Разделы

Разработка перспективного источника питания

Для устойчивой работы устройств электроники необходимо наличие стабилизированных источников питания. Формирование этих напряжений осуществляется блоками питания. Работа блоков питания подвержена ряду дестабилизирующих факторов, воздействие которых может пагубно сказаться на качестве формируемых им напряжений или привести к выходу из строя блока питания и всего электронного аппарата в целом. Прежде всего, это изменения сетевого напряжения, вызванные коммутацией потребителей, питающихся от общей сети, а также качества и соответствия стандарту параметров самой сети. Помимо этого, стабильность питающих напряжений существенно зависит от режимов работы электронного устройства, от типа нагрузки.

Для обеспечения нормальной работы электронного устройства применялись различные схемы стабилизации питающих напряжений, выполненных по традиционной схеме: силовой трансформатор; выпрямитель; линейный стабилизатор напряжения. Блоки питания, построенные по такому принципу, получаются слишком громоздкими, имеют значительный вес, габариты, низкий КПД, поэтому находят применение лишь в маломощных недорогих устройствах бытовой техники.

Решение проблемы снижения материалоемкости и энергопотребления в электронной аппаратуре связано с использованием импульсных блоков питания (ИБП). Переход от непрерывного режима работы стабилизатора в блоке питания к ключевому режиму работы регулирующих элементов позволяет получить высокий КПД, достигающий до 0,8 - 0,9. В то же время, уменьшенная мощность, рассеиваемая регулирующим элементом (как правило - транзистором), ведет к уменьшению габаритов и массы теплоотводящего радиатора. Улучшение теплового режима для силового регулирующего элемента приводит к существенному повышению надежности функционирования ИБП и всего электронного аппарата в целом.

Уменьшение габаритов и массы ИБП обусловлено еще тем, что вместо громоздкого силового трансформатора, работающего на частоте промышленной сети (50 или 60 Гц), применяется небольшой импульсный трансформатор, работающий на частотах порядка 60 - 120 кГц. На этих частотах отпадает необходимость в использовании электролитических конденсаторов большой емкости, что также ведет к снижению массы и габаритов ИБП.

Все вышеперечисленные достоинства позволили ИБП занять ведущее место в электронной аппаратуре, включая практически всю бытовую, офисную технику, компьютерные системы и системы питания бортовых устройств автомобилей, самолетов и ряда устройств медицинской техники.

Несмотря на современные достижения в области микроминиатюризации электронной аппаратуры наблюдается возрастание степени сложности техники, расширение ее функциональных и сервисных возможностей, что неизбежно ведет к повышению потребляемых мощностей от источников питания. Разработка мощных устройств медицинской электронной терапевтической техники связана с возникновением оригинальных режимов энергопотребления, вызывающих значительные дестабилизирующие факторы, справиться с которыми традиционными методами не всегда удается.

Перечисленные особенности развития электронной техники и использования в них заманчивых достоинств ИБП привели к тому, что в настоящее время многие разработчики пытаются исследовать предельные возможности ИБП и предложить конструкции блоков питания, близкие к оптимальным.

    Другие материалы

    Разработка игры на микроконтроллере C8051F043
    В настоящее время все современные системы автоматизации и контроля обязательно содержат средства вычислительной техники (интегральные микросхемы микропроцессоров, микроко ...

    Разработка измерительного преобразователя
    Измерительный преобразователь - это техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерите ...

    Расчет зон покрытия в системах подвижной радиосвязи с использованием моделей предсказания уровня принимаемого сигнала
    Системы наземной подвижной связи - одни из наиболее быстро развивающихся в сфере телекоммуникаций. По росту числа пользователей эти системы можно сопоставить только с сетью Интернет. По ...

    Копирайт 2018 : www.ordinarytech.ru