Виды блоков питания: особенности, характеристики и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие бывают виды блоков питания для компьютеров и других устройств. Чем отличаются трансформаторные и импульсные блоки питания. Как выбрать подходящий блок питания для ПК. Какие характеристики важны при выборе блока питания.

Содержание

Основные виды блоков питания

Блок питания — это устройство, которое преобразует электрическую энергию из одного вида в другой, обычно из переменного тока сети в постоянный ток нужного напряжения. Существует два основных типа блоков питания:

Трансформаторные (линейные)
Импульсные

Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Трансформаторные блоки питания

Трансформаторные блоки питания работают на основе понижающего трансформатора и выпрямителя. Их основные особенности:

Высокая надежность
Простая конструкция
Низкий уровень электромагнитных помех
Большие габариты и вес
Невысокий КПД (60-70%)

Из-за больших размеров трансформаторные блоки питания сейчас используются в основном в аудиотехнике высокого класса. В компьютерах и бытовой электронике они практически не применяются.

Импульсные блоки питания

Импульсные блоки питания работают на принципе высокочастотного преобразования напряжения. Их ключевые характеристики:

Компактные размеры
Небольшой вес
Высокий КПД (до 95%)
Стабильное выходное напряжение
Возможность генерации электромагнитных помех

Благодаря своим преимуществам импульсные блоки питания получили наиболее широкое распространение в современной электронике. Их используют в компьютерах, ноутбуках, телевизорах, зарядных устройствах и многих других приборах.

Виды блоков питания по назначению

В зависимости от области применения можно выделить следующие виды блоков питания:

Компьютерные блоки питания

Это специализированные блоки питания для настольных компьютеров. Они имеют стандартизированные разъемы для подключения комплектующих и обеспечивают несколько линий питания разного напряжения. Основные характеристики:

Мощность: от 300 до 1500 Вт
Напряжения: +3.3В, +5В, +12В, -12В
Форм-фактор: ATX, SFX и др.

Адаптеры питания для ноутбуков

Внешние блоки питания для портативных компьютеров. Преобразуют сетевое напряжение в постоянный ток 19-20В. Основные параметры:

Мощность: 45-230 Вт
Выходное напряжение: 19-20В
Тип разъема: зависит от модели ноутбука

Блоки питания для видеокамер

Используются в системах видеонаблюдения для питания камер. Бывают следующих видов:

Индивидуальные (для одной камеры)
Многоканальные (для нескольких камер)
С резервированием питания

Обычно обеспечивают напряжение 12В постоянного тока.

Ключевые характеристики блоков питания

При выборе блока питания следует обращать внимание на следующие параметры:

Мощность

Определяет, какую суммарную нагрузку способен выдержать блок питания. Измеряется в ваттах (Вт). Чем мощнее комплектующие компьютера, тем более мощный БП требуется.

КПД

Коэффициент полезного действия показывает, какая часть потребляемой энергии преобразуется в полезную мощность. Современные качественные БП имеют КПД 80-90% и выше.

Стабильность напряжения

Характеризует способность блока питания поддерживать заданное напряжение при изменении нагрузки. Измеряется в процентах отклонения от номинала.

Уровень шума

Зависит от системы охлаждения БП. Малошумящие блоки питания оснащаются крупными вентиляторами с низкой скоростью вращения.

Как выбрать блок питания для компьютера

При выборе блока питания для ПК необходимо учитывать следующие факторы:

Суммарное энергопотребление комплектующих
Форм-фактор корпуса компьютера

Необходимые линии питания и разъемы
Требования к КПД и сертификацию 80 PLUS
Уровень шума

Рекомендуется выбирать блок питания с запасом мощности 20-30% от расчетного энергопотребления системы. Это обеспечит стабильную работу и возможность дальнейшей модернизации ПК.

Современные технологии в блоках питания

В современных блоках питания используется ряд передовых технологий:

Цифровое управление — позволяет точнее контролировать параметры
Модульная система кабелей — упрощает сборку ПК и улучшает вентиляцию
Защита от перегрузки и короткого замыкания
Пассивный режим работы вентилятора при низких нагрузках

Эти технологии повышают эффективность, надежность и удобство использования блоков питания.

Заключение

Блок питания — важнейший компонент любого электронного устройства. Правильный выбор БП обеспечивает стабильную работу системы и ее долговечность. При выборе блока питания следует учитывать его мощность, эффективность, качество компонентов и соответствие требованиям конкретного устройства.

Корпус и Блок Питания — презентация онлайн

1. Корпус и Блок Питания

2. Desktop

• Чаще всего в корпусе такого типа размещаются горизонтально
от 2 до 3 устройств формата 5,25″ и вертикально 2 — формата
3,5″, причем одно из них — с внешним доступом. Такие корпуса
занимают достаточно большое пространство на рабочем месте,
не всегда могут обеспечить удобный доступ к внутренним
устройствам, да и иногда возникают проблемы с нормальным
охлаждением процессора. Все это свидетельствует о том, что
время корпусов типа desktop неумолимо проходит, а ведь
первые писишки появились именно в таких корпусах, о tower
тогда никто и не слышал. Но сейчас desktop-ы не имеют
абсолютно никаких преимуществ перед башнями, а некоторые
их недостатки мы отметили выше. Даже известные брэнды, не
так давно сплошь и рядом выпускавшие свои модели только в
таких корпусах, все больше склоняются к более практичным
башням.
• Практически не используемый на данный
момент стандарт.

