Отличие импульсного блока питания от трансформаторного: Блок питания импульсный или трансформаторный

Блок питания импульсный или трансформаторный

Для систем видеонаблюдения, контроля доступа и систем автоматики, большее распространение получили импульсные источники питания. Как устроен трансформаторный источник питания мы знаем из курсов физики за 7 класс, просто нужно добавить во вторичную цепь стабилизатор напряжения на специализированных микросхемах чаще всего встречающейся или сборкой на транзисторах. А вот как работает импульсный источник питания для многих загадка, отсюда и недоверие к этим на первый взгляд сложным приборам. Не будем сильно вдаваться в подробности, номенклатуру применяемых деталей, а также величин тока и напряжения протекающих при работе блока питания, рассмотрим работу на простейшем примере:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Блок питания импульсный или трансформаторный

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Наши обзоры
• Выбор блока питания, трансформаторный или импульсный
• Импульсный и аналоговый блоки питания, принципы работы и основные отличия
• Импульсный блок питания для видеонаблюдения
• Блок питания для радиостанции
• Чем отличается импульсный блок питания от обычного: особенности и отличия
• Отличия импульсного блока питания от обычного
• Сравнение трансформаторного и импульсного БП
• Что такое импульсный блок питания (ИБП) и как он работает
• Трансформаторный блок питания

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Сравнение линейного и импульсного блоков питания

Наши обзоры

После выбора достаточно мощной автомобильной радиостанции, которую пользователь предполагает использовать в качестве настольной, непременно возникает вопрос, к какому блоку питания ее подключить? Вначале не станем рассматривать какой-то конкретный источник питания, а обозначим принципиальные различия между различными классами блоков питания, доступными для приобретения на рынке этих устройств.

Этот класс устройств намного тяжелее, чем импульсные блоки питания, поскольку они используют большие трансформаторы для преобразования входного сетевого напряжения переменного тока в требуемое более низкое переменное напряжение АС. Получаемый результат затем обрабатывается с помощью ряда выпрямителей, фильтров, стабилизаторов и защитных устройств, и в итоге на выходе получаем очень чистое постоянное напряжение DC , без каких либо помех и пульсаций.

Эти устройства в основном используются в звуковых системах высокого класса Hi-Fi и Hi-End , испытательном оборудовании и любых других устройствах, которым нужно чистое и не зашумленное напряжение постоянного тока. Но из-за их размера и веса эти блоки питания могут быть показаться вам громоздкими. Этот класс источников питания появился на рынке предложений около четырех десятилетий назад и на сегодняшний день являются наиболее популярным, как среди предложений, так и среди выбора покупателей.

И это не удивительно, поскольку разработчикам этих устройств удалось свести шум, создаваемый этими источниками, к минимуму. Причем это равнозначно относится как к акустическому шуму, создаваемому вентилятором охлаждения, так и к зашумленности выходного напряжения. Как и прежде, сегодня, одним из наиболее распространенных направлений применения для этого класса, является компьютерные блоки питания.

Для сравнения, типовой трансформаторный источник питания с максимальной нагрузкой на выходе до 5 А, весит чуть больше двух килограмм из-за тяжелых трансформаторов, а импульсный источник питания на А имеет примерно сопоставимый вес. Еще одно преимущество современных качественных импульсных источников питания заключается в том, что они меньше греются при нагрузках, близких к максимальным значениям. В свое время использование импульсных блоков питания для радиостанций считалось неприемлемым из-за генерируемого ими высокочастотного и низкочастотного шума.

Тем не менее у тех блоков питания этого типа, что предлагаются для использования совместно с радиостанциями, эти шумы сведены до минимума. То есть, если на определенной частоте обнаружена помеха, создаваемая импульсным источником питания, ее можно вручную сдвинуть вверх или вниз по частоте. В предложениях на рынке имеются немало совсем небольших импульсных блоков питания, внешне похожих на блоки зарядки для ноутбуков, которые я не берусь рекомендовать для работы с приемопередатчиками.

Эти импульсные источники питания обычно обеспечивают номинальное напряжение 12,6 В при токе потребления до 3 А. То есть для применения с трансиверами с низким энергопотреблением он работает вполне нормально.

Однако, когда подключили к нему радиостанцию с выходной мощностью 25 Вт, то, как и ожидалось, напряжение просело и радиостанция выдала на выходе 11 Вт, потому как при этой мощности значение тока потребления составляет чуть более 4 А. Также для подобных случаев очень важно, что при наличии перегрузок блока питания вполне возможен выход из строя последнего. Конечно же можно ограничить выходную мощность радиостанции установив в меню ее настроек более низкое значение выходной мощности, но я все же рекомендую потратиться на более мощный источник питания 5 А, но более желателен БП на 10 А , обеспечив тем самым бесперебойную работу комплекта радиостанция-блок питания, и избавиться от риска выхода из строя блок питания или даже радиостанции….

В качестве мощного кабеля, подключаемого к винтовым клеммам блока питания, следует использовать кабель с сечением равным максимальному току или даже несколько выше, с запасом. При токе потребления до 25…30 А для подключения к разъему клеммной группы вполне допустимо использовать качественные штыревые разъемы с подпружиненными контактами.

И в завершение рассмотрим десяток устройств из предлагаемых для использования совместно с радиостанциями:. Блок питания MFJ Блок питания Optim PS Блок питания Kenwood PS Блок питания Optim DM Блок питания Diamond GSV Что же выбрать? Устройство с минимумом излишеств и бюджетной ценой или с большей мощностью, с запасом на будущее, с возможностью регулировок и различными уже сформированными типами подключений?

Я не возьмусь советовать, что либо из этого, как и твердо настаивать на выборе какого либо одного из классов источников питания — трансформаторного или импульсного, поскольку при принятии окончательного решения вам придется самим подумать об этом. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Контакт с админом. Разместить рекламу. RSS комментариев. RSS записей. Обзоры устройств 0. Импульсные блоки питания Этот класс источников питания появился на рынке предложений около четырех десятилетий назад и на сегодняшний день являются наиболее популярным, как среди предложений, так и среди выбора покупателей.

