5. Источники вторичного электропитания

   1. Структура и основные параметры

Источники вторичного электропитания (ИВП) — это электронные устройства, предназначенные для преобразования энергии первичного источника электропитания в электроэнергию, значения частоты, уровня и стабильности которой удовлетворяют требованиям для конкретного электронного изделия. В качестве первичного источника обычно выступает промышленная осветительная сеть переменного тока, или автономные источники переменного или постоянного тока (генераторы, аккумуляторы и т. п.). Возможность использования этих источников непосредственно для питания электронного устройства в большинстве случаев отсутствует, т. к. первичные устройства обычно не удовлетворяют требования по уровню, частоте или стабильности питающего напряжения для современных микроэлектронных устройств.

В общем случае ИВП состоит из нескольких функционально законченных блоков: устройства согласования частоты, устройства согласования уровня и устройства обеспечения стабильности напряжения. Устройства согласования частоты подразделяются на два основных класса: выпрямители — устройства для преобразования напряжения переменного тока в напряжение, содержащее постоянную составляющую, и инверторы — преобразователи постоянного напряжения в переменное заданной формы и частоты. Ранее рассмотренное устройство — генератор сигналов, также можно считать инвертором и использовать в схемах ИВП.

Устройства согласования уровня напряжения предназначены для преобразования как переменного, так и постоянного напряжения одного уровня в соответствующее напряжение другого уровня. В качестве приборов, преобразующих уровни переменного напряжения, обычно выступают трансформаторы. Уменьшать уровень постоянного напряжения можно при помощи разного рода делителей, как это было рассмотрено при описании источников напряжения.

Устройства обеспечения стабильности напряжения делят на два основных класса: сглаживающие фильтры — устройства для стабилизации мгновенного значения пульсирующего напряжения (тока), и стабилизаторы — устройства для стабилизации среднего значения выходного напряжения, тока или мощности.

В общем случае ИВП представляет собой соединение трех рассмотренных блоков, как показано на рис. 120.

Рис. 120

Не зависимо от структуры и схемотехнического построения, ИВП характеризуются рядом электрических параметров, основные из которых приведены ниже.

• Номинальные уровни входного и выходного напряжений. В зависимости от формы эти напряжения могут быть или действующими или постоянными.

• Предельные отклонения входного и выходного напряжений от номинальных значений. Эти отклонения часто называют относительными изменениями или коэффициентами нестабильности:

• Диапазон изменения выходной мощности. Иногда задается диапазон изменения выходного тока.

• Предельный уровень амплитуды переменной составляющей входного и выходного напряжений. Часто эти величины задают через коэффициент пульсаций , где — амплитуда основной гармоники переменной составляющей пульсирующего напряжения.

• Коэффициент сглаживания

(0)

отражает способность ИВП пропускать переменную составляющую входного напряжения.

Рассмотрим некоторые типовые функциональные блоки ИВП.