Схема блока питания регулированного: Простая схема регулируемого трансформаторного блока питания на транзисторах с защитой от перегрузки и КЗ. « ЭлектроХобби

Простая схема регулируемого трансформаторного блока питания на транзисторах с защитой от перегрузки и КЗ. « ЭлектроХобби

В этой статье предлагаю рассмотреть достаточно простую схему, классический вариант, блока питания с регулировкой выходного напряжения и тока срабатывания защиты от токовой перегрузки и короткого замыкания. Новичкам, которые первый раз видят данную схему наверняка будет не совсем понятен сам принцип действия и работа этого устройства. А что касается надежности этой схемы, то она уже проверена многими годами и многими радиолюбителями, электронщиками, которые в свое время обязательно должны были собирать этот регулируемый блок питания для своих различных электронных устройств. Так что схема проста, работоспособна и вполне надежна.

Давайте разберем эту схему. Вначале стоит обычный трансформаторный блок питания подходящей мощности. Поскольку в самой схеме регулятора напряжения стоит силовой транзистор КТ817, который может через свой переход коллектор-эмиттер пропустить до 3х ампер, то этим током пока и ограничимся. Итак, наш регулируемый блок питания будет выдавать на своем выходе постоянное напряжение от 0 до 12 вольт, с максимальной силой тока до 3 А. Следовательно максимальная рабочая мощность блока питания будет около 36 Вт (мы 12 В умножаем на 3 А). Поскольку трансформаторы такой мощности имеют КПД примерно равный 80%, то этот трансформатор у нас должен быть мощностью где-то 50 Вт.

Чтобы мы на выходе данного блока питания получили свои максимальные 12 вольт, то нужно чтобы наш трансформатор на вторичной обмотке выдавал переменное напряжение не менее 13,5 вольт. Почему так. Просто небольшая часть напряжения, а именно где-то 1,2 вольта потеряется на схеме стабилизатора напряжения. Ну об этом чуть позже. В итоге, нужно найти трансформатор мощностью около 45-60 Вт, вторичная обмотка которого может обеспечить ток до 3 ампер и напряжение 13,5-15 вольт. Ну, и желательно чтобы размеры этого трансформатора были подходящими, компактными, а это значит что лучше приобретать тор (круглая форма магнитного сердечника). В таких трансформаторах и размеры меньше и КПД выше. На входе первичной обмотке желательно предусмотреть плавкий предохранитель (на схеме обозначен как Z1), который в случае чего обезопасит схему блока питания от выгорания трансформатора.

Далее пониженное переменное напряжение, что выходит со вторичной обмотки трансформатора, поступает на диодный выпрямительный мост. Задача моста проста, сделать из переменного тока постоянный, то есть его выпрямить. На схеме я указал, что эти диоды в мосте D1 должны быть типа 1n4007, но изначально схема была нарисована на выходной тока до 1ого ампера. Именно этот ток (до 1 А) могут обеспечить данный тип диода. Поскольку мы уже делаем блок питания на 3 ампера, то либо нужен соответствующий диодный мост типа BR310 (можно и даже нужно делать запас по току и брать мосты ампер так на 5 или 6) либо же соединить параллельно 3 или 4 моста с диодами 1n4007. Обратное напряжение диодов моста должно быть, естественно, больше, чем напряжение, что на них подается.

Но как известно после диодного моста выходит пульсирующее напряжение, хотя оно уже и не меняет свою полярность. Чтобы эти пульсации убрать, или по крайней мере их свести к минимуму, то обычно для этого ставиться обычный фильтрующий конденсатор электролит. В схеме он обозначен как C1 и его емкость 500 микрофарад, хотя можно поставить и побольше, микрофарад так на 5000, будет только лучше. Учтите, что напряжение конденсаторов должно быть чуть больше того, которое на них подается в схеме при работе. Поскольку в противном случае возникает опасность выхода из строя данного конденсатора. Даже может бабахнуть.

Далее в регулируемом блоке питания, с защитой по току от КЗ и перегрузок, стоит сама схема, которая выполняет функцию регулируемого стабилизатора напряжения, и токовой защиты. В начале этой схемы стоит обычный параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из стабилитрона VD1 и резистора R1.

На стабилитроне оседает опорное напряжение, то на какое рассчитан сам стабилитрон. В этой схеме нужен стабилитрон с напряжением стабилизации 13,5 вольт (14 В). Причем стоит заметить, выходное напряжение будет равно напряжению стабилитрона плюс 1,2 вольта, что потеряются на составном транзисторе, состоящем из VT1 и VT2 (на их база-эмиттерном переходе).

