Введение. Источники питания от электрической сети

Источники питания от электрической сети

Заряд аккумуляторных батарей

Как упоминалось выше, химические реакции в большинстве элементов батарей теоретически обратимы. На практике большинство батарей не перезаряжаются, а те батареи, которые подзаряжаются (аккумуляторные), имеют специальную кон­струкцию. Метод подзарядки зависит от типа элементов. Для заряда свинцовых батарей используется постоянное напряжение, для заряда никель-кадмиевых — по­стоянный ток. Напряжение и ток при этом регулируются таким образом, чтобы не было перегрева батареи в конце зарядки. Важно точно определить время заряда батареи. В случае герметизированных батарей возможно выделение некоторых га­зов внутри, хотя теоретически их не должно быть. Поэтому важно ограничивать скорость подзарядки батареи.

Чтобы учесть все аспекты корректной подзарядки батарей, используются уп­равляемые зарядные устройства. Контролируется ток заряда, температура батареи, выходное напряжение и, соответственно, регулируется процесс заряда. Устройства контроля заряда батареи бывают аналоговые и импульсные.

Следует заметить, что перезарядку аккумуляторной батареи лучше всего про­изводить при 50—75 %-ном уровне зарядки, и заряд лучше всего производить до 90 %-ного уровня зарядки.

Назначение источников питания от электрической сети — это преобразование пере­менного синусоидального напряжения электрической сети в постоянное напряже­ние. Обычно это достигается каскадным преобразованием, как показано на рис. 13.4. На входе источника питания обычно находится пассивный низкочастотный фильтр, схема подавления помех, вызванных переходными процессами, и ограничитель на­пряжения. Далее входное напряжение поступает на трансформатор, назначение ко­торого — преобразовать напряжение электрической сети до нужного уровня. Кроме того, трансформатор является электрическим изолятором между входом и выходом и, следовательно, между электрической сетью и электронной схемой.

Следующим каскадом обычно бывает выпрямитель, назначение которого — преобразовывать переменный ток в пульсирующий однонаправленный. Схема вып­рямителя построена на диодах (см. гл. 5.1) и может быть либо полуволновой, либо двухполупериодной (рис. 13.4). Выбор той или иной схемы выпрямления определя­ется количеством энергии, которую необходимо получить на выходе источника питания. После выпрямителя стоит схема сглаживания пульсаций, основой кото­рой является накопительный конденсатор, и по сути — это низкочастотный фильтр. Следует заметить, что фильтр должен быть пассивным.

Последним каскадом является регулятор напряжения, который контролирует выходное напряжение источника питания. Чаще всего регулятор напряжения на­строен на фиксированное напряжение, но, например, для лабораторных исследова­ний проектируются регуляторы напряжения с возможностью изменения величины выходного напряжения и тока. Кроме основного назначения, в регуляторах напря­жения предусмотрена защита от короткого замыкания и от перегрузки.