Тут уже одной лапой точно не удержать… Ну в поход его точно не возьмешь, разве что на веревке за собой тащить. Вот вам первый минус – очень тяжелый. Далее – транзистор. Если нам нужны супер-пупер параметры, типа стабильное напряжение на выходе, чтобы и при пониженной сети работал, и при повышенной – значит обязательно транзистор будет стоять на радиаторе, на котором в самых жутких условиях можно будет жарить яичницу для себя и размораживать рыбу для усатых питомцев (Мррр!.. я что-то слышал?) Значит, второй минус линейных ИП – невысокий КПД и сильный нагрев. Вот за эти два главных минуса линейные блоки питания часто заменяют на импульсные.
Итак, номер два! У нас на очереди – импульсный ИП
Рисунок 3 Импульсный ИП
С первого взгляда схема кажется сложнее. Да, деталей больше :) Разве что уменьшаются они все на маленькой платке 5х10см и весят не больше 100 г. Да что там говорить! Смотрите фотографии! Эти же два блока питания на 60Вт. Слева – линейный, справа – импульсный.
Рисунок 4 Линейный и импульсный источники питания мощностью 60 Вт
«Так-так-так… остановите музыку!!! А где та чугунная железяка?» – спросите вы. Куда делся транзистор на радиаторе? Эээ, брат, тут вона как всё закручено…
Объясняю. Большую чугунную железяку мы заменили на маленький трансформаторик. Транзистор на огромном радиаторе не нужен вообще – напряжение на выходе стабилизировано другим способом, для которого нужен маленький транзистор на маленьком радиаторе. Да плюс ко всему у маленького импульсника есть защита от короткого замыкания, которой нет у «большого брата» :) Ну что, кого возьмем в поход? Конечно, малого, да удалого!
Теперь подамся в терминологию.
Импульсный источник питания (ИИП) - Общее название источников питания, в основе которых лежит импульсный (переключательный) принцип преобразования электрической энергии. Классификация ИИП распадается два подтипа:
- преобразователь - Источник питания с развязкой первичной и вторичной частей. Может быть повышающим, понижающим… хоть каким. На входе может быть любое напряжение, на выходе – тоже. Но обязательно первичная и вторичная части не имеют общего провода меж собой. То есть гальваническая развязка. Преобразователь может быть стабилизированным или нестабилизированным. Но, повторюсь, развязка обязательна!!!
Пример преобразователя – на рисунке:
Рисунок 5 Общая схема преобразователя
Принцип действия прост – ключевой транзистор по сигналам с блока управления накачивает в трансформатор энергию, трансформатор преобразует ее, то есть понижает, повышает или просто передает ее один-в-один, вторичный диод эту преобразованную энергию выпрямляет, конденсатор – сглаживает, чтобы напряжение было ровное и без пульсаций. Примеры преобразователей – сетевые источники питания. Все. По безопасности нужно, чтобы напряжение сети ни в коем случае не передавалось на выход блока питания, иначе у кого-то поджарится хвост, шерсть встанет дыбом, а усы завяжутся в узел.
- стабилизатор - Вот тут сейчас начнется путаница :) Это такой источник питания, у которого между первичной и вторичной частями есть общий провод. То есть у него есть вход (плюс и земля) и выход (плюс и земля). А земля у входа и выхода – одна и та же. Стабилизаторы делятся на три типа, о которых расскажу в статьях: понижающий, повышающий и инвертирующий. Стабилизаторы бывают регулируемые, нерегулируемые. Да, к типу стабилизаторов относятся ИИП, у которых стабилизации как таковой нет, но земляной провод все равно общий. Их схемы будем глядеть тоже :)
Примеры стабилизаторов – смотрим:
Рисунок 6 Общая схема стабилизатора
Работает эта штука немного по-другому: ключевой транзистор всё так же накачивает в трансформатор энергию, как это делать – ему советует блок управления, а вот дальше – совсем не так. Дроссель накапливает в себе энергию, пока транзистор открыт. Когда транзистор закрывается, ток через дроссель хочет протекать дальше, в этом ему помогает диод D1, который называется возвратным. Когда же ток уменьшается, транзистор открывается снова и процесс продолжается. Конденсатор С2 всё так же сглаживает пульсации. Немного непонятно, но графики и режимы работы рассмотрим попозже. Пока – чисто ознакомительная теория.
Как видно, общий провод на входе и на выходе – один и тот же общий провод. Никакой развязки нет. Примеры – многочисленные стабилизаторы «24В/12В», «12В/5В» и так далее. Везде, где нужно просто понизить напряжение с минимумом тепловых потерь и как можно меньшими размерами.
Дальше рассмотрим преимущества и недостатки всех типов блоков питания, а пока – выучить от сих до сих! Через неделю экзамен!