Захранващият блок е частта от хардуера, която се използва за преобразуване на мощността, предоставена от контакта, в използваема мощност към много части в електрическо устройство. Всяко енергийно захранване трябва да движи своя товар, който е свързан с него. В зависимост от своя дизайн, захранващият блок може да получава енергия от различни видове енергийни източници, като системи за пренос на електрическа енергия , електромеханични системи като генератори и алтернатори, слънчеви преобразуватели на енергия, устройства за съхранение на енергия като батерия и горивни клетки или друго захранване. Съществуват два вида захранвания, AC и DC захранване. Въз основа на електрическите спецификации на електрическото устройство може да използва променливотоково или постояннотоково захранване.
Какво представлява захранването?
Захранването може да бъде определено, тъй като е електрическо устройство, използвано за подаване на електричество към електрически товари. Основната функция на това устройство е да променя електрическия ток от източник на точното напрежение, честота и ток за захранване на товара. Понякога, тези захранвания могат да бъдат наречени като преобразуватели на електроенергия. Някои видове консумативи са отделни парчета товари, докато други се произвеждат в уредите, които те контролират.
Блок-схема на захранването
Захранващата верига се използва в различни електрически и електронни устройства. Захранващите вериги са класифицирани в различни типове въз основа на мощността, която използват за осигуряване на схеми или устройства. Например, схемите, базирани на микроконтролер, обикновено са схемите за регулиране на захранването с 5V DC (RPS), които могат да бъдат проектирани с помощта на различен метод за промяна на мощността от 230V AC на 5V DC.
Блоковата схема на захранването и поетапното преобразуване на 230V AC в 12V DC са разгледани по-долу.
- Понижаващ трансформатор преобразува 230V AC в 12v.
- Мостовият токоизправител се използва за смяна на променлив ток на постоянен
- Кондензатор се използва за филтриране на пулсациите на променлив ток и дава на регулатора на напрежението.
- Накрая регулаторът на напрежението регулира напрежението до 5V и накрая се използва блокиращ диод за приемане на пулсиращата форма на вълната.
Блок-схема на захранването
Класификация на захранването и различните му видове
Тук ще обсъдим различни видове захранвания, съществували в пазарния свят. Таблицата по-долу разказва основните видове захранвания за следните условия.
ИЗХОД = DC | ИЗХОД = AC | |
ВХОД = AC |
|
|
ВХОД = DC |
|
|
Променливо захранване с променлив ток
Различните променливо напрежение се генерират чрез използване на трансформатор. Трансформаторът може да има множество намотки или кранове, като в този случай уредът използва превключватели за избор на различните нива на напрежение. Като алтернатива може да се използва променлив трансформатор (регулируем автотрансформатор) за непрекъснато променяне на напреженията. Някои променливи променливотокови захранвания са включени измервателни уреди за наблюдение на напрежението, тока и / или мощността.
Променливо захранване с променлив ток
Нерегулирано линейно захранване
Нерегулираните захранващи блокове съдържат понижаващ трансформатор, токоизправител, филтриращ кондензатор и обезвъздушителен резистор. Този тип захранване поради простотата е най-евтиният и най-надежден при ниски изисквания за мощност. Основният недостатък е, че изходното напрежение не е постоянно. Тя ще варира в зависимост от входното напрежение и тока на натоварване и пулсациите не са подходящи за електронни приложения. Пулсацията може да бъде намалена чрез смяна на филтърния кондензатор на LC (индуктор-кондензаторен) филтър, но цената става повече.
Нерегулирано линейно захранване
Входен трансформатор
Входният трансформатор се използва за преобразуване на входящото напрежение на линията до необходимото ниво на захранването. Той също така изолира изходната верига от линейното захранване. Тук използваме понижаващ трансформатор .
Изправител
Изправителят, използван за преобразуване на входящия сигнал от AC формат в суров DC. Моля, направете справка с тези връзки. Налични са различни видове токоизправители изправител с половин вълна и изправител на пълни вълни .
Филтър кондензатор
Пулсиращият DC от токоизправителя се подава към изглаждащия кондензатор. Той ще премахне нежеланите вълни в пулсиращия DC.
Bleeder резистор
Bleeder резистор е известен също като източник на източване на захранване. Той е свързан през филтърните кондензатори, за да източи запасения им заряд, така че захранването на системата да не е опасно.
Програмируемо захранване
Този тип захранване позволява дистанционно управление за работата му чрез аналогов вход, иначе цифрови интерфейси като GPIB или RS232. Контролираните свойства на това захранване включват ток, напрежение, честота. Този тип консумативи се използват в широк спектър от приложения като производство на полупроводници, рентгенови генератори, наблюдение на растежа на кристали, автоматизирано тестване на апарати.
По принцип тези видове захранвания използват основен микрокомпютър за управление, както и за наблюдение на работата на захранването. Захранването, осигурено с интерфейс на компютър, използва стандартни (или) патентовани комуникационни протоколи и език за управление на устройства като SCPI (стандартни команди за програмируеми инструменти)
Компютърно захранване
Захранващият блок в компютъра е частта от хардуера, която се използва за промяна на захранването, подавано от контакта, в използваема мощност за няколко части на компютъра. Той преобразува променливия ток в постоянен ток
Той също така контролира прегряването чрез контролиране на напрежението, което може да се променя ръчно или автоматично въз основа на захранването. PSU или захранващият блок се наричат също като преобразувател на енергия или захранващ блок.
