гц, частота импульсного выходного напряжения ИСН на рис. 4.4.1 /₂ = 1 кГц. Найти отношение необходимых объемов сердечников трансформаторов для этих частот при прочих равных условиях.