Напряжение питание должно быть больше хотя бы на 0,5-2 вольта, чем напряжение стабилитрона. Именно эта добавленное напряжение и нужно для нормальной, стабильной работы стабилитрона (параметрического стабилизатора). Сам стабилитрон можно поставить например Д814Д, либо поставить несколько параллельно соединенных стабилитронов и диодов, общее напряжение стабилизации чтобы было равно 14 вольтам.

Параллельно стабилитрону подключен переменный резистор R2. Именно им осуществляется регулировка величины выходного напряжения. Со среднего вывода этого резистора, относительно минуса, напряжение снимается и подается на базу первого транзистора VT1 (составного). Этот составной транзистор состоит из VT1 и VT2 и включен по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель). А как известно, при таком подключении транзисторов усиление происходит только по току, напряжение же остается практически неизменным, и даже чуть меньше. И получается, что какое напряжение будет выставлено на переменном резисторе, то такое напряжение (с вычетом 1,2 В) и будет на выходе регулируемого блока питания. Но при этом через составной транзистор будет проходит максимально возможный ток, ограничивается только величиной нагрузки и максимально допустимым током самих силовых транзисторов (напомню, что КТ817 может выдерживать до 3 ампера). Этот транзистор следует установить на радиатор для лучшего охлаждения.

Ну и теперь что касается функции защиты по току от короткого замыкания и чрезмерной перегрузки. Как видно на схеме коллектор-эмиттерный переход транзистора VT3 подключен параллельно выводам переменного резистора, с которых снимается регулируемое напряжение. Следовательно, если этот транзистор защиты по току будет открываться, то тем самым он будет способствовать снижению выходного напряжения. А это, естественно, приведет и к снижению величины силы тока в нагрузке. Ну, а чтобы транзистор защиты начал открываться, нужно появление напряжения на его база-эмиттерном переходе, который подключен к еще одному переменному резистору R3. Именно этим резистором можно регулировать силу тока перегрузки и КЗ. Этот переменный резистор подключен к еще одному резистору R4, который и выполняет роль датчика величины тока в цепи нагрузки.

Работа этого датчика тока проста. На рисунке под схемой (в нижнем, правом углу) можно увидеть три последовательно соединенных резистора, что соответствует сопротивлениям силового транзистора (коллектор-эмиттерный переход), сопротивления самой нагрузки и сопротивления резистора R4. Если мы увеличим нагрузку, уменьшив ее сопротивления, то напряжение будет перераспределяется между другими сопротивлениями в этой цепи. Следовательно на резисторе R4 при перегрузке или коротком замыкании увеличится напряжение, что и приведет к открытию защитный транзистор VT3. Сопротивления датчика тока R4 можно подбирать под нужный диапазон тока перегрузки и его величина может быть от 0,1 до 10 Ом. При этом мощность этого сопротивления должна быть не менее 1 Ватта.

Ну и на выходе нашего блока питания стоит еще один конденсатор электролит, который еще лучше фильтрует возможные пульсации, делая выходное постоянное напряжении более стабильным и ровным. Его емкость может быть от 500 мкф до 2200 мкф и напряжением 16 или 25 вольт.

Видео по этой теме:

P.S. Эта схема проверена десятилетиями, и она собиралась и успешно использовалась многими электронщиками и радиолюбителями. Так что если Вы начинающий электронщик, обязательно попробуйте собрать эту схему. При чем она начинает работать сразу после сборки, ну а если что-то не получается, сначала попытайтесь понять сам принцип действия этой схемы, который я описал в данной статье. Ну, а на этом пожалуй и все, удачи и благополучия в делах.

Схема регулируемого блока питания импульсного типа

Схема регулируемого блока питания, представленная в этой статье, является высокоэффективным устройством, необходимым практически любому радиолюбителю, так как такой регулируемый блок питания обеспечивает стабилизированное постоянное напряжения на выходе в диапазоне от 0. 2v до 80v.

Импульсный источник питания 0,2–80v построенный на основе теперь почти легендарной микросхеме TL494 может использоваться в различных устройствах, например таких как: двигатели, схемы зарядки аккумуляторов и так далее. Существует дополнительная схема SMPS с импульсным преобразователем переменного напряжения в постоянное TNY267, предназначенного для питания таких элементов, как микросхема TL494, вентиляторы, реле. Как и многие компоненты схемы, используемые в проекте SMPS, добыты были из блоков питания ПК.