Конечно же можно ограничить выходную мощность радиостанции установив в меню ее настроек более низкое значение выходной мощности, но я все же рекомендую потратиться на более мощный источник питания 5 А, но более желателен БП на 10 А , обеспечив тем самым бесперебойную работу комплекта радиостанция-блок питания, и избавиться от риска выхода из строя блок питания или даже радиостанции… В качестве мощного кабеля, подключаемого к винтовым клеммам блока питания, следует использовать кабель с сечением равным максимальному току или даже несколько выше, с запасом.

Автор публикации не в сети 12 часов. QTH — г. Донецк, ДНР. Produсt review Puxing PXK Добавить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Чего ищем? Магазин Русскоязычные инструкции. Вход Вход. Регистрация Регистрация.

Выбор блока питания, трансформаторный или импульсный

Радиостанции торговых марок Vertex и Yaesu. Корзина Личный кабинет. Заказать обратный звонок Заказать звонок. Поиск по сайту:.

Что представляют собой трансформаторные блоки питания? Изначально В последнее время импульсные блоки питания становятся все более.

Импульсный и аналоговый блоки питания, принципы работы и основные отличия

На рынке лабораторных блоков питания предлагается множество серий от различных производителей. Одни модели привлекают низкой ценой, другие внушительным видом передней панели, третьи разнообразием функций. Поэтому правильный выбор такого распространённого прибора становится непростой задачей. При этом тщательное сравнение характеристик и возможностей моделей различных производителей может не дать ответа на главный вопрос: какой лабораторный блок питания выбрать для моих задач? В этой статье, полагаясь на свой опыт работы, мы расскажем о простых критериях выбора оптимального лабораторного блока питания, их разновидностях, отличиях и преимуществах. После этого, мы рассмотрим несколько типовых задач и предложим для каждой из них модели блоков питания, выбрав которые Вы сможете эффективно работать и сбережёте свои деньги, время и нервы. Для начала, давайте разберёмся с существующими названиями.

Импульсный блок питания для видеонаблюдения

By Jazzzz , November 20, in Электропитание. Трансформаторный выпрямляет сеть 50 Гц , пульсации получаются Гц. Импульсный работает на очень высокой частоте, пульсации соотвствующие. Теоретически можно сделать импульсник не хуже трансформаторного.

Регистрация Вход. Ответы Mail.

Блок питания для радиостанции

Помощь — Поиск — Пользователи — Календарь. Полная версия этой страницы: Импульсный источник питания vs. Вижу очень много проектов, где для питания шкафа применяется трансформатор вместо импульсного источника питания. Хотел бы поднять такую тему: а почему трансформатор? Привычка, какие-то нормы или я вообще в этой жизни мало пожил и не «секу фишку»? Все привода работают на переменке, но не все на постоянке вроде бы как.

Чем отличается импульсный блок питания от обычного: особенности и отличия

Регистрация Выслать повторно письмо для активации Что даёт регистрация на форуме? Правила раздела Hardware:. Если вы не уверены в правильности ответа, напишите об этом, или не отвечайте вообще, не давайте дезинформацию! Не забывайте указывать полное наименование, модель, изготовителя и краткие характеристики оборудования. Аргументируйте свое мнение — приводите развернутое высказывание или источник информации.

Надежнее трансформаторный с обычным стабилизатором (можно с Под импульсным Вы, наверное, имеете ввиду т. н. безтрансформаторный с.

Отличия импульсного блока питания от обычного

Блок питания импульсный или трансформаторный

Просмотр полной версии : Трансформатор или импульсный источник в усилителе.. Форум сайта plus-msk. Мнение специалистов следующее, подтверждаемое медицинскими показаниями: Перемещение тяжелых предметов пагубно сказывается на склелетно мышечном тонусе.

Сравнение трансформаторного и импульсного БП

После выбора достаточно мощной автомобильной радиостанции, которую пользователь предполагает использовать в качестве настольной, непременно возникает вопрос, к какому блоку питания ее подключить? Вначале не станем рассматривать какой-то конкретный источник питания, а обозначим принципиальные различия между различными классами блоков питания, доступными для приобретения на рынке этих устройств. Этот класс устройств намного тяжелее, чем импульсные блоки питания, поскольку они используют большие трансформаторы для преобразования входного сетевого напряжения переменного тока в требуемое более низкое переменное напряжение АС. Получаемый результат затем обрабатывается с помощью ряда выпрямителей, фильтров, стабилизаторов и защитных устройств, и в итоге на выходе получаем очень чистое постоянное напряжение DC , без каких либо помех и пульсаций. Эти устройства в основном используются в звуковых системах высокого класса Hi-Fi и Hi-End , испытательном оборудовании и любых других устройствах, которым нужно чистое и не зашумленное напряжение постоянного тока.

Запросить склады.

Что такое импульсный блок питания (ИБП) и как он работает

Наверно ни для кого не секрет, что большинство специалистов, радиолюбителей и просто технически грамотных покупателей источников питания с опаской относятся к импульсным блокам питания, отдавая предпочтение линейным. Причина проста и понятна. Репутация импульсных блоков питания серьезно подорвана еще в х годах, во времена массовых отказов отечественных цветных телевизоров, низкокачественной импортной видеотехники, оснащенных первыми импульсными блоками питания. Что мы имеем на сегодняшний день? Практически во всех современных телевизорах, видеоаппаратуре, бытовой технике, компьютерах используются импульсные блоки питания. Все меньше и меньше сфер применения линейных аналоговых, параметрических источников. Линейный источник электропитания сегодня в бытовой аппаратуре практически не найдёшь.

