ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Большинство электронных схем функционирует на источниках питания постоянного тока. Некоторые электронные устройства, обычно маломощные, такие как мобильные телефонные трубки и портативные компьютеры, работают на батареях, которые вырабатывают постоянный ток. Остальное оборудование, как правило, преобразовывает стандартное электропитание переменного тока (230 В и 50 Гц в Европе и 115 В и 60 Г ц в Америке) в напряжение постоянного тока. Существуют три типа таких преобразований (рис. 1.2).

1. Простой нерегулируемый линейный источник питания. Трансформатор преобразовывает входящий переменный ток в низковольтный переменный ток, обычно 6—24 В. Далее переменное напряжение подается на выпрямитель. Положительный полупериод переменного тока проходит через диод выпрямителя, а когда  поступает отрицательный полупериод, диод его не пропускает. На выходе выпрямителя протекает пульсирующий прерывистый ток. Далее конденсатор сглаживает пульсации.

2. Регулируемый линейный источник питания отличается от предыдущего тем, что добавлен электронный регулятор выходного напряжения. Его схема — аналоговая. Принцип действия — изменение входного переменного тока для получения различных значений выходного напряжения.

3. Импульсный источник питания широко применяется в телевизионных приемниках, компьютерах и др. Его основное преимущество в том, что нет необходимости в громоздком и тяжелом трансформаторе, как у линейных источников питания. Входной переменный ток сразу выпрямляется в постоянный и «рубится» (прерывается). Частота таких прерываний обычно 40 кГц. Затем это напряжение преобразуется в несколько различных напряжений трансформатором. Далее производится регулирование и сглаживание.

Существует еще один тип источников питания — это источники бесперебойного питания (UPS), блок-схема которых представлена на рис. 1.3. Источники бесперебойного питания используются для того, чтобы электронное оборудование функционировало, если по каким-либо причинам прерывается подачи электроэнергии. Для этого в составе источников бесперебойного питания есть батареи большой емкости.

Для домашнего компьютера достаточно иметь UPC, рассчитанный на несколько минут работы при отключении электроэнергии, чтобы сохранить все данные. А например, для оборудования, применяемого в больницах, необходим запас времени в 30 минут. При восстановлении энергоснабжения батареи UPC подзаряжаются.

Задание 1.9

Объясните, почему и с какой целью применяют батареи, импульсные источники.