Регулируемые параметры цепи импульсного блока питания:

Описание подключения:

Напряжение сети проходит через входной фильтр, состоящий из тороидального дросселя TL1 и конденсаторов C2, C8. Напряжение подается на мостовой выпрямитель через резистор R16, который ограничивает удар тока, вызванный зарядкой сглаживающих конденсаторов после включения источника питания.

После запуска вспомогательного источника реле К1 замыкает резистор R16 и отключает его от цепи. За выпрямителем напряжение фильтруется парой электролитических конденсаторов C10, C11. Это напряжение обеспечивает основное и вспомогательное питание. Резистор R20 разряжает конденсаторы после отключения питания.

В качестве выходного силового трансформатора E65 можно использовать эффективный сердечнике ETD34 из ферритового кольца N87, тогда есть надежда, что трансформатор не будет сильно нагреваться. Расчеты трансформатора SMPS выполняются с помощью специальных программ, например: «Программы расчета обмоток трансформатора преобразователя SMPS». Ниже показан снимок, сделанный во время намотки трансформатора. У микросхемы TL494 рабочая частота составляет 50 кГц.

Шунт амперметра

Я сделал шунтирующий резистор для амперметра из двух медных прямоугольников 15x15x5 мм, и спаянных между собой проводами диаметром 0,56 мм с сопротивлением 1. 761Ω на 1 метр длины. Мощность шунта составляет 50 Вт, а его основное предназначение, это — контроль тока в схеме регулируемого блока питания. В качестве прямоугольников были использованы медные подложки корпуса TO220 от транзисторов.

По сути, это проходной преобразователь одностороннего действия, управляемый известной микросхемой TL494. Вспомогательный источник — это блокирующий преобразователь, управляемый схемой TNY267. Интегральную схему TL494 и часть комплектующих можно получить, разобрав старый компьютерный блок питания. БП имеет непрерывную регулировку напряжения и тока, кроме этого, есть защита от перегрузки по току конечных транзисторов и защита от перегрузки по току в случае короткого замыкания на выходных клеммах.

Принципиальная схема регулируемого блока питания ИБП 80v 10А

Схема регулируемого блока питания построена на односторонней печатной плате, и все силовые компоненты, нуждающиеся в охлаждении, расположены на краю платы, поэтому их можно легко прикрепить к радиатору. В схема не предусмотрены сетевой предохранитель, автоматический выключатель или диод защиты от обратной полярности, они должны быть добавлены при установке в корпус. Кроме того, конструкция не решает проблему тепловой защиты, поскольку охлаждение должно решаться только в зависимости от конфигурации используемого корпуса.

Скачать: плата Eagle cad, схема и все остальное, относящаяся к регулируемой цепи SMPS: 10A-80V.rar

Получить более подробную информацию о схеме регулируемого блока питания можно здесь

Блок-схема регулируемого источника питания, принципиальная схема, рабочая схема

ВВЕДЕНИЕ

Почти все основные бытовые электронные схемы нуждаются в нерегулируемом переменном токе для преобразования в постоянный постоянный ток для работы электронного устройства. Все устройства будут иметь определенный предел мощности, и электронные схемы внутри этих устройств должны обеспечивать постоянное напряжение постоянного тока в пределах этого предела. Этот источник постоянного тока регулируется и ограничивается по напряжению и току. Но питание от сети может колебаться и может легко вывести из строя электронное оборудование, если оно не будет должным образом ограничено. Эта работа по преобразованию нерегулируемого переменного тока (AC) или напряжения в ограниченный постоянный ток (DC) или напряжение, чтобы сделать выход постоянным независимо от колебаний на входе, выполняется регулируемой схемой источника питания.

Все активные и пассивные электронные устройства будут иметь определенную рабочую точку постоянного тока (точка Q или точка покоя), и эта точка должна быть достигнута источником питания постоянного тока.

Источник питания постоянного тока практически используется для каждой ступени электронной системы. Таким образом, общим требованием для всех этих фаз будет источник питания постоянного тока. Все маломощные системы могут работать от аккумулятора. Но при длительной эксплуатации устройств аккумуляторы могут оказаться дорогими и сложными. Лучше всего использовать нерегулируемый источник питания — комбинацию трансформатора, выпрямителя и фильтра. Диаграмма показана ниже.