Трансформаторный блок питания

В трансформаторных блоках питания, устройством, отвечающим за выдерживание напряжения, является трансформатор. Он являет собой элемент, состоящий из сердечника и, намотанных на него первичной и вторичной обмоток, изготовленных, как правило, с медной проволоки. Сетевое напряжение в нем понижено до требуемого значения с помощью явления электромагнитной индукции или проникновения магнитного поля между первичной и вторичной обмотками.

Эти обмотки гальванически изолированы, то есть не имеют между собой электрического соединения.

что это такое, принцип работы, схема, назначение

Обновлено: 23.04.2021 12:51:21

Эксперт: Константин Борисович Поляков

Подавляющее большинство современной электроники работает на постоянном токе с малыми значениями силы и напряжения. Например, роутеры потребляют 12 вольт и 5 ампер, а смартфоны в большинстве случаев – 5 вольт и 2 ампера. Вот только в бытовой сети распространяется совершенно другой ток – переменный, с частотой 60 Гц, напряжением 220 вольт и (обычно) силой до 6 ампер.

Соответственно, для использования электронных приборов в бытовой сети этот ток надо как-то преобразовать. Для этих целей и используются блоки питания. Их задача – трансформация тока для придания ему определённых параметров напряжения, силы, а также частоты (превращения переменного в постоянный).

И если требуется выбрать подходящий блок питания либо соорудить самостоятельно, то чаще всего можно встретить два варианта – обычный, он же трансформаторный, и импульсный. И в чём разница, кроме конструкционной сложности, не всегда понятно. Поэтому в этой статье мы разберёмся, чем отличается импульсный блок питания от обычного, рассмотрим их особенности и отличия.

Принцип работы импульсного блока питания

В основе работы инвертора лежит выпрямление первичного напряжения и дальнейшее его преобразование в последовательность импульсов высокой частоты. Этим он отличается от обычного трансформатора. Выходное напряжение блока служит для формирования сигнала отрицательной обратной связи, что позволяет регулировать параметры импульсов. Управляя шириной импульсов, легко организовать стабилизацию и регулировку выходных параметров, напряжения или тока. То есть это может быть как стабилизатор напряжения, так и стабилизатор тока.

Количество и полярность выходных значений может быть самым различным в зависимости от того, как работает импульсный блок питания.

Пульсации и помехи

Понятия пульсации и помехи достаточно близкие и могут иметь различное толкование. В данной статье под пульсациями понимаются колебания напряжения/тока вызванные естественными процессами. Под помехами понимаются колебания(выбросы) напряжения/тока вызванные различными «паразитными» явлениями. Например: колебания напряжения на выходе источника питания после выпрямителя и LC фильтра — пульсации. Всплески напряжения, вызываемые коммутацией ключей — помехи. Еще пример: колебания напряжения на выходе трансформаторного блока питания после выпрямителя и фильтра с частотой 100Гц — пульсации, наводимые полем рассеяния колебания напряжения в схеме — помехи. Грубо говоря помеха это неестественное (мешающее) колебание напряжения. Может быть такая классификация не совсем научная и правильная, но она позволяет упростить изложение материала.

Для начала разберемся с пульсациями. В случае с трансформаторным блоком питания пульсации выходного напряжения обычно выше, чем у импульсного (стабилизированного) блока питания. Это связанно с низкой частотой импульсов напряжения на выходе выпрямителя трансформаторного блока питания. Однако низкочастотные пульсации трансформаторного блока питания эффективно подавляются аналоговыми схемами (операционные усилители, линейные стабилизаторы и др.). Частота пульсаций импульсного блока питания составляет десятки и даже сотни килогерц. Степень подавления таких высокочастотных пульсаций по питанию аналоговых схем значительно меньше и они могут «проникать» на их выход. Например в схеме входного тракта АЦП на операционном усилителе пульсации по питанию могут накладываться на полезный сигнал. Для подавления высокочастотных пульсаций по цепям питания операционных усилителей часто используются RC фильтры: резистор сопротивлением 10-100 Ом и керамический конденсатор емкостью 0,1-10 мкФ. Если требуется уменьшить пульсации импульсного блока питания в силовой цепи, то используются дополнительные LC фильтры.

С помехами дело обстоит гораздо хуже. Если величина пульсаций более менее поддается анализу на этапе проектирования, то оценить величину помех сложно.

В случае с трансформаторным блоком питания помехи создаются полем рассеяния трансформатора, у тороидальных трансформаторов оно меньше у Ш образных больше. Особенно «страдают» от этих помех аналоговые схемы, обрабатывающие низкоуровневые сигналы (прецизионные мультметры, усилители звуковой частоты, радио аппаратура). Для подавления помех от низкочастотного трансформатора используются экранирующие оболочки (кожухи) из стали или жести.

В импульсных блоках питания основные помехи создаются при переключении транзисторов и восстановлении диодов. Подавление этих помех очень обширная и достаточно скучная тема. Гораздо полезнее будет рассмотреть топологии (типы) импульсных блоков питания по формированию помех.

Обратно-ходовые (flyback) импульсные блоки питания с точки зрения помех самый неудачный выбор. Эти импульсные блоки питания среди прочих наиболее подвержены возникновению мощных импульсных помех. К проектированию и выбору таких блоков питания нужно подходить более тщательно, особенно если его мощность составляет десятки ватт .

Полумостовые (half-bridge) и мостовые (full-brige) импульсные блоки питания с точки зрения помех наиболее удачный выбор. Блоки питания данной топологии обычно имеют меньший уровень помех. Частным случаем полумостовых и мостовых импульсных блоков питания являются резонансные схемы в которых коммутация транзисторов осуществляется при нулевом напряжении или токе, из-за чего возникающие помехи минимальны.

