Тема 9. Источники питания. Схемотехника комбинаторных узлов Лекция 12

Для питания электронных схем выпускается широкий спектр готовых к использованию высокоэффективных источников питания, позволяющий выбрать оптимальное решение.

Среди всего многообразия силовых преобразователей установились следующие обозначения:

• DC/DC – конвертор, преобразовывает постоянный ток в постоянный с целью получить другое напряжение, повышенную стабильность и/или гальваническую развязку одного напряжения от другого,

• AC/DC – источник питания, имеет на входе переменный ток, на выходе – постоянный ток с необходимыми параметрами,

• DC/AC – инвертор, преобразовывает постоянный ток в переменный, используется, например, в источниках резервного питания, где преобразовывает постоянное напряжение от аккумуляторов в переменный ток для питания электроприборов.

Идеальный источник питания должен обеспечивать требуемые значения напряжений питания в условиях изменения в широких пределах

параметров окружающей среды, величины нагрузки и входного напряжения. При этом он должен обладать 100%-ной эффективностью. Реальные же источники имеют нестабильность выходного напряжения и помеховые пульсации.

Стандартная схема построения источника стабильного питания предполагает использование отрицательной обратной связи для компенсации влияния дестабилизирующих факторов. При этом выходное напряжение источника сравнивается с некоторым постоянным эталонным (опорным) напряжением. Такие стабилизированные источники питания относятся к классу компенсационных. Регулирующим элементом стабилизаторов напряжения является биполярный или полевой транзистор. Если этот транзистор всё время работает в активном режиме, то схему называют линейным ( непрерывным) стабилизатором напряжения (ЛСН), а если регулирующий транзистор работает в ключевом режиме – импульсным (ИСН). Соответственно используемым стабилизаторам источники питания называются линейными и импульсными.

В таблице 12.1 приведены типовые сравнительные характеристики линейных и импульсных источников питания. Стабильность по напряжению и току обычно лучше у линейных источников питания, а эффективность – у импульсных. Поэтому в импульсных источниках питания часто используют дополнительные линейные стабилизаторы, улучшающие параметры выходного напряжения.

Таблица 12.1. Сравнение импульсных и линейных источников питания

Кроме этого, необходимо отметить, что импульсные источники питания имеют более широкий диапазон допустимых напряжений на входе. Для линейных он обычно не превышает 10% от номинального значения и напрямую связан с КПД ( коэффициентом полезного действия). У импульсных источников изменение величины входного напряжения сказывается на КПД незначительно, что позволяет работать при сильных изменениях напряжения сети (до 40%).