Нерегулируемый источник питания — схема

Как показано на рисунке выше, для снижения уровня напряжения до требуемого устройства используется небольшой понижающий трансформатор. В Индии источник питания 1 Ø доступен при напряжении 230 вольт. На выходе трансформатора имеется пульсирующее синусоидальное переменное напряжение, которое с помощью выпрямителя преобразуется в пульсирующее постоянное напряжение. Этот выход подается на схему фильтра, которая уменьшает пульсации переменного тока и пропускает компоненты постоянного тока. Но вот определенные минусы в использовании нерегулируемого блока питания.

Недостатки нерегулируемого источника питания

1. Плохая регулировка –  При изменении нагрузки выходной сигнал не кажется постоянным. Выходное напряжение изменяется на большую величину из-за огромного изменения тока, потребляемого от источника питания. В основном это связано с высоким внутренним сопротивлением источника питания (>30 Ом).

2. Изменения в сети переменного тока –  Максимальные отклонения в сети переменного тока составляют плюс-минус 6% от ее номинального значения. Но это значение может быть выше в некоторых странах (180-280 вольт). Когда значение выше, выходное напряжение постоянного тока будет сильно отличаться.

3. Изменение температуры – Использование полупроводниковых приборов в электронных устройствах может вызвать изменение температуры.

Эти колебания выходного напряжения постоянного тока могут привести к неточной или неустойчивой работе или даже неисправности многих электронных схем. Например, в генераторах будет смещаться частота, выходной сигнал передатчиков искажается, а в усилителях рабочая точка смещается, вызывая нестабильность смещения.

Все вышеперечисленные проблемы решаются с помощью   регулятор напряжения , который используется вместе с нерегулируемым источником питания. Таким образом, пульсации напряжения значительно уменьшаются. Таким образом, источник питания становится регулируемым источником питания.

Внутренняя схема регулируемого источника питания также содержит определенные схемы ограничения тока, которые защищают схему питания от случайного замыкания. В настоящее время во всех источниках питания используется микросхема IC для уменьшения пульсаций, улучшения регулирования напряжения и расширения возможностей управления. Также доступны программируемые источники питания, обеспечивающие дистанционное управление, что полезно во многих случаях.

Регулируемый источник питания представляет собой электронную схему, предназначенную для обеспечения постоянного напряжения заданного значения на клеммах нагрузки независимо от колебаний сетевого напряжения или изменений нагрузки.

Регулируемый источник питания – блок-схема

Регулируемый источник питания состоит из обычного источника питания и устройства регулирования напряжения, как показано на рисунке. Выходной сигнал от обычного источника питания подается на устройство регулирования напряжения, которое обеспечивает конечный выходной сигнал. Выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного переменного напряжения или изменений выходного тока (или тока нагрузки).

На приведенном ниже рисунке показана полная схема регулируемого источника питания с последовательным транзисторным стабилизатором в качестве регулирующего устройства. Каждая часть схемы подробно описана.

Трансформатор

Понижающий трансформатор используется для понижения входного переменного напряжения до требуемого напряжения электронного устройства. Это выходное напряжение трансформатора настраивается путем изменения коэффициента трансформации трансформатора в соответствии со спецификациями электронного устройства. Вход трансформатора представляет собой сеть переменного тока 230 Вольт, выход обеспечивается полной мостовой схемой выпрямителя.

Узнайте больше: Трансформаторы

Схема двухполупериодного выпрямителя

FWR состоит из 4 диодов, которые выпрямляют выходное переменное напряжение или ток от транзистора до эквивалентного постоянного значения. Как следует из названия, FWR выпрямляет обе половины входного переменного тока. Выход выпрямленного постоянного тока подается на вход схемы фильтра.

Узнайте больше: двухполупериодный выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель

Цепь фильтра

Схема фильтра используется для преобразования выходного постоянного тока FWR с высокими пульсациями в содержимое постоянного тока без пульсаций. Фильтр ∏ используется для устранения пульсаций сигналов.

Узнать больше: Схемы фильтров

Вкратце

Напряжение переменного тока, обычно 230 В _{среднеквадратичное значение} , подключается к трансформатору, который преобразует это напряжение переменного тока в уровень для желаемого выхода постоянного тока. Затем мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямленное напряжение, которое первоначально фильтруется фильтром ∏ (или CLC) для получения напряжения постоянного тока. Результирующее постоянное напряжение обычно имеет некоторую пульсацию или изменение напряжения переменного тока. Схема регулирования использует этот вход постоянного тока для обеспечения напряжения постоянного тока, которое не только имеет гораздо меньшее напряжение пульсаций, но и остается постоянным, даже если входное постоянное напряжение несколько изменяется или изменяется нагрузка, подключенная к выходному постоянному напряжению. Регулируемый источник постоянного тока подается через делитель напряжения.

