Електронні джерела живлення (або джерела живлення, що застосовуються в електроніці) найбільш часто пов’язані із завданнями зміни ^ управління або стабілізації електричної потужності. Під терміном управління мається на увазі використання деякого методу регулювання, незалежно від того виконуєте Ви операцію випрямлення, інвертування, стабілізації або змінюєте величину напруги або струму. Таке управління потужністю, що надходить в навантаження, досягається тільки поглинанням надлишкової потужності в керуючому пристрої. Саме поняття надлишкової або холостий потужності заслуговує особливої ​​уваги.

З іншого боку, є методи, що дозволяють управляти потужністю в навантаженні без розсіювання потужності в пристрої управління. Основні методи управління електричною потужністю в навантаженні показані на рис. 6.1. Ймовірно, можна запропонувати й інші схеми, але вони, швидше за все, будуть варіантами тих, що зображені на малюнку. Є інші способи, наприклад, використання пристроїв з насищаються сердечником або магнітні підсилювачі, а реостат можуть замінити такі пристрої, як транзистори, лампи і терморезистори.

Рис. 6.1. Основні схеми керування потужністю, що надходить в навантаження. Метод, зображений на рис. А, ймовірно найбільш простий, але самий не ефективний. Всі інші методи, по крайней мере в ідеальному випадку, не розсіюють потужність. Хоча імпульсний метод, показаний на рис. F, здається примітивним, але він є основним у сучасних високоефективних імпульсних джерелах живлення.

Визначення імпульсного джерела живлення

Важко дати швидке і коротке визначення, яке відрізняло б ПІП від усіх інших типів. Але буде правильно сказати, що ПІП це таке джерело, в якому основний потік електроенергії формується, управляється або стабілізується допомогою перемикаючих пристроїв. Найбільш часто ІІП має електронну схему стабілізації вихідної напруги. ПІП зазвичай досить дорогі, але очікується, що вони зрівняються за своїми характеристикам, надійності і вартості із звичайними лінійними чи іншими, розсіюючими енергію, джерелами живлення.

Деякі джерела живлення використовують процес перемикання, але зазвичай не відносяться до імпульсних джерел живлення. Причина цього криється, скоріше за все, у звичці або в традиції. Хорошим прикладом служить схема випрямляча, показана на рис. 6.2А, який з академічної точки зору можна кваліфікувати як ПІП. Як ще, не перемикаючи, можна виконати випрямлення?

З іншого боку, той факт, що джерело живлення використовує процес перемикання, не обов’язково кваліфікує його як ПІП. Наприклад, є багато нових лінійних програмованих джерел живлення, в яких за допомогою перемикаючих елементів здійснюється комутація резисторів, що призводять до зміни внутрішнього опорного напруги, що в свою чергу викликає зміну вихідної напруги (рис. 6.2в). Інші джерела живлення, типу старомодного вібраційного, формували і часто випрямляли напругу, використовуючи елементи, які безсумнівно є перемикачами.

Останні три джерела живлення, наведені на рис. 6.2, за сучасними стандартами більше підходять під поняття ПІП. У популярному перетворювачі, показаному на рис. 6.2D, наявність процесу перемикання очевидно. Перемикання в таких джерелах живлення зазвичай виконується транзисторами або тиристорами, часто разом з насичуючої сердечником трансформатора, який відіграє провідну роль в комутації. Перемикання в стабілізаторах часто здійснюється так, як показано на рис. 6.2Е, де транзистор, діод і котушка індуктивності виконують основні функції перемикання і регулювання. Управління змінною напругою здійснюється тиристорний комутатором, як показано на рис. 6.2F.

На рис. 6.3 зображена більш детальна схема імпульсного стабілізатора. Такі стабілізатори живляться від нестабілізованого джерела постійної напруги. Процес перемикання використовується для здійснення стабілізації, шляхом переривання струму від нестабілізованого джерела живлення. Робота комутуючого пристрою управляється підсилювачем сигналу помилки або компаратором і ланцюгом зворотного зв’язку в системі, яка безперервно порівнює вихідну напругу з опорним і автоматично регулює роботу перемикача так, щоб отримати бажане вихідна напруга.

Рис. 6.2. Різні джерела живлення, в яких використовуються методи комутації. З академічної точки зору схему випрямляча на рис. А можна кваліфікувати як ПІП. Однак на практиці схеми випрямлячів не вважаються такими. З іншого боку вібраційний джерело живлення (рис. С) і його сучасний варіант з насищаються сердечником (рис. D) визначено класифікуються як ПІП. Це також відноситься до схемою з перемикаючим транзистором (рис. Е) і до тиристорної схемою з фазовим керуванням (рис. F).

Рис. 6.3. Блок-схема базового варіанту ПІП. В якості електронного комутатора можна використовувати транзистор або тиристор, або пару таких пристроїв. По суті це інвертор зі зворотним зв’язком, використовуваної для стабілізації. Діод і фільтр на виході для більшої наочності включені в систему накопичення енергії.

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