Тема 7. Структурные схемы ивэ

Структурные схемы систем электропитания радиоаппаратуры. Централизованная, индивидуальная и комбинированная системы. Их особенности и области применения.

Структурные схемы источников вторичного электропитания (ИВЭ), использующих энергию от сети электроснабжения. Структурные схемы источников вторичного электропитания, использующих энергию автономного источника. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом. Особенности функционирования транзисторных преобразователей в источниках электропитания с бестрансформаторным входом.

Принципы миниатюризации источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Надежность и резервирование вторичного электропитания.

Основные тенденции и направления дальнейшего развития источников вторичного электропитания.

Методические указания

Для электропитания устройств связи требуется электроэнергия как постоянного, так и переменного тока. Мощности источников электропитания этих устройств могут иметь величины, начиная с долей ватта до нескольких сотен киловатт, напряжения – с долей вольта до нескольких десятков киловольт, токи – с долей миллиампера до нескольких тысяч ампер.

Источники вторичного электропитания для современной электронной аппаратуры являются стабилизирующими устройствами. Они поддерживают на нагрузке питающее напряжение с определенной точностью при воздействии всех дестабилизирующих факторов: изменения входного напряжения питания, тока нагрузки, температуры окружающей среды. В связи с этим выбор наиболее рациональной структурной схемы при оптимизации ИВЭ определяется в основном способом стабилизации выходного напряжения, при котором в наибольшей мере удовлетворяются все заданные требования.

Импульсные (или ключевые) источники электропитания в настоящее время получили распространение не меньше, чем линейные стабилизаторы напряжения. Их основными достоинствами является: высокий КПД, малые габариты и масса, высокая удельная мощность.

Габариты и масса ИВЭ определяются в основном массо-габаритными показателями сетевых трансформаторов и сглаживающих фильтров. С ростом частоты выпрямляемого напряжения габариты трансформаторов и фильтров уменьшаются. В связи с этим и появилась идея выпрямления напряжения с промежуточным преобразованием частоты. Снижение номиналов напряжения питания и повышение мощности затрудняют миниатюризацию ИВЭ. Объясняется это тем, что чем выше ток нагрузки, тем больше потери в ИВЭ, тем ниже его КПД. Значительные потери мощности в ИВЭ приводят к необходимости использования громоздких радиаторов для отвода тепла от силовых элементов. Таким образом, повышение КПД и уменьшение массогабаритных показателей – задачи взаимосвязанные. Но не только повышением КПД можно добиться уменьшения массы и габаритов. Основные способы миниатюризации ИВЭ следующие:

1. Применение ИВЭ с промежуточным преобразованием частоты и повышение частоты преобразования;

2. Повышения КПД путем использования более прогрессивных схемно-технических решений;

3. Применение более совершенной элементной базы;

4. Разработка и внедрение новых эффективных способов отвода тепла от силовых элементов.

Необходимо подробно ознакомиться с каждым из перечисленных способов миниатюризации ИВЭ. Особое внимание следует уделить изучению структурных схем ИВЭ с промежуточным преобразованием частоты.

Литература:[5, с. 208-213; 6, с. 56-61, c.242-255].

Вопросы для самопроверки

1. По каким структурным схемам выполняются ИВЭ стационарной аппаратуры?

2. По каким структурным схемам выполняются источники электропитания автономной радиоаппаратуры?

3. Какие частоты используются в ИВЭ с промежуточным преобразованием частоты?

4. Какие стабилизаторы постоянного напряжения обеспечивают получение высокого КПД ИВЭ?

5. Перечислите меры, применяемые для уменьшения помех от ИВЭ.