Регулируемый источник питания — схема

Часто для работы электронных схем требуется более одного напряжения постоянного тока. Один источник питания может обеспечить столько напряжений, сколько требуется, используя делитель напряжения (или потенциала), как показано на рисунке. Как показано на рисунке, делитель потенциала представляет собой одиночный резистор с ответвлениями, подключенный к выходным клеммам источника питания. Резистор с ответвлениями может состоять из двух или трех резисторов, соединенных последовательно через источник питания. На самом деле, в качестве делителя напряжения можно также использовать стабилизирующий резистор.

Характеристики источника питания

 Существуют различные факторы, определяющие качество источника питания, такие как напряжение нагрузки, ток нагрузки, регулирование напряжения, регулирование источника, выходное сопротивление, подавление пульсаций и т. д. Ниже приводится краткое описание некоторых характеристик:

1. Регулирование нагрузки – Регулирование нагрузки или эффект нагрузки представляет собой изменение регулируемого выходного напряжения при изменении тока нагрузки от минимального до максимального значения.

  Регулирование нагрузки = Vхолостого хода - Vполной нагрузки  

 Vхолостого хода относится к напряжению нагрузки на холостом ходу

Vполная нагрузка относится к напряжению нагрузки при полной нагрузке.

Из приведенного выше уравнения мы можем понять, что когда возникает Vno-load, сопротивление нагрузки бесконечно, то есть выходные клеммы разомкнуты. Полная нагрузка возникает, когда сопротивление нагрузки имеет минимальное значение, при котором теряется регулирование напряжения.

  % Регулирование нагрузки = [(Vбез нагрузки - Vполная нагрузка)/Vполная нагрузка] * 100  

2. Минимальное сопротивление нагрузки – Сопротивление нагрузки, при котором источник питания обеспечивает номинальный ток полной нагрузки при номинальном напряжении, называется минимальным сопротивлением нагрузки.

  Минимальное сопротивление нагрузки = Vполная нагрузка/Iполная нагрузка  

Значение тока полной нагрузки Iполная нагрузка никогда не должно превышать значение, указанное в техническом описании источника питания.

3. Регулирование источника/линии – На блок-схеме входное линейное напряжение имеет номинальное значение 230 В, но на практике здесь наблюдаются значительные колебания напряжения сети переменного тока. Поскольку это напряжение сети переменного тока является входом для обычного источника питания, отфильтрованный выходной сигнал мостового выпрямителя почти прямо пропорционален напряжению сети переменного тока.

Регулировка источника определяется как изменение регулируемого выходного напряжения для заданного диапазона напряжения лжи.

4. Полное выходное сопротивление – Стабилизированный источник питания представляет собой очень жесткий источник постоянного напряжения. Это означает, что выходное сопротивление очень мало. Несмотря на то, что внешнее сопротивление нагрузки варьируется, напряжение нагрузки практически не изменяется. Идеальный источник напряжения имеет выходное сопротивление, равное нулю.

5. Подавление пульсаций – Регуляторы напряжения стабилизируют выходное напряжение при колебаниях входного напряжения. Пульсация эквивалентна периодическому изменению входного напряжения. Таким образом, регулятор напряжения ослабляет пульсации, возникающие при нерегулируемом входном напряжении. Поскольку в регуляторе напряжения используется отрицательная обратная связь, искажения уменьшаются на тот же коэффициент, что и коэффициент усиления.

Регулируемый vs. Нерегулируемый блок питания

Быстрый переход:

• Что делают блоки питания?
• Что такое нерегулируемый источник питания?
• Что такое регулируемый источник питания?
• Типы регулируемой мощности
• В чем разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания
• Что лучше для вас: нерегулируемые против. Регулируемый блок питания
• Когда вам нужны нерегулируемые блоки питания
• Когда выбирать регулируемые блоки питания

Понимание разницы между регулируемым и нерегулируемым блоком питания даст вам информацию, необходимую для выбора наиболее подходящего для ваших целей. Для начала вам нужно полностью понять, зачем вам нужен блок питания и для чего он нужен. Оттуда ваше предполагаемое использование поможет вам выбрать, будет ли регулируемый или нерегулируемый вариант лучше всего соответствовать вашим потребностям.