Применялся для сборки
компьютеров на базе Intel 486, Pentium I,
Pentium II и их модификаций.

4. Slim

• Развитие идеи миниатюризации
применительно к компьютерной области
породило такое чудо, как предельно
интегрированные системные платы
формата Flex-ATX и их естественное
продолжение — корпуса то ли Slim, то ли
Super Slim. В общем, все корпуса тесные,
крайне неудобные, возможностей —
минимум, а возможности модернизации
очень ограничены, но зато — внешне они
выглядят оригинально и эксклюзивно, но
вот только стоят такие малыши гораздо
дороже полнофункциональных машин, а
рекламируется производителями — как
недорогие решения для офисов, а порой и
для домашнего применения.

5. Mini tower

• Довольно маленький по высоте
корпус типа mini-tower раньше, в
эпоху господства «матерей»
формата Baby АТ, был самым широко
распространенным, однако сейчас
он встречается гораздо реже, так как
с размещением в нем
полноразмерных системных плат
АТХ могут возникнуть проблемы,
остаются только малогабаритные
платы форматов micro-ATX и flex-АТХ.

Такие корпуса чаще всего
используется в РС самых простейших
конфигураций и применяется в
качестве офисных машин или
сетевых терминалов.

6. Midi (middle) tower

• Самый распространенный
сегодня формат корпуса —
midi (middle)-tower АТХ,
обеспечивает использование
большого количества
накопителей и практически
всех типов системных плат при
приемлемых габаритных
размерах. Являясь настоящей
«рабочей лошадкой»,
оптимально приспособленной
для решения самого широкого
круга задач, корпуса этого типа
применяется практически
везде.

7. Big (full) tower

Big
(full)
tower
Являясь самыми крупногабаритными,
корпуса типа big-tower обеспечивают
размещение системных плат любых
размеров и самого большого количества
устройств формата 5,25″, чаще всего 4 —
6. Кроме того, они обычно
комплектуются блоками питания
повышенной мощности. Основная
область применения корпусов —
рабочие станции, небольшие серверы и
компьютеры для продвинутых
пользователей.

Однако в связи с все
ширящейся экспансией недорогих IDE
RAID-контроллеров в массовые
устройства, потребность в большом
количестве посадочных мест для
дисковых накопителей может вывести
корпуса big-tower в разряд наиболее
распространенных устройств, особенно
если учесть, что современные
высокоскоростные винчестеры в
процессе работы ощутимо греются, и
уже сейчас начали появляться
устройства, монтируемые в 5-дюймовые
отсеки и предназначенные для
охлаждения 3-дюймовых HDD.

8. Barebone

• Это упрощённое решение от
производителя, которое включает в себя
всё для быстрого сбора компьютера и
нуждается только в таких вариативных
компонентах, как процессор, память и
жёсткий диск. Процесс установки
последних занимает считанные минуты, и
компьютер готов. Как правило, в таких
системах, производители используют
собственные проприетарные компоненты,
поэтому замена материнской платы или
добавление какого-нибудь компонента,
может вызвать некоторые затруднения.

Однако обычно, такие системы
используются в качестве массовых
корпоративных компьютеров, либо как
персональный компьютер у человека, не
обременённого потребностями к апгрейду.

9. File Server

• Данный тип корпуса специфичен, он применяется
лишь для серверов. Его размеры зависят от его
«начинки». Как правило, у такого корпуса восемьдесять отсеков для 5,25-дюймовых приводов и
несколько отсеков для 3,5-дюймовых.

Compute Stick, который действительно
немногим больше габаритов обычной
флешки, поставляется с процессором Intel
Atom Z3735F с четырьмя ядрами на борту, а
также с ОЗУ 2 Гб DDR3-1333 и накопителем
на 32 гигабайта. В этом случае на него
устанавливается OC Windows 8.1, но можно
купить версию с 1 Гб ОЗУ и 8 Гб RAM, и
здесь уже обнаружится Linux Ubuntu 14.04
LTS. Обе модификации получили слот
microSD. Размеры Intel Compute Stick
составляют всего лишь 103х38х13
миллиметров, но производитель уместил в
нем модули Wi-Fi и Bluetooth 4.

0, а также
порты USB 2.0, microUSB и даже HDMI 1.4a.
Все это стоит 110 долларов за Ubuntuверсию и 150 долларов за модификацию с
Windows.

12. Bay Trail

В базовой комплектации новинка получила 22-нанометровый процессор Celeron N2820 с двумя
вычислительными ядрами (2,4 ГГц) и интегрированным графическим контроллером. Максимальное
значение рассеиваемой тепловой энергии составляет 7,5 Вт, среднее — 4,5 Вт. Устройство
оборудовано адаптерами беспроводных сетей Wi-Fi (802.11b/g/n) и Bluetooth 4.0, тремя портами
USB (один соответствует стандарту 3.0), интерфейсом HDMI и Ethernet-контроллером.
Кроме того, на материнской плате предусмотрен один разъём DDR3L SODIMM, позволяющий
использовать до 8 Гб оперативной памяти. Кроме того, есть возможность установки 2,5-дюймового
накопителя — традиционного жёсткого диска толщиной до 9,5 мм или SSD.
Габариты мини-устройства составляют 116,6x112x51,5 мм, а питание компьютера
обеспечивает внешний сетевой адаптер.

