Источники электропитания

Источник электропитания (ИП) - средство для получения электрической энергии (в виде энергии постоянного тока), обеспечивающее функционирование электронных систем.

Различают первичные источники электропитания - средства, в которых электрическая энергия получается за счет энергии других видов - электрохимической (гальванические элементы, аккумуляторы), механической (дизель-генераторы), световой - солнечной- энергии (фотоэлектрические источники энергии - солнечные батареи) и вторичные источники электропитания (выпрямительные устройства или блоки питания), которые обеспечивают преобразование энергии переменного тока от технической сети (промышленная или бортовая сеть) в энергию постоянного тока.

Основным источником питания на судне является бортовая сеть, вырабатывающая переменное напряжение промышленной частоты (обычно 50 Гц). Для получения постоянного тока используется выпрямительное устройство (блок питания), которое состоит из трансформатора Т, вентильной группы В, сглаживающего фильтра СФ, стабилизатора постоянного напряжения Ст (рис.6.5).

СФ

В

Ст

Т

От сети К нагрузке

Рис.6.5

Трансформатор предназначен для изоляции блока питания от источника переменного напряжения, а также для повышения/понижения напряжения.

Вентильная группа (один или несколько выпрямительных диодов) предназначена для преобразования переменного (гармонического) напряжения в пульсирующее напряжение одной полярности. Основные схемы выпрямителей - однополупериодные и двухполупериодные (мостовые и с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора).

Сглаживающие фильтры (LC или RC-фильтры) предназначены для уменьшения пульсаций (сглаживания) выпрямленного напряжения. В результате сглаживания возрастает значение постоянной составляющей тока (напряжения).

Стабилизаторы предназначены для автоматического поддержания постоянства напряжения, подаваемого в нагрузку, независимо от значения входного сопротивления нагрузки. В этом качестве наиболее часто используют полупроводниковый стабилитрон.

Аварийным источником питания на судне является дизель-генератор, который включается при выходе из строя бортовой сети питания.

В качестве резервных и автономных источников питания используются

гальванические элементы и аккумуляторы. Для увеличения мощности их соединяют в батареи.

Гальванические элементы изготавливаются сухими или водоналивными. Распространенными являются сухие элементы с электролитом в виде густой пасты. Гальванические батареи являются источниками энергии, обеспечивающие мгновенную готовность к работе. Они являются источниками одноразового действия, т.е. после выработки ресурса их следует заменять. С течением времени происходит высыхание компонент гальванического элемента - на каждом элементе обозначается предельный срок хранения, после которого номинальное значение напряжения не гарантируется.

Аккумулятор - устройство для накопления энергии с целью последующего ее использования. Электрический аккумулятор - устройство, преобразующее электрическую энергию в химическую и по мере необходимости обеспечивающее обратное преобразование. Аккумуляторы делятся на кислотные и щелочные. В кислотных аккумуляторах пластины изготавливаются из свинца, а электролитом служит раствор серной кислоты определенной плотности. В щелочных аккумуляторах электроды бывают кадмиево-никелевыми (КН), железо-никелевыми (ЖН), никель-цинковыми (НЦ) и серебряно-цинковыми (СЦ). Электролитом служит раствор едкой щелочи определенной плотности. Щелочные серебряно-цинковые аккумуляторы обладают наиболее высокими эксплуатационными свойствами (небольшие габариты и вес - в 4…6 раз легче других аккумуляторов, широкий диапазон температур, большие токи). Однако эти аккумуляторы значительно дороже других. Перед использованием аккумулятор необходимо зарядить с помощью специального зарядного устройства. При использовании аккумулятора его емкость снижается, для восстановления номинальных значений тока и напряжения также требуется регулярная подзарядка аккумулятора. Существуют автоматические зарядные устройства, обеспечивающие автоматическое подключение источника постоянного тока к аккумулятору при снижении емкости последнего ниже номинальной.

Контрольные вопросы к разделу 6

1. Изобразите структурную схему радиопередатчиков и поясните назначения его блоков.

2. Опишите назначение согласующего устройства между выходом передатчика и антенной.

3. Перечислите основные характеристики радиопередатчиков.

4. Составьте структуру радиоприемника супергетеродинного типа и опишите назначение отдельных блоков.

5. Перечислите основные характеристики радиоприемников.

6. Опишитет назначение источников питания и их основные виды.

Литература

Байрашевский А.М., Жерлаков А.В., Ильин А.А. и др. Судовая электроника и радионавигационные приборы. - М.:Транспорт, 1989.-271 с.

Мержеевский А.И., Фокин А.А. Электроника и автоматика в гидрометеорологии.- Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-384 с.

Ибрагим К.Ф. Основы электронной техники: элементы, схемы, системы. Пер. с англ.- М.: Мир, 1997. - 398 с.

Иваненко И.П., Ильин А.А., Солодовниченко М.Б. и др. Радиотелекс на морском флоте. - М.:

Мортехинформреклама, 1990. - 68 с.

Эрл Д.Гейтс. Введение в радиоэлектронику. -Ростов-на Дону: Феникс, 1998.- 640 с.

П.Хоровец, У.Хилл Искусство схемотехники.Т.1.Пер. с англ.-М.:Мир,1993.- 413 с.

[RV1]