Что делают блоки питания?

Источники питания адаптируют тип доступной мощности, либо постоянный ток, DC, либо переменный ток, AC, к необходимой форме и напряжению для конкретного использования. Некоторые из них преобразуют переменный ток в постоянный, а другие — в постоянный. Преобразование переменного тока в постоянный является наиболее распространенным типом, потому что электрические устройства используют постоянный ток, тогда как питание от розетки осуществляется переменным током. Источники питания постоянного тока часто преобразуют энергию аккумулятора, например автомобильного аккумулятора, в соответствующее напряжение для электрического устройства.

Помимо преобразования типа тока, источники питания также должны изменять напряжение. Для большинства электрических устройств часто необходимо снизить напряжение переменного тока до более низкого напряжения, хотя в некоторых приложениях могут потребоваться другие уровни напряжения. Преобразование электроэнергии до необходимого уровня является задачей трансформатора источника питания. Все типы источников питания переменного/постоянного тока включают в себя трансформатор, преобразующий электричество в формат, который может использовать электрическое устройство.

В дополнение к трансформатору все блоки питания включают выпрямители и фильтры. Источники питания могут преобразовывать переменный ток в постоянный посредством выпрямления. При переходе от циклической мощности переменного тока к однонаправленной мощности постоянного тока величина напряжения может проходить через циклы. Конденсаторный фильтр в блоке питания уменьшает эти дикие сдвиги, но не сглаживает их полностью, оставляя пульсации напряжения на выходе питания. В нерегулируемых источниках питания в этот момент напряжение выходит из устройства. Однако регулируемые источники питания имеют дополнительный регулятор напряжения, который уменьшает пульсации напряжения даже при подаче электроэнергии из источника. Точная работа регулируемых источников питания зависит от того, линейные они или импульсные.

Источники питания делятся на две основные категории — регулируемые и нерегулируемые, в зависимости от их выходной мощности. Если вы выберете неправильный тип, вы можете непоправимо повредить устройство, которое вам нужно для питания, или переплатить за блок питания. Выбор нерегулируемого источника питания по сравнению с регулируемым имеет такое же значение, как и напряжение с точки зрения важности работы и безопасности источника питания.

Что такое нерегулируемый блок питания?

Когда электричество поступает в блок питания, выходное напряжение может колебаться в зависимости от входящего напряжения и величины тока, потребляемого нагрузкой, если блок питания не имеет средств регулирования напряжения. Конструкция нестабилизированных источников питания обеспечивает ожидаемую выходную мощность при заданном токе, но не всегда соответствует фактическому выходному напряжению. Эти блоки питания представляют собой простые и недорогие варианты, основным недостатком которых является неравномерное напряжение.

Нерегулируемый источник питания не имеет резкого увеличения и уменьшения потока, как это было бы без конденсатора. Работа конденсатора по предотвращению резких скачков напряжения помогает, но это устройство не создает идеально чистый выходной сигнал из-за изменений как токовой нагрузки, так и входного напряжения.

Мощность равна произведению тока на напряжение. Если ток или напряжение падают, другая переменная увеличивается для поддержания постоянной мощности. В то время как энергия от нерегулируемого источника питания остается постоянной, выходное напряжение может неожиданно упасть или увеличиться при изменении тока нагрузки или входного напряжения. Понимание того, как вход и выход могут влиять на выход, необходимо для принятия решения о том, подходят ли нерегулируемые источники питания для ваших нужд.

Незначительные изменения выходного напряжения не имеют значения для некоторых приложений. Для этих целей использование нерегулируемого источника питания может сэкономить ваши деньги. Однако, если вы используете один из них с электроникой, требующей постоянного напряжения, вы можете повредить электронику или снизить ее эффективность. Для таких приложений следует использовать регулируемый источник питания.

Что такое регулируемый источник питания?

Регулируемый блок питания состоит из тех же частей, что и нерегулируемый блок питания, но с добавлением регулятора напряжения. Эта часть гарантирует, что вывод будет плавным и неизменным, независимо от отрисовки или ввода. Нежная электроника требует такой постоянства в подаче электроэнергии, что делает регулируемые источники питания необходимыми для некоторых функций.

Большинство регулируемых источников питания преобразуют питание постоянного тока в дополнение к регулированию напряжения. Эти блоки питания переменного/постоянного тока популярны, потому что электрические розетки обеспечивают питание переменным током, в то время как многие электронные устройства используют питание постоянного тока.