Стоимость компьютера в конфигурации без модуля оперативной памяти, накопителя
и ОС составляет 140 долларов, а в версии с 2 Гб оперативной памяти и винчестером
новинка обойдется в 240 долларов. Лицензионные ОС Windows 7 или Windows 8.1
добавят к стоимости компьютера еще около 100-140 долларов.

15. моноблок

• Моноблок — это компьютер, собранный в одном корпусе с
монитором. В настоящее время, когда используются большие
плоские ЖК-панели, моноблок внешне очень похож на монитор,
разве что он потолще и имеет больше органов управления. В
принципе, близкий аналог моноблока — монитор, к задней
панели которого прикреплен неттоп.

16. Покажи мне свой ПК, и я скажу кто ты

• Алюминий – легкий метал, однако у него есть
и существенные недостатки. Первый – он
очень легко гнется, так что поцарапать или
погнуть корпус совсем не трудно. И второй
минус – цена. Корпусы из алюминия очень
дорогие, но в этом и заключается его
преимущество.

Таких ПК не так много, поэтому
можно выделиться и почувствовать себя
особенным. К тому же, алюминий сейчас в
моде, так что его используют в оформлении
интерьера. Поэтому алюминиевый корпус
может стать частью дизайна квартиры.
• Стальные корпусы надежные, прочные и
недорогие. Никаких претензий к этому
материалу быть не может. Да, ПК будет
немного тяжелее в таком корпусе, но зато
можно быть уверенным, что детали внутри –
надежно защищены. Причем сталь неплохо
справляется с вибрациями, которые могут
воспроизводить детали компьютера, в
отличии от алюминия. Так что для эстетов –
алюминиевый корпус, а для любителей
мощных и надежных «машин» — стальной
корпус.
• Данный тип корпусов
используется исключительно
для установки компьютерного
серверного оборудования в
телекоммуникационные 19″
стойки и шкафы. Эти копруса
позволяют устанавливать
большее количество
оборудования чем какие либо
другие, включая установку
двух блоков питания для
обеспечения резервирования
электроснабжения.

Данные
корпуса различаются своей
конфигурацией и
комплектацией для сборки
серверов различного
назначения — от сервера
обработки данных до
дисковых массивов большой
емкости.

22. Кнопки

Как правило, на корпусе системного блока
располагаются
несколько
кнопок
для
управления компьютером (Reset, Turbo),
светодиодные и цифровые индикаторы
режимов работы (Turbo, Power, HDD, частота),
замок для блокировки клавиатуры (Lock),
встроенный динамик и выключатель питания
(Power).
Линии питания, использующиеся в ПК
Линия
Компоненты ПК
+3.3 В
Чипсеты, некоторые модули памяти,
карты PCI/AGP/PCI-E, различные
контроллеры
+5 В
Дисковые накопители,
электроприводы низкого
напряжения, SIMMs, карты
PCI/AGP/ISA, стабилизаторы
напряжения
+12 В
Приводы, стабилизаторы с высоким
напряжением, карты AGP/PCI-E
Современные отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания
Современные формфакторы БП
Когда были
представлены
Тип коннекторов
материнской платы
Форм-факторы
материнских плат
ATX/ATX12В
1995
Основной 20/24-pin, ATX, microATX, BTX,
плюс 4-pin +12 В
microBTX
SFX/SFX12В*/PS3
1997
Основной 20/24-pin,
ATX, FlexATX,
плюс 4-pin +12 В
microBTX, picoBTX,
micro
Mini-ITX, DTX
EPS/EPS12В
1998
TFX12В
2002
ATX, extended ATX
Основной 24-pin,
плюс 8-pin +12 В
Основной 20/24-pin, microATX, FlexATX,
плюс 4-pin +12 В
microBTX, picoBTX,
Mini-ITX, DTX
CFX12В
2003
LFX12В
2004
Flex ATX
2007
Основной 20/24-pin, microBTX, picoBTX,
плюс 4-pin +12 В
DTX
Основной 24-pin,
плюс 4-pin +12 В
Основной 24-pin,
плюс 4-pin +12 В
picoBTX, nanoBTX,
DTX
microATX, FlexATX,
microBTX, picoBTX,
nanoBTX, Mini-ITX,
DTX

26.

Виды блоков питания• Преимущества трансформаторного блока
питания. К достоинствам трансформаторных
блоков питания можно приписать высокую
надежность (ремонт блоков питания требуется не
так часто), простоту конструкции, доступность
элементной базы, а также низкий уровень
создаваемых помех.
• Недостатки трансформаторного блока питания. К
недостаткам трансформаторных блоков питания
относятся его большие габариты и вес,
металлоемкость и низкий КПД.