Прочие топологии импульсных блоков питания занимают промежуточное место между обратно-ходовыми и полумостовыми (мостовыми) схемами. Не стоит воспринимать эту классификацию буквально, величина помех сильно зависит от реализации и при неудачном исполнении резонансная схема может «фонить» сильнее качественно спроектированного и изготовленного flayback.

Итог. При выборе блока питания следует учитывать, что помех от импульсных блоков питания больше чем от трансформаторных, но помехи импульсных блоков более высокой частоты (обычно это десятки мегагерц) и малой продолжительности. Если помеху от трансформаторного блока можно услышать в прямом смысле, то помехи от импульсных блоков питания можно увидеть разве, что осциллографом. Это не значит, что помехи импульсных блоков питания можно игнорировать, сильный их уровень способен нарушить работу цифровых схем и создать помехи в радиоэфире. Но нужно учитывать, что во многих случаях незначительный уровень помех качественно спроектированного импульсного блока питания не оказывает существенного влияния на работу устройства ( и соседних устройств).

Разновидности блоков питания

Применение нашли несколько типов инверторов, которые отличаются схемой построения:

• бестрансформаторные;
• трансформаторные.

Первые отличаются тем, что импульсная последовательность поступает непосредственно на выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр устройства. Такая схема имеет минимум комплектующих. Простой инвертор включает в себя специализированную интегральную микросхему — широтно-импульсный генератор.

Из недостатков бестрансформаторных устройств главным является то, что они не имеют гальванической развязки с питающей сетью и могут представлять опасность удара электрическим током. Также они обычно имеют небольшую мощность и выдают только 1 значение выходного напряжения.

Драйвер

Применение драйвера вместо трансформаторного блока обусловлено особенностями работы светодиода, как неотъемлемого элемента современного осветительного оборудования. Все дело в том, что любой светодиод является нелинейной нагрузкой, электрические параметры которого меняются в зависимости от условий работы.

Рис. 3. Вольт-амперная характеристика светодиода

Как видите, даже при незначительных колебаниях напряжения произойдет существенное изменение силы тока. Особенно явно такие перепады ощущают мощные светодиоды. Также в работе присутствует температурная зависимость, поэтому от нагревания элемента снижается падение напряжения, а ток при этом возрастает. Такой режим работы крайне негативно сказывается на работе светодиода, из-за чего он быстрее выходит со строя. Подключать его напрямую от сетевого выпрямителя нельзя, для чего и применяются драйверы.

Особенность светодиодного драйвера заключается в том, что он выдает одинаковый ток с выходного фильтра, несмотря на размер, подаваемого на вход напряжения. Конструктивно современные драйверы для подключения светодиодов могут выполняться как на транзисторах, так и на базе микросхемы. Второй вариант приобретает все большую популярность за счет лучших характеристик драйвера, более простого управления параметрами работы.

Ниже приведен пример схемы работы драйвера:

Рис. 4. Пример схемы драйвера

Здесь на вход выпрямителя сетевого напряжения VDS1 поступает переменная величина, далее выпрямленное напряжение в драйвере передается через сглаживающий конденсатор C1 и полуплечо R1 — R2 на микросхему BP9022. Последняя генерирует серию импульсов ШИМ и передает ее через трансформатор на выходной выпрямитель D2 и выходной фильтр R3 — C3, применяемый для стабилизации выходных параметров. Благодаря введению дополнительных резисторов в схему питания микросхемы, такой драйвер может регулировать значение мощности на выходе и управлять интенсивностью светового потока.

Схема БП

В схему самой распространенной конфигурации импульсного преобразователя входят:

• сетевой помехоподавляющий фильтр;
• выпрямитель;
• сглаживающий фильтр;
• широтно-импульсный преобразователь;
• ключевые транзисторы;
• выходной высокочастотный трансформатор;
• выходные выпрямители;
• выходные индивидуальные и групповые фильтры.

Назначение помехоподавляющего фильтра состоит в задерживании помех от работы устройства в питающую сеть. Коммутация мощных полупроводниковых элементов может сопровождаться созданием кратковременных импульсов в широком спектре частот. Поэтому здесь необходимо в качестве проходных конденсаторов фильтрующих звеньев использовать разработанные специально для этой цели элементы.

Выпрямитель служит для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, а установленный следом сглаживающий фильтр устраняет пульсации выпрямленного напряжения.

В том случае когда используется преобразователь постоянного напряжения, выпрямитель и фильтр становятся ненужными, и входной сигнал, пройдя цепи помехоподавляющего фильтра, подается непосредственно на широтно-импульсный преобразователь (модулятор), сокращенно ШИМ.

ШИМ является самой сложной частью схемы импульсного источника питания. В его задачу входят:

• генерация высокочастотных импульсов;
• контроль выходных параметров блока и коррекция импульсной последовательности в соответствии с сигналом обратной связи;
• контроль и защита от перегрузок.

Развязка с сетью

Предполагается, что выбираемый блок питания обеспечивает гальваническую развязку с сетью. Какой же из двух видов блоков питания обеспечит максимальную развязку ? На первый взгляд выбор очевиден — трансформаторный блок питания так как импульсный имеет в своем составе Y конденсатор (или даже несколько) между входом и выходом.

Теоретически трансформаторный блок питания действительно обеспечивает полную развязку с сетью, но на практике это не всегда так, особенно для тороидальных трансформаторов.

При изготовлении тороидальных трансформаторов вторичная обмотка наматывается поверх первичной и между ними образуется паразитный конденсатор. При этом к паразитному конденсатору приложено переменное напряжение сети. К сожалению значение межобмоточной емкости трансформаторов производители никак не нормируют.и узнать его можно только фактическим измерением «на месте». Общая тенденция такая, что чем выше мощность (размер) трансформатора, тем выше межобмоточная емкость. Кроме размера трансформатора, на значение межобмоточной емкости влияет качество изоляции.

Для примера на фото ниже приведены результаты измерения межобмоточной емкости различных тороидальных трансформаторов. Емкость измерялась RLC метром Е7-22 при частоте 120 Гц.

