Главная » Статьи » Источники питания

Импульсный источник питания

Импульсные источники питания широко используются благодаря своим преимуществам в габаритных размерах, весе, стоимости, коэффициенте полезного действия и общей эффективности. В результате высокой производительности, импульсные источники питания используются почти во задачах и обеспечивают эффективный источник питания для большинства видов электронных систем. Импульсные источники питания стали общепризнанной частью электронных систем и часто называются импульсными преобразователями электроэнергии или просто импульсниками.

Терминология импульсных источников питания

Импульсные источники питания (ИИП) могут описываться различными терминами. При этом описываются различные элементы одной и той же основной технология с различных точек зрения:

  • Импульсный источник питания, ИИП: термин импульсный источник питания повсеместно используется для обозначения устройства, которое подключено к сети или другому внешнему источнику тока и используемое для выработки электроэнергии для питания других приборов. Другими словами, это - комплектный источник питания.
  • Импульсный регулятор: обычно данный термин обозначает электронную цепь, которая обеспечивает регулирование. Импульсный регулятор является частью комплектного источника питания.
  • Контроллер импульсного регулятора: большинство интегральных схем импульсных регуляторов не содержат последовательного коммутируемого элемента для того, чтобы обеспечить более высокие значения токов и напряжений, поскольку внешний последовательный коммутируемый элемент обеспечивает лучший отвод тепла и изоляционные промежутки, чем интегрированный, а следовательно, более высокие уровни тока и напряжения.

Основы импульсных источников питания

Основной идеей, на которой основаны импульсные источники питания или ИИП является использование возможности регулирования при помощи импульсного регулятора, который использует последовательный коммутируемый элемент, подключающий и отключающий источник тока на сглаживающий конденсатор.

Diagram showing the fundamental concept behind a switch mode power supply, SMPS.

Идея импульсного регулятора в импульсном источнике питания
 

Время, которое последовательный элемент включен регулируется напряжением на конденсаторе. Если оно выше требуемого, последовательный коммутируемый элемент выключается, если оно ниже требуемого - включается. Таким образом напряжение на сглаживающем или накопительном конденсаторе поддерживается на требуемом уровне.

​Преимущества и недостатки импульсных источников питания

Использование любой технологии часто требует тщательного баланса нескольких преимуществ и недостатков. Это верно и для импульсных источников питания, которые обеспечивают очевидные преимущества, но так же и недостатки.

Преимущества ИИП:

  • Высокий коэффициент полезного действия: коммутация предполагает, что импульсный последовательный регулятор или включен или выключен и поэтому небольшое количество энергии рассеивается в тепло и таким образом достигается очень высокий уровень коэффициента полезного действия;
  • Компактность: В результате высокого коэффициента полезного действия и низкого уровня выделения тепла, импульсные источники питания являются более компактными;
  • Гибкая технология: Импульсные источники питания могут быть использованы как для увеличения напряжения в "повышающих" источниках питания, так и для понижения напряжения в "понижающих" источниках питания.

Недостатки ИИП:

  • Шум: Коммутационные импульсы, которые возникают во время переключения в импульсных источниках питания являются одной из самых больших проблем. Коммутационные импульсы могут уходить во все виды цепей, которые питает ИИП, если эти импульсы должным образом не отфильтрованы. Кроме этого коммутационные выбросы могут вызвать электромагнитные или радиопомехи, которые влияют другие близлежащие электронные элементы, особенно получающие радиосигналы;
  • Внешние компоненты: При том, что можно разработать импульсный источник питания на одной единственной интегральной схеме, обычно требуются внешние компоненты. Наиболее очевидным из них является накопительный конденсатор, но так же требуются фильтрующие элементы. В некоторых конструкциях последовательный коммутируемый элемент может являться частью интегральной схемы, но для высоких величин потребляемого тока коммутируемый элемент необходимо делать внешним. Эти внешние компоненты требуют места и прибавляют стоимость;
  • Требуется большой опыт: Часто можно собрать компоненты и получить импульсный источник питания, которые работает. Обеспечение его соответствия требуемым параметрам является более сложной задачей. Особенно сложно обеспечить требуемый уровень пульсаций и электромагнитных помех;
  • Стоимость: Тщательное рассмотрение стоимости импульсных источников питания должно выполняться перед тем как разрабатывать и применять их. Кроме самого источника питания может потребоваться дополнительная фильтрация и это может прибавить стоимость.

Не смотря на недостатки, импульсные источники питания заняли существенную часть в технологиях источников питания и используется для большого числа применений, особенно в применяемых в компьютерной технике. Для применений, требующих низкого уровня шума широко применяется технология линейных регуляторов.

Категория: Источники питания | Добавил: RUSI0 (09.02.2015)
Просмотров: 1126 | Теги: источник, питания, импульсный | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
avatar