Как только вы поймете, что вам нужен источник питания с малыми пульсациями напряжения, вы должны выбрать тип источника питания. У вас есть два варианта регулируемых источников питания — линейные и импульсные. Различия между этими формами регулируемых источников питания зависят от того, когда ток меняется с переменного на постоянный.

Типы регулируемых источников питания

Регулируемые источники питания переменного и постоянного тока обеспечивают чистое и равномерное напряжение для электроники, которую они питают. Однако метод, используемый для достижения этого уровня напряжения, меняется в зависимости от того, является ли источник питания линейным или импульсным. Точно так же, как вы можете сэкономить деньги, выбирая нерегулируемые блоки питания для соответствующих целей, линейные блоки питания могут стоить меньше, чем импульсные модели. Однако производительность и другие различия между ними делают один из них более предпочтительным для конкретных целей, чем другой. Не выбирайте только самую низкую стоимость. Прежде чем выбрать линейный или импульсный источник питания, подумайте, как вы будете использовать модель и какую мощность вам нужно.

Линейные источники питания

В линейных источниках питания используется наиболее простой метод понижения напряжения и его регулирования. У них есть только несколько шагов для создания необходимого выхода постоянного тока с очень низким напряжением пульсаций.

Сначала входящая мощность переменного тока проходит через трансформатор для понижения. Затем это пониженное напряжение готово для преобразования переменного тока в постоянный.

Следующим шагом в процессе является пониженная мощность, которая проходит через выпрямитель для преобразования в мощность постоянного тока. Эта преобразованная мощность проходит через фильтр, чтобы сгладить наиболее значительные изменения напряжения.

Наконец, блок питания подает питание через регулятор для выравнивания напряжения. Регулятор предотвращает попадание высоких и низких уровней электричества на выход блока питания, обеспечивая чистую и равномерную мощность для самых чувствительных устройств.

Благодаря меньшему количеству шагов и деталей линейные источники питания стоят меньше, чем импульсные. Однако эти устройства требуют более массивных фильтров и трансформаторов и не так эффективны, как импульсные модели. Им также требуется ручная настройка для использования с источниками питания других производителей.

Поскольку линейные источники питания работают бесшумно и хорошо работают при малой мощности, они идеально подходят для средств связи, лабораторий и медицинских учреждений, которым требуется бесшумная работа без большой выходной мощности.

Импульсные блоки питания

Для высокоэффективного выхода в ситуациях с более высокой мощностью вам, вероятно, потребуются импульсные блоки питания. В этих источниках используется другой метод переключения с переменного на постоянный ток и регулирование напряжения, чем в линейных устройствах. Импульсные источники питания более сложны, но обладают большей универсальностью. Эти блоки питания также могут повышать или понижать напряжение в соответствии с требованиями устройства.

Во-первых, импульсные блоки питания сначала выпрямляют и преобразуют мощность переменного тока в постоянный. Изменение предложения в самом начале делает эти системы более эффективными и более адаптируемыми. К сожалению, процесс переключения может создавать дополнительный шум, что в некоторых ситуациях может стать недостатком.

Используя широтно-импульсную модуляцию или ШИМ, импульсные источники питания могут адаптироваться к различным требованиям к выходной мощности. Регулируемая мощность постоянного тока затем проходит через трансформатор для понижения до требуемого уровня. После этого снова сглаживается конденсаторами и стабилизаторами. Несмотря на дополнительные шаги, импульсные источники питания более эффективны и более популярны для современной электроники, требующей равномерного питания с низким напряжением пульсаций.

По сравнению с линейными источниками питания импульсные источники питания могут стоить дороже и издавать больше шума, но они меньше по размеру, более эффективны и обладают большей выходной мощностью. Производители, операторы мобильных станций, авиационные менеджеры и операторы судов — это лишь некоторые из тех, кто выбирает преимущества импульсных источников питания.

В чем разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания?

Наиболее существенное различие между регулируемыми и нерегулируемыми источниками питания заключается в использовании стабилизатора напряжения. Как следует из названия, этот компонент выравнивает любые пульсации напряжения на выходе. Для некоторых электрических компонентов требуется постоянное ожидаемое выходное напряжение. Другие типы электрических деталей могут выдерживать незначительные пульсации напряжения питания от нерегулируемых источников питания. Если вам необходимо запитать электрические устройства общего назначения, такие как светодиодные фонари, подойдут нерегулируемые источники питания. Но эти блоки питания не для универсального использования.