27. Виды блоков питания

• Преимущества импульсного блока питания. К достоинствам
импульсных блоков питания относятся их небольшие габариты, а
соответственно и вес, широкий диапазон входящего напряжения
и частоты, высокий КПД и, сравнительно с трансформаторными
блоками питания, меньшая стоимость. Также к достоинствам
относится тот факт, что в большинстве современных импульсных
блоках питания присутствуют встроенные цепи защиты от
отсутствия нагрузки на выходе и от короткого замыкания.

• Недостатки импульсного бока питания. Недостатком
импульсных блоков питания является то, что все они
представляют собой источник высокочастотных помех, что
непосредственно связано с их принципом работы, а также то, что
основная часть схемы работает без гальванической развязки от
входящего напряжения (в некоторых ситуациях может
потребоваться ремонт импульсных блоков питания).

29. Внешний блок питания

30. Какие факторы влияют на выбор блока питания

31. Мощность блока питания

• Мощность БП выбирается исходя из компонентов
системного блока. Чем больше энергии они
требуют для своей работы, тем более мощный
блок питания вам понадобится. Если проследить
историю развития БП, то еще лет пять назад
мощности блока питания в 250 Вт вполне хватало
для работы среднего домашнего компьютера. На
сегодняшний день уже и мощности в 450 Вт иногда
не хватает для нормальной работы современных
процессоров и высокопроизводительных
видеокарт.

32. Производитель блока питания

• При учете этого критерия однозначный совет дать
довольно трудно. Если смотреть с одной стороны, то
покупка дорогого блока питания от известного
производителя с мировым именем даст вам больше
уверенности в качестве БП. Но с другой стороны,
цена на брэндовые блоки питания заметно выше и
иногда стоит в два раза дороже, чем БП от менее
известного производителя. По моему личному
опыту, выходят из строя и те, и другие, это только
вопрос времени. Просто у дорогих блоков питания
все таки немного больше запас прочности.

33. Качество блока питания

• Субъективные.
• Объективные.

Импульсный блок питания компьютера (ATX) со снятой крышкой
A — входной выпрямитель. Ниже виден входной фильтр
B — входные сглаживающие конденсаторы. Правее виден радиатор высоковольтных транзисторов
C — импульсный трансформатор. Правее виден радиатор низковольтных ключей
D — катушка выходного фильтра
E — конденсаторы выходного фильтра

36.

Система охлаждения блоков питания• БП комплектуется вентилятором для
охлаждения температуры внутренних
компонентов блока. В современных блоках
питания используются кулеры размерами
80х80 мм и 120х120 мм.

39. Устройство вентилятора для компьютера

• Корпус
• Крыльчатка
• Электродвигатель
• Корпус вентилятора имеет форму в виде
рамки и служит основанием для крепления
электропривода (электродвигателя) и
лопастей крыльчатки. В зависимости от
фирмы производителя и качества изделия,
корпус может изготавливаться из
пластмассы, металла или резины.
• Крыльчатка представляет собой набор лопастей,
расположенных по кругу на одной оси с
электродвигателем, под определенным углом и
закрепленных на корпусе вентилятора при помощи
подшипников различного вида. Во время вращения,
лопасти крыльчатки захватывают воздух и, пропуская его
через себя, создают постоянный направленный
воздушный поток, который охлаждает греющийся
элемент.

• При производстве компьютерных
вентиляторов используют электродвигатели
постоянного тока, которые жестко крепятся
к корпусу вентилятора.
• Для охлаждения компьютера,
компьютерных комплектующих и устройств,
в настоящее время применяется два вида
вентиляторов:
• Осевой (аксиальный) вентилятор
• Центробежный (радиальный) вентилятор

44. Центробежный (радиальный) вентилятор

45. Характеристики вентиляторов для компьютера

• Частота вращения (об/мин)
• Создаваемый воздушный поток (CFM
Cubic Feet per minute
• Уровень создаваемого шума (дБ)

46. Виды подшипников, используемых в компьютерных вентиляторах

• Подшипник скольжения (Sleeve bearing)
• Подшипник качения (Ball bearing)
• Гидродинамический подшипник (Fluid
Dynamic Bearings)
• Подшипник скольжения c винтовой
нарезкой (Rifle bearing)
• Керамический подшипник качения
(Ceramic Bearings)

47. Размеры вентиляторов для компьютера

• Стандартные размеры осевых
компьютерных вентиляторов (в мм)
40Х40, 60Х60, 70Х70, 80Х80, 92Х92, 120Х120
• Нестандартные размеры компьютерных
вентиляторов 140мм, 95мм

48.

Виды контактов вентиляторовОн имеет четыре
контакта:
• желтый провод
+12В
• красный провод
+5В
• черные провода
«земля»
Шум, создаваемый компьютерными
вентиляторами и методы борьбы с ним
• использовать качественные вентиляторы,
на мало шумящих подшипниках
• использовать специальные (виброгасящие)
прокладки и силиконовые крепежные
винты
• использование жестких (имеющих толстые
металлические стенки) компьютерных
корпусов

54. Наличие необходимых коннекторов

• При помощи различных коннекторов
осуществляется питание компонентов ПК.
Поэтому, выбирая блок питания,
необходимо обратить внимание на наличие
коннекторов необходимого размера и количества,
а также длину его кабелей. Количество
коннекторов должно быть никак не меньше числа
компонентов, на которые вам нужно будет
подавать питание. Длина проводов должна быть
35 сантиметров и более.