У Ш образных трансформаторов, обычно, первичная и вторичные обмотки разделены на отдельные секции, поэтому значение межобмоточной емкости значительно меньше.

Вернемся к импульсным блокам питания. Типовое значение емкости Y конденсатора между входом и выходом 2,2 нФ. Часто можно встретить более высокое значение вплоть до 4,7 нФ, реже меньшее значение 1 нФ. Таким образом блок питания на мощном тороидальном трансформаторе между входом и выходом может иметь емкость соизмеримую или даже большую, чем в качественном импульсном блоке питания. При этом наличие емкости в импульсном блоке питания известно, а вот о такой особенности тороидального трансформатора обычно нигде не указывается.

Чем же «вредна» эта самая емкость ? Прежде всего паразитным потенциалом на выходе относительно земли. Этот потенциал может составлять десятки вольт, и при касании выхода блока питания (или запитанного им устройства) заземленным паяльником или просто рукой, приводить к выходу устройства из строя.

В импульсных источниках питания для снижения потенциала на выходе относительно земли и дополнительного снижения помех устанавливают конденсаторы между выходом и заземлением. Рекомендуемая суммарная емкость конденсаторов не более 20 нФ.

Поскольку указанные конденсаторы устанавливаются не во все импульсные блоки питания, а величина межобмоточной емкости для тороидальных трансформаторов не нормируется, то при их использовании рекомендуется проверять наличие паразитного потенциала на выходе. Для этого можно использовать мультиметр в режиме измерения переменного напряжения и при включенном блоке питания один щуп взять в руку (или соединить с заземлением) второй соединить с выходом блока питания.

Другое негативное влияние межобмоточной емкости — проникновении сетевых помех. При этом импульсные блоки питания оказываются в более выигрышном положении т.к. у них в большинстве случаев устанавливается входной фильтр. Этот фильтр препятствует проникновению помех в сеть от импульсного блока питания и наоборот.

Итог. При выборе блока питания, если Вам требуется максимальная развязка с сетью, то лучше использовать трансформаторный блок питания с Ш сердечником и разделенными обмотками. При этом нужно учитывать, что Ш трансформатор имеет большее поле рассеяния и может наводить помеху 50 Гц. В некоторых особо чувствительных приборах устанавливаются последовательно два тороидальных трансформатора, чем обеспечивается высокая развязка и малая помеха 50 Гц.

Сфера применения импульсного блока питания

Импульсные преобразователи напряжения применяются в большинстве случаев вместо традиционных трансформаторных с полупроводниковыми стабилизаторами. При одинаковой мощности инверторы отличаются меньшими габаритными размерами и массой, высокой надежностью, а главное — более высоким КПД и возможностью работать в широком диапазоне входного напряжения. А при сравнимых габаритах максимальная мощность инвертора в несколько раз выше.

В такой области, как преобразование постоянного напряжения, импульсные источники практически не имеют альтернативной замены и способны работать не только по понижению напряжения, но и вырабатывать повышенное, организовывать смену полярности. Высокая частота преобразования существенно облегчает фильтрацию и стабилизацию выходных параметров.

Электронный трансформатор

Принцип действия электронного трансформатора схож с классическим – при подаче переменного напряжения на первичную обмотку, с его вторички снимается тоже переменное напряжение, но уже другого значения. Отличие заключается в том, что пониженное напряжение имеет совсем другую частоту и форму кривой, так как его искусственно создает генератор импульсов.

Пример схемы электронного трансформатора и принцип действия приведен на рисунке ниже:

Рис. 2. Электронный трансформатор

Как видите, в нем напряжение питания от сети 220 В не подается на обмотки трансформатора, а использует диодный мост в качестве основного преобразователя с переменной электрической величины в постоянную. Затем сигнал подается на выходные транзисторы, выступающие в роли электронного ключа, которые производят генерацию импульсов определенного количества и частоты. Следует отметить, что частота от генератора импульсов может достигать нескольких десятков кГц, но затем подается на импульсный преобразователь, который представлен силовым трансформатором.

Импульсные трансформаторы или, как их еще называют, импульсные БП нашли широкое применение в питании люминесцентных ламп. Однако его расположение по отношению к питаемым приборам освещения должно выполняться в непосредственной близи, чтобы сократить потери, нагрузку в сетевых проводах и нагрев. В сравнении с трансформаторным БП, импульсный имеет ряд весомых преимуществ:

1. Меньшие габариты для такой же мощности, что снижает и стоимость устройства;
2. Обладает лучшими параметрами в регулировке подаваемого напряжения;
3. Отличается более высоким КПД.

Но наряду с преимуществами импульсный блок имеет и некоторые недостатки. У электронного трансформатора куда более сложная схема, что влечет за собой снижение надежности. Если продешевить с моделью трансформатора, то выходной ток выдаст в сеть много импульсных помех, способных повлиять на работу смежного оборудования.

ИБП с гальванической развязкой

Высокочастотные сигналы могут направляться на импульсный трансформатор, который требуется для гальванической развязки цепей. Повышенная частота работы оборудования приводит к эффективной эксплуатации и одновременному уменьшению габаритов, веса. В большинстве случаев устройства работают на основе 3 цепочек, которые должны обладать взаимной связью:

1. ШИМ контролер. Данное устройство должно управлять технологическим процессом. В большинстве случаев предполагается процесс преобразования модуляции широтно-импульсного вида.
2. Каскад, состоящий из силовых ключей. Данная часть оборудования включает в себя мощные транзисторы, которые могут быть основаны на биполярных, IGBT, а также полевых моделях.
3. Импульсный трансформатор. Данный вид оборудования требуется для успешной передачи высокочастотных импульсов, которые могут обладать частотой до ста кГц.

Работа ИБП с гальванической развязкой дополнительно обладают цепочками, которые основаны на стабилизаторах, фильтрах, диодах.