Добавление регулятора напряжения к источнику питания увеличивает стоимость устройства. Если вам не нужна даже выходная мощность, приобретение регулируемых блоков питания может оказаться слишком дорогостоящим для ваших целей. Разница в стоимости становится особенно заметной при покупке большого количества блоков питания. Если вы работаете с ограниченным бюджетом, тщательно продумайте, нужна ли вам регулируемая мощность для ваших устройств или нет. Знание ответа может сэкономить вам деньги.

Что лучше для вас: нерегулируемый или регулируемый источник питания

Нужна ли вам регулируемая или нерегулируемая мощность, зависит от устройств, которые вам нужно запустить. Вы можете сэкономить деньги, заказывая блоки питания специально для каждого устройства, а не выбирая кучу только регулируемых или нерегулируемых вариантов. Например, просто приобретите регулируемые блоки питания для тех электрических устройств, которым для работы требуется чистое ровное напряжение. Покупка нерегулируемых блоков питания для всего остального может сэкономить вам деньги.

Когда вам нужны нерегулируемые источники питания

Выход нерегулируемых источников питания настолько устойчив или чист, насколько позволяют вход и энергопотребление. При выборе нерегулируемой мощности вы должны выбрать источник питания, соответствующий напряжению и току устройства, которое вам нужно для работы. Несоответствие может вызвать проблемы с выходным сигналом, подаваемым на устройство, или перегрев источника питания из-за слишком большой нагрузки на него.

Без близкого соответствия между напряжением от источника питания и тем, что требуется устройству, устройство может потреблять слишком много тока, что приведет к падению напряжения, поскольку мощность является произведением напряжения и тока. Хотя выходная мощность может оставаться стабильной, напряжение или ток могут измениться и повлиять на работу устройства. Электроника, чувствительно реагирующая на изменения напряжения, может быть повреждена.

Многие настенные розетки представляют собой нерегулируемые блоки питания, хотя вы также можете найти несколько регулируемых блоков питания в этом формате. Как правило, лампы, светодиодные фонари и двигатели постоянного тока — это приложения, которые не выдерживают повреждений при незначительных изменениях напряжения. Если не питать чувствительную электронику и не использовать устройство с постоянным энергопотреблением, нерегулируемых источников питания будет достаточно. Поскольку у них нет регулятора, их выбор при необходимости может снизить ваши расходы.

Когда выбирать регулируемые блоки питания

Для некоторого оборудования у вас не будет возможности выбрать нерегулируемые блоки питания. Компьютеры, телевизоры и другая электроника могут быть повреждены, если через них проходит слишком много энергии. Для этой электроники требуется плавное напряжение, что является одним из преимуществ регулируемого источника питания. Такое требование настолько распространено в современных электрических устройствах, что почти вся электроника сегодня нуждается в регулируемых источниках питания для предотвращения повреждений.

Однако выбор регулируемых блоков питания — не последнее решение, которое вам нужно будет принять. Вы также должны решить, нужен ли вам линейный или импульсный. Оба имеют несколько приложений. Линейные модели стоят дешевле и тише, но они не так эффективны и более прочны, чем импульсные блоки питания. Переключение может стоить больше, чем линейное, но их повышенная эффективность и потенциальная производительность компенсируют это.

Линейные источники питания лучше подходят для использования в конкретных приложениях, чем импульсные. Различия между этими типами регулируемых блоков питания могут немного облегчить выбор правильного:

• Линейный: Линейные регулируемые блоки питания лучше всего подходят, когда вам нужна более низкая выходная мощность и тихая работа. Примеры включают лабораторное испытательное оборудование, медицинское оборудование, оборудование связи, компьютеры, схемы управления и устройства сбора данных.
• Коммутация:  Импульсные блоки питания идеально подходят для общего использования за границей, поскольку эти блоки питания можно адаптировать к различным основным источникам питания. Кроме того, многие отрасли промышленности выбирают импульсные источники питания для регулярного использования, чтобы обеспечить требуемое напряжение для своего оборудования, особенно когда им требуется более высокая мощность, чем может обеспечить линейное устройство. Вы найдете импульсные источники питания, используемые для двигателей постоянного тока, авиации, исследований и разработок, производства, судовых приложений, переработки отходов и многих других секторов.

Найдите блок питания для ваших нужд

Теперь, когда вы знаете, как работают регулируемые и нерегулируемые блоки питания и чем они отличаются, вы можете принять взвешенное решение при выборе наилучшего варианта для вашего приложения.