Главная Промышленная автоматика.

Средства электропитания

Для последнего десятилетия характерно широкое и повсеместное использование радиоэлектронной аппаратуры. Независи.мо от назначения и сложности в состав аппаратуры обязательно входят средства электропитания, обеспечивающие ее нормальное функционирование. К средствам электропитания относятся источники электропитания, устройства их коммутации, защиты, индикации, сигнализации. Источники электропитания подразделяются на первичные и вторичные.

Первичные источники электропитания осуществляют преобразование неэлектрических видов энергии: механической, химической, термо- и фотоэлектрической, ядерной и прочей - в электрическую. К ним относятся гидро- и Паротурбинные генераторы переменного и постоянного тока, химические источники тока, термоэлектрические и магнитогидродинамические генераторы, электрогенераторы с фотоэлементами, атомными и радиоизотопными элементами и др. Применение того или иного первичного источника электропитания зависит от назначения и условий эксплуатации РЭА. Большая часть бытовой радиоаппаратуры стационарного исполнения питается от однофазных электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц, объединенных >в системы электроснабжения. Это объясняется меньшей стоимостью электрогенераторов переменного тока по сравнению с источниками электропитания постоянного тока той же мощности, хорошо налаженным серийным выпуском таких электрогенераторов, возможностью получения сравнительно легким способом (трансформацией) любых электрически изолированных и различных по номиналу напряжений переменного тока, простотой устройств преобразования переменного тока в постоянный и др. Основные характеристики однофазных электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц в соответствии с ГОСТ 13109-67 приведены в табл. 1 приложения.

Электропитание РЭА крупных подвижных объектов, например судов, самолетов, дизель-электровозов, осуществляется от автономных электрогенераторов переменного и постоянного тока, аккумуляторных батарей. Для питания портативной переносной радиоаппаратуры используются химические источники тока.



к средствам вторичного электропитания РЭА (ГОСТ 23413- 79) относится та функциональная часть радиоэлектронной аппаратуры, которая использует электроэнергию первичных источников электропитания для обеспечения функциональных устройств РЭА электроэнергией заданного качества. Средства вторичного электропитания осуществляют преобразование таких характеристик электрической энергии средств первичного электропитания, как род тока, номинал напряжения, число выходных каналов, номинал частоты и число фаз переменного тока, а также регулирование напряжения или тока. К средствам вторичного электропитания относятся источники питания, их функциональные узлы, а также устройства управления, коммутации, защиты, индикации и пр.

Настоящая книга посвящена прежде всего тем функциональным узлам и элементам схем, которые характерны для источников вторичного электропитания бытовой РЭА, работающей от электросети переменного тока частотой 50 Гц. Отдельно рассмотрены химические источники тока портативной и переносной бытовой радиоаппаратуры.

2. Классификация средств вторичного электропитания

Средства вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры в соответствии с ГОСТ 23413-79 и ГОСТ 23414-79 подразделяются на системы, источники и функциональные узлы источников вторичного электропитания.

Систему вторичного электропитания образуют средства вторичного Электропитания, которые обеспечивают по заданной программе вторичным электропитанием все цепи комплекса бытовой РЭА, например комплекса высшего класса «Фепикс-005-стерео». В бытовой и любительской радиоэлектронной аппаратуре средства вторичного электропитания представлены либо в виде источников вторичного электропитания, выполненных в блочной или модульной конструкции, либо в виде комплекта взаимосвязанных функциональных узлов вторичного электропитания, конструктивно совмещенных с питаемой ими аппаратурой.

Источник вторичного электропитания (ИВЭП) радиоэлектронной аппаратуры представляет собой средство вторичного электропитания, обеспечивающее вторичным электропитанием, т. е. электроэнергией заданного качества, самостоятельные приборы или отдельные цепи комплекса РЭА. Источник вторичного электропитания, в составе которого имеется стабилизатор напряжения или тока, называется стабилизирующим ИВЭП. Источник питания, у которого регулируется хотя бы один выходной параметр, называется регулируемым источником вторичного электропитания.

В зависимости от числа выходов источники вторичного электропитания подразделяются на одноканальные и многоканальные (последние имеют два и более выходов). Кроме того, источники



вторичного электропитания характеризуются: параметрами входной и выходной электрической энергии, выходной мощностью, коэффициентом полезного действия, удельными показателями, элементной базой, условиями эксплуатации, надежностью.

В зависимости от рода тока на входе различают источники вторичного электропитания, преобразующие энергию электрической сети переменного тока частотой 50 Гц, и источники, преобразующие электроэнергию химических источников тока, а также ИВЭП с упиверсальным питанием. Выходные напряжения ИВЭП в зависимости от его назначения могут быть как постоянного, так и переменного тока.

В зависимости от номинальных значений выходных напряжений различают ИВЭП с низким (до 100 В), средним (от 100 д» 1000 В) и высоким (свыше 1000 В) напряжением. Выходные напряжения постоянного тока характеризуются значениями коэффициента пульсаций: малым (менее 0,1%), средним (от 0,1 до 1%), большим (более 1%); выходные напряжения переменного тока - формой, числом фаз, номинальной частотой, допустимым отклонением частоты, коэффициентами нелинейных искажений, модуляции и асимметрии. В зависимости от значений суммарной нестабильности выходного напряжения различают стабилизирующие ИВЭП низкой (свыше 5%), средней (от 1 до 5%), высокой (от 0,1 до 1%) точности и прецизионные (менее 0,1%). В зависимости от выходной мощности ИВЭП подразделяются на микро-мощные (до 1 Вт), малой (от 1 до 10 Вт), средней (от 10 до 100 Вт), повышенной (от 100 до 1000 Вт) и большой (свыше 1000 Вт) мощности. Следует иметь в виду, что приведенная выше классификация ИВЭП является условной, она, например, облегчает проведение сравнительной оценки различных источников вторичного электропитания.

Подобную оценку ИВЭП можно произвести не только по параметрам качества их выходных напряжений, по и по параметрам, характеризующим са>м источник вторичного электропитания: коэффициенту сглаживания пульсаций напряжения и коэффициенту стабилизации напряжения (или ,по обратному значению - коэффициенту нестабильности), коэффициенту полезного действия, удельным массообъемным характеристикам, стоимости и пр.

Совре.менные стабилизирующие источники вторичного электропитания представляют собой сложные системы автоматического регулирования с цепями обратной связи. Наличие в схеме ИВЭП реактивных элементов (индуктивностей и емкостей) мо-жет явиться причиной появления больших всплесков тока и напряжения при включении и выключении источника, а также возникновения задержек коммутации выходного напряжения. Ток включения определяется максимальным мгновенным значением тока при подключении входного напряжения к ИВЭП и может во много раз превосходить значение установившегося тока. В тех источниках питания, где этот ток не учитывается, преждевременно





[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0035