Различия между инверторами и трансформаторами источников питания

Доступны дополнительные опции! Звоните 801-532-2706

• Меню продукта
• Инженерные решения
• Производители
• Образование
• Панельные услуги

Дом Образовательная серия Различия между инверторами и трансформаторами источников питания

Образовательная серия

Антенны Образование

Прерыватели и предохранители

Аккумуляторы Образование

Кабели, провода и сборки Образование

Корпуса Образование

Ethernet и сетевое образование

Блок управления двигателем

Промышленные панели управления Обучение

Обучение аппаратному обеспечению панели

Блоки питания Образование

Реле Образование

Солнечное образование

Обучение работе с сигналами и преобразованием сигналов

Клеммные колодки Обучение

Differences_Between_Power_Supplies_Inverters_and_Transformers.pdf

Расшифровка:

[0m:4s] Привет, я Джош Блум, добро пожаловать в очередной видеоролик из серии образовательных материалов RSP Supply. В сегодняшнем видео мы рассмотрим некоторые различия между несколькими аппаратными средствами, которые часто путают, даже если они предназначены для совершенно разных целей. Это оборудование включает блоки питания,
[0m:23s] трансформаторы, инверторы и преобразователи напряжения.
[0m:28s] Все это оборудование предназначено для изменения или изменения типа мощности или напряжения, которые вы можете использовать.
[0m:35s] Результат, который вам нужен, напрямую повлияет на то, какой тип оборудования вы можете выбрать.
[0m:41s] Тем не менее, люди очень часто путают разные типы оборудования. Давайте обсудим каждый тип и то, для чего он предназначен, надеюсь, к концу видео вы сможете получить четкое представление о каждом из них и о том, когда вы, возможно, захотите их использовать. Начнем с блоков питания. Блок питания может иметь множество различных функций,

[1 мин: 2 с], но в большинстве случаев блок питания предназначен для преобразования одного типа мощности в другой. Наиболее распространенным примером этого является источник питания, который потребляет мощность переменного тока и преобразует ее в мощность постоянного тока.
[1m:17s] Несмотря на то, что очень часто используются блоки питания и промышленные приложения, очень часто вы увидите, что блок питания используется для гаджетов, которые есть у вас дома, таких как смартфон, ноутбук или планшет,
[1m:31s] или многие другие устройства, которые мы используем ежедневно. Вы, возможно, заметили, что большинство этих устройств поставляются с шнуром питания с каким-то громоздким блоком на конце.
[1m:42s] В этом блоке обычно находится блок питания.
[1m:45s] Таким образом, большинство ваших устройств на самом деле не используют питание от сети переменного тока, которое подается в ваш дом.
[1m:53s] Эти устройства чаще всего используют какую-либо форму постоянного тока. Этот небольшой громоздкий блок или источник питания — это то, что изменяет эту мощность переменного тока на правильную форму мощности постоянного тока для вашего устройства.
[2m:7s] Источники питания также можно использовать для других целей, например, для кондиционирования питания, что в основном является способом очистить питание от любых помех или шума, которые могут повлиять на ваше электрическое оборудование. Вы также видите блоки питания, которые используются для преобразования одного типа постоянного напряжения в другой тип постоянного напряжения. Однако в этом случае вы можете увидеть, что они называются преобразователями постоянного тока, которые у нас есть здесь.
[2m:32s] Преобразователь постоянного тока — это тип источника питания.

[2m:37s] Последний тип источника питания, о котором мы поговорим, называется ИБП или источником бесперебойного питания.
[2m:45s] ИБП часто работает в сочетании со стандартным блоком питания и предназначен для обеспечения питания нагрузки даже при отключении входного питания.
[2m:57s] Он может это сделать, потому что использует батареи для питания.
[3 мин: 1 с] ИБП — отличный вариант, когда ваше электрооборудование выполняет важные задачи, которые необходимо продолжить в случае сбоя питания. Теперь поговорим об инверторах.
[3m:14s] Инверторы работают аналогично источникам питания с одним существенным отличием: вместо того, чтобы преобразовывать мощность переменного тока в мощность постоянного тока, инвертор делает прямо противоположное. Это будет
изменить мощность постоянного тока обратно на мощность переменного тока. Энергия постоянного тока создается такими устройствами, как солнечные панели или аккумуляторы, но часто нам нужна мощность переменного тока для вещей, которые мы обычно используем.
[3m:40s] Например, если у вас есть солнечные панели на крыше, вырабатываемая энергия поступает в виде постоянного или постоянного тока. Но в наших домах для большинства вещей, которые нам нужны, требуется переменный или переменный ток. Таким образом, для преобразования энергии постоянного тока, вырабатываемой солнечными панелями, используется инвертор.
[4м:4с] Наконец, давайте поговорим о трансформерах. Для получения более подробной информации о том, как на самом деле работают трансформаторы, посмотрите наше другое видео, ссылку на которое мы дадим в описании ниже. Подобно преобразователю мощности, который используется только для изменения мощности постоянного тока, трансформатор предназначен для использования с мощностью переменного тока. В частности, трансформаторы преобразуют один тип переменного тока в другой тип переменного тока. Например, в вашем доме обычно используется сеть переменного тока напряжением 120 вольт. Тем не менее, есть некоторые электрические устройства, которые мы используем в наших домах и вокруг них, которым требуется питание переменного тока, но они не могут работать от сети переменного тока 120 вольт. Итак, в данном случае используется трансформатор. Если у вас есть автоматическая система орошения, скорее всего, клапаны в этой системе орошения требуют питания переменного тока 24 вольта. Для этого трансформатор преобразует 120 вольт переменного тока, доступного в нашем доме, в 24 вольта переменного тока, чтобы спринклерные клапаны могли работать должным образом.

