Цілком очевидно, що наше обговорення однополупериодного випрямляча є спрощеним, але цілком корисним для ілюстрації відносної неефективності примітивних схем випрямлення. Як показано на рис. 10.1, однополуперіодний випрямляч здійснює перетворення змінної напруги в постійне з к.к.д. близько 40 відсотків. Двухполуперіодні випрямлячі, з подвоєним числом імпульсів при випрямленні, мають ефективність близько 80 відсотків. Додавання конденсаторів і котушок індуктивності з метою фільтрації може ще збільшувати цю величину. Тим не менш, залишається фактом, що підвищення ефективності досягається за рахунок збільшення вартості і складності схеми. Сумарна ефективність перетворення енергії знижується в подальшому в процесі стабілізації, перш за все дисипативними (лінійного типу) стабілізаторами.

Сказане наочно демонструється на рис. 10.2, де зображена форма напруги, отриманого від двухполупериодного випрямляча. Цей випрямляч має на виході ємнісний фільтр для тимчасового зберігання енергії між імпульсами напруги, отриманими при випрямленні. У загальному випадку в електронних системах к.к.д. джерела живлення визначається, перш за все, тією частиною нестабілізованим вхідний потужності, яка витрачена даремно в процесі стабілізації. Таким чином, на рис. 10.2 корисна потужність міститься тільки в нижній частині графіка, нижче прямої, яка представляє постійне стабілізовану вихідна напруга (КВІТ). Верхня частина являє пульсуюче змінну напругу (VR) І резервне напруга (Км), Необхідне для стабілізації, які значно знижують к.к.д. дисипативних лінійних джерел харчування. Пульсуюче напругу можна знижувати тільки поліпшуючи фільтрацію, тобто за рахунок підвищення вартості джерела. Резервне напруга визначається діапазоном зміни вхідного змінної напруги і мінімальним падінням напруги на прохідному стабилизирующем елементі при найгіршій ситуації.

Рис. 10.2. Типова ситуація розсіювання потужності в лінійному стабілізаторі. Хвиляста лінія являє собою нестабілізованого напруга на виході фільтру двухполупериодного випрямляча. Тільки частина вхідної потужності буде передана в навантаження у вигляді вихідного напруги лінійного стабілізатора. Інша частина потужності розсіюється в прохідному стабилизирующем елементі лінійного стабілізатора. Імпульсний стабілізатор може використати майже повну амплітуду вхідної напруги.

Імпульсні джерела живлення повністю використовують вхідна напруга, вид якого зображений на рис. 10.2, тому що все вхідна напруга вносить вклад в «корисну» потужність. Імпульсний стабілізатор, наприклад, компенсував би пульсуючу складову напруги, але не розсіюючи потужність, а змінюючи частоту слідування або тривалість імпульсів визначають процес перемикання, щоб перетворити пульсуюче напруга в постійне вихідна напруга. Теж саме відбувається з резервним напругою, що змінюється з флуктуаціями напруги мережі змінного струму. Для імпульсного стабілізатора не складає проблеми змінити частоту слідування або тривалість імпульсів, щоб компенсувати ці флуктуації. В результаті імпульсні джерела живлення зазвичай пред’являють менше, ніж лінійні, вимог до випрямлячів, а це призводить до зменшення їх габаритів і компенсує вартість вхідних до складу стабілізатора компонент.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.