Дата последнего обновления файла 19.02.2013

Вторичные источники питания

Преобразование напряжения первичного источника питания осуществляет схема электропитания. Схема электропитания — состоит из устройств, предназначенных для стабилизации, регулирования, распределения, резервирования, контроля и защиты напряжений и токов, обеспечивающих нормальную работу радиоэлектронных устройств или микросхем, если речь идет об отдельной печатной плате радиоэлектронной аппаратуры. Именно эти устройства и называются вторичными источниками питания.

Пример схемы питания печатной платы
Рисунок 1. Пример схемы питания печатной платы

Схема электропитания радиоэлектронной аппаратуры зависит от ее сложности, габаритов и потребляемого тока. В простейших электронный устройствах для их питания достаточно подключить аккумулятор или батарею питания. В более сложных потребуются стабилизаторы питания для отдельных микросхем. Как это уже упоминалось ранее, в качестве вторичных источников питания используются:

  1. Трансформаторы напряжения и тока;
  2. Выпрямители;
  3. Стабилизаторы напряжения или тока;
  4. Фильтры питания.

Следует отметить, что в современной аппаратуре многие из перечисленных вторичных источников питания могут выполнять функции друг друга. Например, стабилизаторы напряжения могут работать в качестве фильтров питания. Импульсные стабилизаторы напряжения могут одновременно выполнять функции транформатора напряжения, увеличивая или уменьшая выходное напряжение по отношению к входному. При этом одновременно производится и трансформация тока. Выпрямители могут выполнять функции стабилизации напряжения.

Внешний вид печатной платы РЭА
Рисунок 3. Внешний вид печатной платы РЭА

Рассмотрим схему питания материнской платы компьютера. Ее питание осуществляется напряжением +12 В. В то же самое время для питания цифровых микросхем требуются более низкие напряжения. Для питания периферии микросхем нужно напряжение +3,3 В, для питания ядра центрального процессора&nbsb;— напряжение от 1,2 до 1,5 В. При таких низких напряжениях питания микросхемы потребляют значительный ток и если применить одиночный стабилизатор питания, то на проводниках, подводящих питание будет создаваться значительное падение напряжения и возникать существенные выделение тепловой энергии. Поэтому стабилизаторы питания располагаются на плате в непосредственной близости от основных потребителей энергии — центрального процессора и микросхемы северного моста.

Для того, чтобы сократить потребление энергии всей платой в целом, в качестве стабилизаторов питания цифровых микросхем в настоящее время применяются импульсные стабилизаторы. В качестве примера на рисунке 4 приведена фотография участка платы, на которой показан внешний вид импульсных стабилизаторов питания.

Внешний вид импульсных стабилизаторов питания
Рисунок 4. Внешний вид импульсных стабилизаторов питания

В радиоприемной и радиопередающей аппаратуре предъявляются повышенные требования к уровню пульсаций вторичного источника питания. Поэтому в схемах этих устройств до сих пор часто применяются компенсационные стабилизаторы, обладающие достаточно низким коэффициентом полезного действия. При этом стараются использовать компенсационные стабилизаторы с низким падением напряжения. Они хорошо подходят как с точки зрения экономичности, так и с точки зрения хорошей фильтрации помех на проводниках питания. В ряде случаев они полностью заменили фильтрующие LC и RC-цепочки.

В последнее время в качестве вторичных источников питания стали широко распространяться AC-DC и DC-DC модули питания. Примение этих модулей питания позволяет значительно сократить сроки разработки новых схем радиоэлектронных устройств. Кроме того, применение DC-DC преобразователей позволяет уменьшить уровень пульсаций напряжения питания и в ряде случаев увеличить экономичность радиоэлектронной аппаратуры. На рисунках 5 и 6 приведен внешний вид DC-DC преобразователей.

Внешний вид DC-DC преобразователей
Рисунок 5. Внешний вид DC-DC преобразователей

Внешний вид DC-DC преобразователей
Рисунок 6. Внешний вид DC-DC преобразователей

Литература:

  1. Сажнёв А.М., Рогулина Л.Г., Абрамов С.С. “Электропитание устройств и систем связи”: Учебное пособие/ ГОУ ВПО СибГУТИ. Новосибирск, 2008г. – 112 с.
  2. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд. испр. – М.: ИП Радио Софт, 2006. – 384с.
  3. Гейтенко Е.Н. Источники вторичного электропитания. Схемотехника и расчёт. Учебное пособие. – М., 2008. – 448 с.
  4. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов / В.М.Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др. – М.,2009. – 384 с.
  5. DC/DC-преобразователи Traco Electronic http://www.autex.spb.ru/traco.php
  6. Дмитрий Макашов Обратноходовой преобразователь 2006
  7. Инструмент выбора микросхем-драйверов DC-DC преобразователей фирмы ON Semiconductor

Вместе со статьей "Вторичные источники питания" читают:

Первичные источники питания
http://digteh.ru/UGFSvSPS/power/

Источники бесперебойного питания
http://digteh.ru/BP/BesperebPitan/

Показатели вторичных источников электропитания
http://digteh.ru/BP/PokazVtorIstochnikov/

Однотактные преобразователи
http://digteh.ru/BP/KlassTransf/

Двухтактныетактные преобразователи
http://digteh.ru/BP/KlassTransf/


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Яндекс.Метрика
Rambler's Top100