55. Тип блока питания

• Блоки питания различают по типу.

Это может быть
либо модульный, либо стандартный БП.
Модульные блоки питания стоят дороже, но в то
же время позволяют подключать или отключать
провода от БП в зависимости от необходимости в
их использовании. Такой подход освобождает
место в системном блоке, что в свою очередь
ведет к лучшей циркуляции воздуха внутри
системника. В стандартных блоках питания все
кабеля делают несъемными.

Краткий словарь терминов
Суммарная мощность – долговременная мощность потребления нагрузкой, допустимая для блока питания без его перегрева и повреждений.
Измеряется в ваттах (Вт, W).
Конденсатор, электролит – устройство для накопления энергии электрического поля. В БП используется для сглаживания пульсаций и
подавления помех в схеме питания.
Дроссель – свернутый в спираль проводник, обладающий значительной индуктивностью при малой собственной емкости и небольшом
активном сопротивлении. Данный элемент способен запасать магнитную энергию при протекании электрического тока и отдавать ее в цепь в
моменты больших токовых перепадов.

Полупроводниковый диод – электронный прибор, обладающий разной проводимостью в зависимости от направления протекания тока.
Применяется для формирования напряжения одной полярности из переменного. Быстрые типы диодов (диоды Шоттки) часто используются
для защиты от перенапряжения.
Трансформатор – элемент из двух или более дросселей, намотанных на единое основание, служащий для преобразования системы
переменного тока одного напряжения в систему тока другого напряжения без существенных потерь мощности.
ATX – международный стандарт, описывающий различные требования к электрическим, массогабаритным и другим характеристикам
корпусов и блоков питания.
Пульсации – импульсы и короткие всплески напряжения на линии питания. Возникают из-за работы преобразователей напряжения.
Коэффициент мощности, КМ (PF) – соотношение активной потреемой мощности от электросети и реактивной. Последняя присутствует всегда,
когда ток нагрузки по фазе не совпадает с напряжением сети либо если нагрузка является нелинейной.

Активная схема коррекции КМ (APFC) – импульсный преобразователь, у которого мгновенный потреемый ток прямо пропорционален
мгновенному напряжению в сети, то есть имеет только линейный характер потребления. Этот узел изолирует нелинейный преобразователь
самого БП от электросети.
Пассивная схема коррекции КМ (PPFC) – пассивный дроссель большой мощности, который благодаря индуктивности сглаживает импульсы
тока, потреемые блоком. На практике эффективность подобного решения довольно низкая.

Какие виды блоков питания можно использовать для видеонаблюдения

Виды блоков питания камер видеонаблюдения

Блок питания — это устройство, которое преобразует один тип электрической энергии в другую. Зачастую это преобразование идет с 220 В переменного напряжения в 12 В постоянного пониженного.

Блоки питания (адаптеры) бывают двух типов — импульсные или трансформаторные.

Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

Преимущества трансформаторного блока питания:

· — высокая надежность;

· — ремонтопригодность;

· — простота конструкции;

· — минимальный уровень помех или их отсутствие;

· — низкая цена.

· Недостатки — большой вес, крупные габариты и небольшой КПД.

Импульсный блок питания — инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований (подробнее здесь). В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой — напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Достоинства импульсного блока питания:

· — компактность;

· — небольшой вес;

· — доступная цена и высокий КПД (до 98%).

Блоки питания для одной камеры

Используются для HD, аналоговых и IP-камер (которые не используют POE). Эти блоки применяются для питания 1 камеры с питанием 12В постоянного тока. Они бывают разных типов, так как, они подают питание на устройства с разной мощностью потребления — 1 A, 2 A … Эти устройства используются не только для питания камер, но и, например, для питания микрофона, видеорегистратора и т.д.

Схема подключения аналоговой видеокамеры

Блок питания или адаптер

Источники бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания предназначены для обеспечения непрерывной работы подключенных устройств. Существуют разные источники бесперебойного питания, рассчитанные на различное количество потребителей и различные виды подключения оборудования. Особенность источника бесперебойного питания заключается в защите подключаемого к нему оборудования от скачков напряжения в сети. В случае отключения электроэнергии в блоке питания в качестве резерва используется аккумулятор.

Большинство источников бесперебойного питания будут эффективны если, пропадает напряжение, при долговременной и кратковременной подсадке и всплеске напряжения, при высоковольтных импульсных помехах, высокочастотном шуме, отклонение частоты напряжения в сети.

Схема подключения аналогового видеонаблюдения

Источник бесперебойного питания

Коммутаторы POE (Power over Ethernet)

Питание по POE используется только для IP-камер. Подключение камеры наблюдения к коммутатору осуществляется с помощью кабеля Ethernet (Cat5 или Cat6). Коммутатор POE подключается к стандартной розетке, и затем должен быть подключен к Вашей сети, чтобы его можно было видеть на сетевом видеорегистраторе или через Интернет. Зачастую используют коммутаторы POE с 4, 8, 16 и 24 портами. Некоторые сетевые видеорегистраторы, имеют встроенные порты POE, в этом случае NVR будет подавать питание на камеру, и при этом внешний коммутатор не потребуется.

