Конспект
Теория. Электрические цепи. Создание платы.

Схемы устройств
Принципиальные схемы.

Радиодетали
Резисторы. Конденсаторы. Микросхемы. Разъемы.

Инструменты
Материалы и инструменты, необходимые для работы.


Электрическая схема блока питания

На данный момент в современном мире одну из главенствующих позиций занимает производство электронной аппаратуры. Только одних мобильных телефонов и смартфонов (за период весна – лето) в 2013 году было продано более 435 миллионов. И это далеко не предел, утверждают производители.

Но, как известно, если автомобиль не едет без мотора, то и любое электронное устройство не может обойтись без блока питания. Известно огромное количество различных устройств, которые можно объединить одним словосочетанием – «Электрическая схема блока питания».

Самая простейшая электрическая схема блока питания состоит из источника тока (батарейки или аккумулятора) с выключателем. Во многих устройствах применяют блок питания, составленные из нескольких батарей или аккумуляторов (ноутбуки, пульты, магнитофоны, плееры, детские игрушки и так далее). Но это все простейшие блоки питания.

Как известно, батарейки быстро выходят из строя, а аккумуляторы имеют тенденцию – разряжаться. И поэтому более совершенная электрическая схема блока питания состоит из множества деталей (в основном полупроводниковых: диодов, транзисторов, микросхем), источником тока которых служит электрическая сеть.

Электрическая схема блока питания бывает трех видов:

  • С повышением напряжения или тока.
  • С понижением напряжения или тока.
  • Сглаживающие фильтры, выпрямители или стабилизаторы входного напряжения или тока (без повышения или понижения напряжения).

Они в свою очередь подразделяются на блоки питания постоянного и переменного тока.

Электрическая схема блока питания постоянного тока

Самая простая электрическая схема блока питания постоянного тока (без повышения или понижения напряжения) состоит из одного диода (выпрямителя), вставленного в разрыв одного из проводов осветительной сети. Это, так называемый, однополупериодный выпрямитель. Но такая электрическая схема, применяется в основном, для зарядки аккумуляторов дома (из-за дешевизны). Так же однополупериодные выпрямители ставят в импульсных блоках питания после разделительного трансформатора.

Более совершенна электрическая схема с двуполупериодным выпрямителем (два диода соединенные встречно - параллельно), которая применяется и в зарядных блоках и в китайских черно-белых телевизорах. Но и эта схема далека от идеала. На практике (в большинстве случаев) применяют мостовые схемы выпрямителей.

Более сложна электрическая схема блока питания с повышением или понижением напряжения. Различают два вида таких блоков питания:


1. трансформаторный - на входе этого блока питания стоит понижающий или повышающий трансформатор, далее идет выпрямитель, а затем стабилизатор или импульсный блок питания.
2. безтрансформаторный – на входе стоит фильтр, выпрямитель, а затем стабилизатор или импульсный блок питания.

Трансформаторы, в основном, бывают:

  • Повышающими – когда количество витков первичной обмотки меньше количества витков последующих обмоток. Применяются в ламповой аппаратуре, в телевизорах и дисплеях с электронно-лучевой трубкой (ТВС, ТДКС)
  • Понижающими – когда количество витков первичной обмотки больше количества витков последующих обмоток. Применяются почти везде.
  • Трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации (и с понижением и с повышением) Применяются в ламповой аппаратуре, в телевизорах и дисплеях с электронно-лучевой трубкой (ТВС, ТДКС)

Рассмотрим, как работает электрическая схема трансформаторного блока питания.

Напряжение сети (220 вольт), проходя через трансформатор, повышается или понижается. Следующий за ним выпрямитель, выделяет постоянную составляющую, которая фильтруется конденсаторами и поступает на стабилизатор или преобразователь напряжения, а затем далее на схему самого устройства.

Если стабилизатор только стабилизирует (оставляет на одном уровне) величину выходного напряжения, то преобразователь действует совсем иначе.

Преобразователь состоит из задающего генератора и ключей. Задающий генератор, генерируя сигнал, раскачивает ключи, и они начинают колебаться с частотой генератора, выпуская (в основном) синусоидальный сигнал переменного тока. Причем, если частота задающего генератора больше частоты входного сигнала, то преобразователь может выдавать повышенное напряжение. Так действуют блоки питания в аккумуляторах мобильных телефонов.

Электрическая схема безтрансформаторного блока питания.

Стоящий на входе сглаживающий фильтр предупреждает и сглаживает обратные импульсы с блока питания в осветительную сеть. Стоящий после него выпрямитель выделяет из переменной составляющей постоянное напряжение ток. Это напряжение поступает в преобразователь на высоковольтном транзисторе, с которого идет на импульсный трансформатор, где понижается. Пониженное импульсное напряжение поступает на однополупериодные выпрямители, затем на стабилизаторы (если они нужны) и далее на электрическую схему изделия.

Так работают все современные блоки питания компьютеров, телевизоров, дисплеев и другой аппаратуры

Смотрите также схемы:

Регулятор освещения
Электронный термометр
Электрическая печи
Стабилизатор напряжения
Электрический счетчик