Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств импульсные источники вторичного электропитания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Красноярск 2007

УДК 621.314.2(07)

Рецендент:

, канд. техн. наук, проф. кафедры «Радиотехнические системы» ПИ СФУ

Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств. Импульсные источники вторичного электропитания: методические указания по выполнению лабораторных работ № 7, 8, 9 для студентов укрупненной группы направления подготовки специалистов 210000 − «Электронная техника, радиотехника и связь» (спец. 210300.62, 210400.65)и направления подготовки бакалавров 210302.62 «Радиотехника»  всех форм обучения /сост. Н.Н. Лисовская. – Красноярск: 2007.
ВВЕДЕНИЕ

Источники вторичного электропитания (ИВЭ) для современной радиоэлектронной аппаратуры являются стабилизирующими устройствами. Они поддерживают на нагрузке питающее напряжение с определенной точностью при воздействии всех дестабилизирующих факторов: изменения входного напряжения питания, тока нагрузки, температуры окружающей среды. В связи с этим выбор наиболее рациональной структурной схемы при оптимизации ИВЭ определяется в основном способом стабилизации выходного напряжения, при котором в наибольшей мере удовлетворяются все заданные требования.

Импульсные (или ключевые) источники электропитания в настоящее время получили распространение не меньше, чем линейные стабилизаторы напряжения. Их основными достоинствами является: высокий КПД, малые габариты и масса, высокая удельная мощность. Эти свойства ИВЭ получили благодаря применению ключевого режима работы транзисторов.

Габариты и масса ИВЭ определяются в основном массо-габаритными показателями сетевых трансформаторов и сглаживающих фильтров. С ростом частоты выпрямляемого напряжения габариты трансформаторов и фильтров уменьшаются. В связи с этим и появилась идея выпрямления напряжения с промежуточным преобразованием частоты. Обобщенная структурная схема такого ИВЭ приведена на рис.1. В таком ИВЭ напржение

Рис.1 Структурная схема ИВЭ с бестрансформаторным входом сети преобразуется в постоянное бестрансформаторным выпрямителем В1 с простейшим RC-фильтром СФ1. Затем в высокочастотном инверторе ВИ постоянное напряжение преобразуется в переменное повышенной частоты. В выпрямителе напряжение прямоугольной формы В2 осуществляется выпрямление, а в стабилизаторе СН – стабилизация напряжения.

Применение линейного стабилизатора напряжения обеспечивает высокую стабильность и малые пульсации выходного напряжения. Однако  значительные потери мощности на регулируемом транзисторе снижают КПД стабилизатора, а следовательно, и ИВЭ в целом. Поэтому эта схема применяется при токах нагрузки до нескольких ампер, в цепях с высокими требованиями  по стабильности и пульсации выходного напряжения, а также при широких пределах изменения тока нагрузки.

Применение импульсного стабилизатора ИСН обеспечивает более высокий КПД ИВЭ, но следует учитывать его недостатки: наличие высокочастотных шумов и помех, увеличенные пульсации выходного напряжения, относительно большое внутреннее сопротивление