Схема подключенияIP-видеонаблюдения

Коммутаторы POE

NVR видеорегистратор со встроенным POE

Что такое блок питания? (Основы электроснабжения) | Tech

Выпуск: 26 августа 2022 г., И.Р.

Источники питания обычно относятся к генераторам, электростанциям, батареям и солнечным элементам (фотогальваническим элементам). В этом разделе описываются базовые знания о блоках питания (схемах питания), которые преобразуют мощность в мощность, пригодную для электроприборов.

Многие электронные устройства используют напряжение постоянного тока. Однако коммерческая мощность, подаваемая из розетки, представляет собой переменный ток (AC) с фиксированным напряжением 100 В или 200 В. Поэтому блок питания (схема питания) используется для работы электронных устройств для преобразования переменного тока в постоянный и регулирования напряжения. Например, в качестве источника питания обычно используется адаптер переменного тока. Источники питания, встроенные в электронное оборудование, также называются источниками питания переменного/постоянного тока или импульсными источниками питания. Некоторые схемы источников питания известны как источники питания постоянного/постоянного тока для преобразования нестабильного постоянного тока в стабилизированный постоянный ток. Эти блоки питания имеют постоянное выходное напряжение, которое нельзя изменить.

Адаптер переменного тока

Мы часто видим дома адаптеры переменного тока . Они используются для электронных устройств, таких как компьютеры и зарядное устройство для смартфонов. Многие из них имеют компактный квадратный дизайн, и мы можем подключить их напрямую к розетке или подключить к шнуру, который втыкается в розетку.

Раньше адаптеры были слишком большими и тяжелыми для переноски. Благодаря инновационным методам преобразования напряжения к ним можно применить более компактную и легкую конструкцию. Устройства, которые обеспечивают определенное напряжение, частоту и т. д., должны использовать специальные устройства.

Блок питания переменного/постоянного тока: обычно относится к устройству питания, которое преобразует переменный ток в постоянный. Электронное оборудование, использующее постоянный ток, включает в себя цепь питания для питания от розетки. Адаптер переменного тока также является источником питания переменного/постоянного тока.

Импульсный блок питания: Импульсный источник питания имеет режим переключения для преобразования переменного тока в постоянный, аналогично источнику питания переменного/постоянного тока. Новые достижения в конструкции адаптера переменного тока привели к повышению эффективности с меньшими и более легкими устройствами, как указано в адаптере переменного тока.
Фактически это связано с тем, что метод переключений заменил линейный метод.

Блок питания постоянного/постоянного тока: Источник питания постоянного тока, также называемый преобразователем постоянного тока, предназначен для ввода постоянного напряжения и вывода другого постоянного напряжения. Поскольку рабочие напряжения различаются в зависимости от электронных устройств, напряжение необходимо преобразовать в соответствующее напряжение для работы соответствующих устройств.

Различные источники питания используются при разработке и оценке электрического оборудования и производственных линий.

Источником питания, который мы используем в повседневной жизни, является розетка. Однако электричество, подаваемое из электрической розетки, создает шум после кратковременных перепадов напряжения. Частота сети переменного тока составляет 50 Гц или 60 Гц, а электрическое напряжение обычно составляет 100 В или 200 В.

Стабильное, бесшумное электричество необходимо при использовании электроэнергии для эксплуатации и тестирования различного электрооборудования. А разные напряжения, частоты, причем не только переменного, но и постоянного тока необходимы для таких целей. Блок питания используется для обеспечения стабильного электричества.

Устройство преобразует и подает электроэнергию необходимого напряжения и частоты, исключая шум от электричества, полученного от электрической розетки. Блоки питания классифицируются по приложениям для доступных диапазонов постоянного, переменного и выходного напряжения.

Программируемый источник питания постоянного тока

Программируемый источник питания используется для стабильного питания постоянным током. В Matsusada Precision программируемые источники питания постоянного тока относятся к источникам питания постоянного тока. В отличие от упомянутых ниже высоковольтных источников питания, изделия с выходным напряжением до 1000 В относятся к источникам питания постоянного тока.

Они используются в экспериментах с электронными схемами, заводской эксплуатации производственного оборудования, проверках и исследованиях.

Кроме того, возможно воспроизведение электроэнергии, подаваемой аккумулятором, во время осмотра и тестирования оборудования, работающего от аккумуляторов.

Программируемые источники питания далее подразделяются на последовательные и импульсные источники питания с регулятором на основе схемного метода. Источник питания с последовательным регулятором также называется линейным источником питания, и он преобразует переменное напряжение в постоянное с помощью трансформатора.

С другой стороны, импульсный источник питания имеет функцию преобразования тока переключения в высокочастотный переменный ток с помощью катушек и полупроводников, а затем обратно в постоянный ток для управления.

Различия между линейными и импульсными источниками питания см. в разделе «Разница между линейными источниками питания и импульсными источниками питания». независимо от того, стабилизировано ли выходное напряжение или выходной ток. Как правило, напряжение и ток в цепи источника питания изменяются при изменении нагрузки (сопротивления) в соответствии с законом Ома.

Следовательно, работа схемы зависит от того, какая из двух стабилизируется при изменении нагрузки. Другими словами, источник постоянного напряжения постоянного тока имеет стабильное выходное напряжение даже при изменении нагрузки, а источник постоянного тока постоянного тока имеет стабильный выходной ток.