В компютъра вътрешните компоненти като кутии, дънни платки и захранвания са налични в различни конфигурации, с размери, които са известни като форм-фактор. Всички тези три компонента трябва да бъдат добре съчетани, за да работят по подходящ начин заедно.
Регулирано линейно захранване
Регулираните линейни захранвания са същите като нерегулираното линейно захранване, с изключение на това 3-терминален регулатор се използва вместо изпускателния резистор. Основната цел на това захранване е да осигури необходимото ниво на постоянна мощност на товара. DC захранването използва AC захранване като вход. Различните приложения изискват различни нива на напреженията на атрибутите, но в днешно време захранванията с постоянен ток осигуряват точно изходно напрежение. И това напрежение се регулира от електронна схема, така че да осигурява постоянно изходно напрежение в широк диапазон от изходни товари.
Блок-схема на регулирано захранване
Тук основната електрическа схема за регулирано линейно захранване е дадена по-долу.
Регулирано линейно захранване
Основните характеристики на това захранване включват следното.
- Ефективността на това захранване варира от 20 до 25%
- Магнитните материали, използвани в това захранване, са сърцевина CRGO или Stalloy.
- Той е по-надежден, по-малко сложен и обемист.
- Това дава по-бърза реакция.
Основните предимства на линейното захранване включват надеждност, простота, ниска цена и нивото на шума е ниско. Заедно с тези предимства има и някои недостатъци като
Те са най-добри за няколко приложения с ниска мощност, в резултат на което когато се изисква висока мощност недостатъците се превръщат в по-ясно. Недостатъците на това захранване включват висока загуба на топлина, размер и ниско ниво на ефективност. Винаги, когато се използва линейно захранване в приложения с висока мощност, се изискват големи компоненти за управление на мощността.
Изглаждане
След като бъде коригиран от AC сигнал, DC трябва да бъде изгладен, за да се премахне променливото ниво на напрежение. Обикновено за тази цел се използват кондензатори с голяма стойност.
Волтажен регулатор
Линейният регулатор има активно (BJT или MOSFET) пропускащо устройство (серия или шунт), контролирано от усилвател с диференциално усилване с висока печалба. Той сравнява изходното напрежение с прецизно референтно напрежение и настройва пропускащото устройство, за да поддържа постоянно ниво на изходното напрежение. Има два основни типа линейни захранвания. Прочетете повече за Различни видове регулатори на напрежение с работен принцип .
Сериен регулатор
Това е най-широко използваните регулатори за линейни захранвания. Както подсказва името, във веригата се поставя сериен елемент, както е показано на фигурата по-долу, а неговото съпротивление варира чрез управляващата електроника, за да се гарантира, че се генерира правилното изходно напрежение за взетия ток.
Концепция на серийния регулатор на напрежение или сериен регулатор
Шунтов регулатор
Шунтовият регулатор се използва по-рядко като основен елемент в регулатора на напрежението. При това върху товара се поставя променлив елемент, както е показано по-долу. Има резистор на източника, поставен последователно с входа, а регулаторът на шунта се променя, за да се гарантира, че напрежението в товара остава постоянно.
Регулатор на напрежението на шунта с обратна връзка
Захранване в режим на превключване (SMPS)
SMPS има токоизправител, филтриращ кондензатор, сериен транзистор, регулатор, трансформатор, но е по-сложен от другите захранвания, които обсъдихме.
Захранване в режим на превключване
Показаната по-горе схема е проста блок-схема. Променливотоковото напрежение се коригира до нерегулирано постояннотоково напрежение със серийния транзистор и регулатора. Този постоянен ток е нарязан на постоянно високочестотно напрежение, което позволява драстично да се намали размерът на трансформатора и позволява много по-малко захранване. Недостатъците на този тип захранване са, че всички трансформатори трябва да бъдат направени по поръчка и сложността на захранването не се поддава на ниско производство или икономични приложения с ниска мощност. Моля, обърнете се към тази връзка Знайте всичко за SMPS .
Захранване в режим на превключване (SMPS)
Непрекъсваемо захранване (UPS)
UPS е резервен източник на захранване, който в случай на прекъсване на електрозахранването или колебания позволява достатъчно време за нормално изключване на системата или за стартиране на резервен генератор. UPS обикновено се състои от банка акумулаторни батерии и схеми за чувствителност и кондициониране на мощността. Освен това прочетете за схемата на UPS и различни видове, моля, вижте тази връзка, за да прочетете повече за Схема и работа на UPS схемата .
Непрекъсваемо захранване (UPS)
DC захранване
Захранването с постоянен ток е това, което осигурява постоянно постояннотоково напрежение към товара си. Въз основа на неговия план, захранването с постоянен ток може да се управлява от захранване с постоянен ток или от захранване с променлив ток като електрическата мрежа.
DC захранване
Това е всичко за различни видове захранвания, които включват линейни захранвания, захранване с превключващ режим, непрекъснато захранване. Освен това, за внедряване на електроника и електрически проекти или каквато и да е информация относно видовете захранване е свободна да дадете отзивите си, за да дадете вашите предложения, коментари в раздела за коментари по-долу.
