Источники вторичного электропитания. Для многих современных электронных устройств необходима Энергия постоянного тока

Для многих современных электронных устройств необходима энергия постоянного тока. Источниками постоянного тока могут служить гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы постоянного тока, термоэлектрогенераторы и выпрямители. Наиболее распространенными источниками постоянного тока являются выпрямительные схемы.

Источником вторичного электропитания называют устройство, предназначенное для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. По сравнению с другими источниками постоянного тока выпрямители обладают существенными преимуществами: они просты в эксплуатации и надежны в работе, обладают высоким КПД, имеют длительный срок службы.

В состав источника вторичного электропитания входит трансформатор, непосредственно выпрямитель, сглаживающий фильтр и стабилизатор напряжения. Трансформатор предназначен для изменения питающего напряжения сети с целью получения заданной величины выпрямленного напряжения на нагрузке. С помощью выпрямителя осуществляется преобразование переменного напряжения в постоянное пульсирующее. Сглаживающий фильтр предназначен для сглаживания пульсаций выходного напряжения выпрямителя. В отдельных случаях могут отсутствовать некоторые звенья приведенной структурной схемы, за исключением основного элемента — выпрямителя. Например, выпрямитель может быть включен в сеть без трансформатора или работа выпрямителя на нагрузку осуществляется без фильтра. С другой стороны, очень часто в состав выпрямителя входит стабилизатор напряжения или тока, который можно включать на выходе (по постоянному току) или на входе (по переменному току). Питание электронной аппаратуры чаще всего осуществляется с помощью маломощных выпрямителей, работающих от однофазной сети переменного тока. Такие выпрямители называются однофазными. Они делятся на: а) однополупериодные, в которых ток через вентиль проходит в течение одного полупериода переменного напряжения сети; б) двухполупериодные, в которых ток проходит через вентиль в течение обоих полупериодов; в) схемы с умножением напряжения.

В современных выпрямителях в качестве вентилей чаще всего используются полупроводниковые диоды.

В электронной аппаратуре широко применяются преобразователи постоянного напряжения, позволяющие преобразовать постоянный ток одного напряжения в постоянный или переменный ток другого напряжения.

Освоить материал по принципу действия и устройству электронных выпрямительных устройств поможет [4, 9, 10, 22].

Вопросы для самоконтроля

1. Можно ли построить выпрямительную схему без трансформатора?

2. Можно ли эксплуатировать выпрямитель без сглаживающего фильтра?

3. Провести сравнение схем выпрямления по их основным параметрам.

4. Указать особенности мостовой схемы выпрямления.

5. Для чего в схемах выпрямителей применяются сглаживающие фильтры?

6. Объясните физический смысл пульсаций.

7. Для чего в схемах выпрямителей диоды соединяются между собой параллельно или последовательно?

8. Почему управляемый выпрямитель выполняется на тиристорах?

9. Как работает транзисторный стабилизатор напряжения?

10. Уменьшаются ли пульсации на выходе стабилизатора напряжения по сравнению с его входом?