Высоковольтный источник питания

Высоковольтный источник питания представляет собой программируемый источник питания постоянного тока, обеспечивающий высокое выходное напряжение от тысяч до десятков тысяч вольт.

Он имеет различные формы, подходящие для различных применений: настольные, для монтажа в стойку, для модулей и для монтажа на печатной плате. Некоторые модели имеют вход переменного/постоянного тока.

Высоковольтные источники питания подходят для сканирующих электронных микроскопов, систем рентгеновского контроля, рентгеновского компьютерного томографа и т. д. Поскольку эти устройства используются для электронного обнаружения или управления, им требуется очень сильное электрическое поле для обнаружения и управления электронами в процессе работы. Для создания такого сильного электрического поля необходимо высокое напряжение.

Если уровень шума и стабильности по-прежнему удовлетворительны, то устройства будут оказывать серьезное негативное влияние на изображения из-за шума. Источники питания высокого напряжения обеспечивают высокую стабильность и низкий уровень пульсаций.

Программируемый источник питания переменного тока (источник питания переменного тока)

Программируемый источник питания обеспечивает стабильное и надежное питание переменного тока. В то время как программируемые источники питания постоянного тока должны обеспечивать стабильное напряжение, программируемые источники питания переменного тока также должны обеспечивать стабильные формы сигналов переменного тока.

Программируемые источники питания переменного тока можно разделить на два основных типа: стабилизаторы напряжения переменного тока и преобразователи частоты. Стабилизаторы переменного тока используются для стабилизации выходного напряжения и выходных сигналов. Преобразователи частоты имеют возможность поддерживать постоянную выходную частоту или выдавать произвольную частоту.

Стабилизаторы переменного тока подразделяются на скользящие, переключающие и фазовые. Преобразователи частоты широко классифицируются по методам линейного усилителя и инвертора. Некоторые преобразователи частоты также могут выводить постоянный ток.

Тип	Метод	Особенности
AVR Стабилизатор переменного тока	Метод Слидака
	Способ переключения ответвлений
	Метод фазового контроля	Высоконадежный Имеющий высокие искажения
	Метод линейного усилителя	Превосходная форма выходного сигнала
Преобразователь частоты CV/CF	Система линейных усилителей	Хорошее качество выходного сигнала Изменение выходного напряжения и частоты в любое время.
	Метод переключения	Выдающееся качество сигнала, размер, эффективность и экономичность Хорошо сбалансированный Прецизионные источники питания Matsusada Precision: серии DRK, DRS, DRJ
	Инверторный метод (Однодиапазонный)	Выход постоянного тока доступен для некоторых типов
	Инверторный метод (широкий диапазон)	Выход постоянного тока доступен для некоторых типов

Оценочная шкала: : Отличный : Очень хороший : Хороший

: Плохо

7 Типы компонентов источников питания для электротехнических изделий

на 2021-10-15 2021-12-21 Соответствие требованиям электротехнических изделий

Компоненты источника питания являются наиболее важной частью электротехнической продукции, поскольку они подают питание на все остальные компоненты. Кроме того, они обеспечивают принципиальное разделение между неопасными частями (низковольтная вторичная обмотка) и опасными напряжениями (сеть). Существуют следующие типы компонентов источника питания:

I. Блоки питания

Подача питания к электрическому изделию может осуществляться одним из следующих способов подключения: шнур питания, простая вилка или термоблоки.

Шнур питания может быть оснащен вилками промышленного или непромышленного типа в зависимости от их конечного применения. Шнуры питания бывают двух видов: разъемные и неразъемные. Первый представляет собой гибкий шнур, который подключается к источнику питания через подходящий приборный соединитель. Несъемный шнур питания:

Обычный гибкий шнур, который легко заменяется и не требует применения каких-либо специальных инструментов
Специальный шнур, для замены которого требуется использование специального инструмента или замена которого невозможна без повреждения блока питания.

Простая вилка представляет собой компонент источника питания без сетевого выключателя. Он служит отключающим устройством, поэтому необходимо обеспечить беспрепятственный доступ к сетевой вилке и соответствующей сетевой розетке/розетке.

Термоблоки помогают установить постоянно подключенные источники питания. Обслуживающий персонал и лицензированные электрики обычно несут ответственность за установку термоблоков, и при этом они должны соблюдать местные электротехнические нормы и/или правила.

II. Плавкие предохранители как компоненты источника питания

Плавкий предохранитель представляет собой устройство защиты цепи, которое обеспечивает защиту в случае перегрузки цепи, ограничивая токи короткого замыкания до низких значений. Металлическая проволока или полоска в предохранителе расплавится, когда электрический ток превысит определенное значение, размыкая цепь и отключая электрооборудование от источника питания.

Существует два основных типа предохранителей:

Быстродействующие предохранители, которые очень быстро срабатывают при перегрузке и коротком замыкании. Этот тип предохранителя часто состоит из одного элемента.
Предохранители с задержкой срабатывания, способные выдерживать большие перегрузки по току в течение ограниченного времени.