[5 мин:7 с] Трансформеры бывают разных форм и размеров. Важно отметить, что трансформаторы могут преобразовывать мощность переменного тока в
[5m:15s] и ниже, поэтому, если требуется более высокое напряжение переменного тока, будет использоваться трансформатор, и то же самое можно сказать, когда требуется более низкое напряжение переменного тока.
[5м:24с] Итак, давайте быстро подведем итоги. Источники питания чаще всего преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Преобразователи мощности используются для изменения напряжения только в диапазоне постоянного тока, а ИБП предназначены для продолжения подачи питания в случае сбоя питания и часто используются с обычным источником питания. Инверторы предназначены для преобразования мощности постоянного тока обратно в мощность переменного тока. И, наконец, трансформаторы используются для изменения одного типа переменного напряжения на другой тип переменного напряжения, вверх или вниз.
[6 мин: 1 с] Полный ассортимент блоков питания и ИБП, инверторов, преобразователей мощности и трансформаторов, а также тысячи других товаров можно найти на нашем веб-сайте. Для получения дополнительной информации или других обучающих видеороликов перейдите на сайт RSPSupply.com, крупнейшего в Интернете источника промышленного оборудования. Также не забывайте: ставьте лайки и подписывайтесь.

Поболтай с нами, на базе LiveChat

Импульсный и линейный источники питания: в чем разница

Различные электронные устройства, которые мы используем в повседневной жизни, такие как смартфоны, светодиодные фонари, компьютеры и роботы, используют для своей работы разные электронные схемы и процессоры. Коммунальное предприятие поставляет переменный ток в различные домохозяйства и отрасли для эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния. Стабильный источник питания постоянного тока может быть получен с использованием электронных схем, которые могут быть внутренними или внешними по своей природе. Смартфоны и ноутбуки питаются от внешних источников питания, а такие устройства, как компьютеры, роботы и серверы, имеют встроенные блоки питания.

Источники питания могут быть регулируемыми и нерегулируемыми, при этом в регулируемых источниках питания изменение профиля входного напряжения не влияет на выходную мощность источника питания. С другой стороны, в нерегулируемом источнике питания выход зависит от входа.

Чтобы проиллюстрировать общую структуру источника питания постоянного тока, мы можем представить его состоящим из четырех основных блоков. Каждый блок представляет определенную выполняемую функцию. Основные блоки описаны ниже:

• Трансформатор: Поскольку на вход трансформатора подается переменный ток, трансформатор преобразует переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения или преобразует переменный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения. Трансформатор также действует как изолятор, предотвращая попадание высокочастотных сигналов на вход.

• Выпрямление — это процесс преобразования переменного тока в постоянный. Импульсные преобразователи используются для выпрямления напряжения. На выходе схемы выпрямителя постоянный ток вместе с пульсациями. Эти пульсации необходимо отфильтровать перед подключением к нагрузке.

• Фильтр — Пульсации постоянного тока на выходе выпрямителя отфильтровываются с помощью цепей фильтров. Эти схемы фильтров обычно представляют собой конденсаторы, подключенные параллельно нагрузке.

• Регулятор напряжения. Эти устройства используются для регулирования напряжения в определенных пределах в соответствии с требованиями подключенной нагрузки.

Источники питания постоянного тока доступны в импульсном режиме (также называемом переключением) или в линейной конфигурации. Хотя оба типа обеспечивают мощность постоянного тока, метод генерации этой мощности различается. Каждый тип источника питания имеет преимущества перед другими в зависимости от области применения. Давайте рассмотрим различия между этими двумя технологиями, а также преимущества и недостатки каждой конструкции.

Рекомендуемое чтение:  Новый блок питания продлевает срок службы электрических устройств

Что такое линейный блок питания?

Линейные источники питания, также известные как последовательные источники питания, представляют собой низкочастотные источники питания, в процессе преобразования которых не используются переключающие компоненты. Из-за низкой частоты работы используемые трансформаторы более громоздки по сравнению с импульсными источниками питания.

Линейный блок питания

Как это работает?

В линейном источнике питания сначала используется трансформатор переменного тока с железным сердечником и катушкой для снижения напряжения входящего переменного тока (AC). Затем напряжение выпрямляется диодом в схеме выпрямителя и сглаживается до стабильного напряжения конденсатором в схеме сглаживания.

Схема выпрямителя создает серию положительных пиков синусоиды, которая не является стабильным постоянным током. В результате напряжение преобразуется в постоянный уровень через сглаживающую цепь, состоящую из конденсатора, за которой следует стабилизирующая цепь (схема управления). Цепи управления делятся на два типа – шунтирующие и последовательные. Для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока оба метода контролируют и контролируют его.

Предпочтительные области применения

Для линейного источника питания требуется специальный силовой трансформатор переменного тока в зависимости от входного/выходного напряжения и потребляемой мощности. Каждое устройство имеет фиксированную потребляемую мощность, поэтому для каждого приложения требуется специальный трансформатор.

Линейный блок питания устойчив к шуму и электромагнитным помехам, а также не вызывает радиочастотных помех для других устройств. Они также имеют более быстрый отклик по сравнению с импульсным источником питания. Следовательно, они используются в аудиочастотных, радиочастотных приложениях и в местах, где требуется отличное регулирование и низкий уровень пульсаций на выходе. Некоторые из распространенных приложений упомянуты ниже.

• Малошумящие усилители

• Обработка сигналов

• Сбор данных, включая датчики, мультиплексоры, аналого-цифровые преобразователи и схемы выборки и хранения.

• Автоматическое испытательное оборудование

• Лабораторное испытательное оборудование

Преимущества и недостатки

Преимущества линейных источников питания включают простоту, надежность, низкий уровень шума и низкую стоимость. Линейный источник питания имеет простую конструкцию и конструкцию, что делает его менее сложным по сравнению с импульсным источником питания. Простая конструкция облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание. Относительно более простая конструкция также предотвращает вероятность отказа, что делает их более надежными. Линейный источник питания устойчив к электромагнитным помехам и не вызывает радиочастотных помех для других устройств, что делает их идеальными для высокочастотных операций.