Соответствие плавких предохранителей международным нормам может быть обеспечено путем выполнения требований стандартов IEC 60127-1 и IEC 60127-2. В Северной Америке также применяются стандарты UL 248-1 и CSA 22.2 № 248.1. ( Определение применимых стандартов EN и UL за считанные минуты с помощью облачных инструментов соответствия продукции. Последнее представляет собой минимальное время, в течение которого предохранитель может выдерживать заданный электрический ток без размыкания цепи. Время плавления представляет собой допустимый диапазон времени (мин.-макс.), который предохранитель может удерживать при заданном электрическом токе перед размыканием цепи.

Ознакомьтесь с этим списком рекомендаций по использованию предохранителей в электротехнических изделиях.

III. Модули ввода питания

Модули ввода питания — это тип компонентов источника питания, которые снижают риск несчастных случаев. Их конструкция требует отсоединения шнура питания от устройства перед внесением каких-либо изменений в продукт (например, замена предохранителя или выбор напряжения).

Модули входа питания доступны в различных комбинациях компонентов. Основными компонентами модуля ввода питания являются:

вход питания переменного тока для заземления класса I или класса II (без заземления).
выключатель питания, который удерживает регулятор питания рядом с источником питания
держатель предохранителя с предохранителями 1/4 x 1-1/4 дюйма или 5 x 20 мм
переключатель напряжения, позволяющий работать оборудованию на специальном фильтре электромагнитных помех VAC
, который может предотвратить излучение кондуктивного шума и подавить кондуктивные помехи в сигнальной линии или линии питания.

IV. Выключатели

Выключатель — это средство отключения всех токонесущих проводников. Он должен быть рассчитан на равную или превышающую нагрузку, которую он контролирует, и должен отключать все незаземленные проводники. Выключатель никогда не должен размыкать заземляющий провод шнура питания или комплекта шнуров. Положения ON и OFF переключателя должны иметь соответствующую маркировку. «O» для ВКЛ и «I» для ВЫКЛ.

Добавляя переключатель в конструкцию продукта, разработчик должен убедиться, что переключатель:

Соответствует назначению
Легко доступен
Имеет четкое положение ВКЛ и ВЫКЛ
Легко монтируется тип для приложения
Имеет одобрение регулирующих органов для предполагаемого рынка.

В. Блоки питания (PSU)

Блок питания является сердцем любого электротехнического изделия, поскольку он влияет на все компоненты изделия. Если он неисправен, его неисправность может привести к повреждению других компонентов продукта.

Блоки питания бывают двух основных типов: регулируемые и нерегулируемые. Первые подразделяются на линейные и импульсные источники питания. В настоящее время все источники питания относятся к импульсным из-за их малых размеров и высокого КПД.

При выборе блока питания разработчики продукта должны учитывать следующие характеристики:

Входное и выходное напряжение
Входной и выходной ток
Соответствие IEC 1000-3-2 для всех условий нагрузки ( 9
Время удержания
Пусковые токи и токи прикосновения
Напряжение диэлектрической прочности
Эффективность при полной нагрузке
Температура эксплуатации и хранения
Температурное снижение характеристик

Любой блок питания, включенный в конструкцию электрического изделия, должен поставляться как уже сертифицированный компонент. Таким образом, должна быть в наличии следующая документация: статус одобрения в соответствии с международными нормами для электротехнической продукции, декларация о соответствии, декларация об испытаниях производственной линии и техническая документация.

VI. Варисторы

Варистор — это компонент источника питания, который может поглощать более высокие энергии переходных процессов и подавлять положительные и отрицательные переходные процессы. Когда возникает переходный процесс, сопротивление варистора изменяется с очень высокого значения в режиме ожидания на очень низкое значение проводимости. Следовательно, переходный процесс поглощается и фиксируется на безопасном уровне. Другими словами, варисторы представляют собой устройства защиты от перенапряжения, которые ограничивают опасность электрических изделий, создаваемую переходными перенапряжениями. Последние представляют собой напряжения, возникающие в течение очень короткого времени на сигнальных входах и в низковольтных линиях переменного или постоянного тока.

Наиболее часто используемым варистором является металлооксидный варистор (MOV), который состоит из массивов шариков из оксида цинка. Эти шарики вплавлены в керамический полупроводник, который создает кристаллическую микроструктуру, позволяющую варисторному устройству рассеивать очень высокие уровни переходной энергии. После оплавления поверхность металлизируется, а выводы прикрепляются пайкой.

При выборе варистора для конкретного приложения защиты от перенапряжения разработчики продукта должны учитывать следующие характеристики:

Состояние цепи
Ток утечки при максимальном постоянном рабочем напряжении
Допустимое сквозное напряжение для защищаемой цепи
Рабочая температура оборудования
Длительное рабочее напряжение варистора
Количество импульсов варистор должен выдержать.

VII. Трансформаторы

Трансформаторы представляют собой электрические устройства, передающие энергию из одной цепи в другую без изменения частоты. Наиболее распространенные трансформаторы имеют многослойную сталь или тороидальный формат и часто состоят из пяти частей: входного соединения, выходного соединения, обмоток, бобины и сердечника. ( БОНУС: Пример описания деталей конструкции трансформатора)

В электротехнической продукции часто используются трансформаторы двух типов: силовые трансформаторы и разделительные трансформаторы.