Наряду с многочисленными достоинствами линейного источника питания есть и недостатки. Поскольку линейные регуляторы идеально подходят для маломощных приложений, их недостатки очевидны, когда требуется более высокая мощность. По сравнению с импульсным источником питания к недостаткам линейного источника питания относятся размер, высокие тепловые потери и более низкий уровень эффективности. При использовании в приложениях с высокой мощностью линейные блоки питания требуют большого трансформатора и других крупных компонентов для обработки мощности, поскольку частота работы низкая. Использование более крупных компонентов увеличивает общий размер и вес источника питания, что может затруднить распределение веса в данном приложении. Это также делает блок питания громоздким и менее портативным. При регулировании высокой потребляемой мощности нагрузкой возникают большие тепловые потери, что делает процесс неэффективным.

Рекомендуемое чтение:   Гибкость будет ключом к широкомасштабному внедрению солнечной энергии

Что такое импульсный источник питания?

Импульсный источник питания разработан с использованием другой технологии, разработанной для решения многих проблем, связанных с конструкцией линейного источника питания, таких как размер трансформатора и регулировка напряжения. Входное напряжение не снижается за счет переключения конструкций блока питания; вместо этого он выпрямляется и фильтруется на входе. Затем напряжение проходит через прерыватель, который преобразует его в последовательность высокочастотных импульсов. Перед выходом напряжение еще раз фильтруется и выпрямляется. Преобразование в последовательность высокочастотных импульсов помогает уменьшить размер компонентов, делая устройство меньше и компактнее по своей природе.

Импульсный источник питания

Как это работает?

В отличие от линейного источника питания импульсный источник питания включает в себя выпрямление и сглаживание перед регулированием напряжения. С помощью коммутационного устройства предварительно выпрямленного тока низкочастотный переменный ток на входе преобразуется в высокочастотную импульсную волну. Выпрямленный высокочастотный ток рассматривается как псевдопеременный ток (AC), который подается на высокочастотный трансформатор, снижающий напряжение в соответствии с требованиями нагрузки. Затем выход фильтруется, а напряжение регулируется, как правило, с помощью обратной связи от выхода к высокочастотному трансформатору.

Предпочтительные области применения

Импульсные источники питания имеют компактную конструкцию и более эффективны по сравнению с линейными источниками питания, что делает их подходящими для приложений, требующих более высокой эффективности и компактности. Они широко используются в качестве источника питания для мобильных телефонов, компьютеров, серверов и даже светодиодных ламп. У некоторых устройств они встроены в корпус, а у других они размещены снаружи. Они также использовались в транспортных средствах и системах безопасности.

Преимущества и недостатки

В отличие от линейного источника питания, переключающие транзисторы в импульсном источнике питания постоянно переключаются между состояниями полного включения и полного отключения и проводят очень мало времени в состоянии высокого рассеяния во время переходов, что сводит к минимуму потери энергии. Это уменьшает тепло, выделяемое за счет потери энергии, и, следовательно, повышает эффективность. Еще одним важным преимуществом импульсного источника питания является компактный размер из-за меньшего размера трансформатора. Это делает устройство портативным и простым в установке.

С другой стороны, конструкция и производство импульсного источника питания сложны, что затрудняет отладку и техническое обслуживание по сравнению с линейным источником питания. Этот источник питания также вводит гармоники в систему, которые могут неблагоприятно влиять на другие подключенные устройства. Влияние шума и электромагнитных помех весьма существенно, поэтому для их эффективной работы необходимы фильтры электромагнитных помех.

Рекомендуемое чтение:  Устойчивое производство электроэнергии при низких температурах

Линейный и импульсный источники питания

Линейные и импульсные источники питания имеют свои преимущества и недостатки и используются в конкретных приложениях в зависимости от различных факторов, как обсуждалось ранее в статье. В таблице ниже показаны различия между линейными и импульсными источниками питания.

Параметры	Линейный источник питания	Импульсный источник питания
Определение	Сначала он выполняет понижение переменного напряжения, а затем преобразует его в постоянное.	Сначала он преобразует входной сигнал в постоянный, а затем понижает напряжение до нужного уровня.
Регулирование напряжения	Регулирование напряжения осуществляется регулятором напряжения.	Регулировка напряжения осуществляется цепью обратной связи.
Эффективность	Низкая эффективность	Высокоэффективность
Используется магнитный материал	Используется стальной или CRGO сердечник	Используется ферритовый сердечник
Надежность	Более надежен по сравнению с SMPS в определенных приложениях.	Надежность зависит от транзисторов, используемых для переключения.
ВЧ-помехи	ВЧ-помехи отсутствуют	ВЧ-экранирование требуется, так как переключение создает больше ВЧ-помех.
Шум и электромагнитные помехи	Они невосприимчивы к шуму и электромагнитным помехам.	Влияние шума и электромагнитных помех весьма существенно; поэтому требуются фильтры электромагнитных помех.
Сложность	Менее сложная	Более сложная
Применение	Используется для звуковых частот и радиочастот.	Используется в зарядных устройствах мобильных телефонов, двигателях постоянного тока и т. д.

Ключевые выводы

• Существует две распространенные конструкции источников питания — линейные и импульсные источники питания, используемые для широкого спектра приложений, включая радиочастоты, компьютеры. , аудио, смартфоны и т. д.

• Линейный источник питания рассчитан на низкий уровень шума и не требует высокочастотного переключения, где требуется регулирование и низкая пульсация, а также низкие электромагнитные излучения и переходная характеристика.

• Импульсный источник питания отличается высокой эффективностью и малыми размерами, что позволяет эффективно преобразовывать электроэнергию.