feryster_cz4.pdf
(
368 KB
)
Pobierz
ep_03_105-106_feryster_cz4.indd
K U R S
Indukcyjności
To nie takie straszne, część 4
Zasilacze i transformatory impulsowe
W tej części artykułu
porównamy zasadę działania,
podstawowe zalety i wady
zasilaczy konwencjonalnych
oraz impulsowych.
Przedstawię też skrócone
informacje, na temat kilku
typów transformatorów
impulsowych i możliwości
ich zastosowania.
• niski wskaźnik powstających za-
kłóceń,
• odpowiednie zabezpieczenie
nadprądowe,
• rozdzielenie galwaniczne wejścia
i wyjścia,
• szeroki zakres temperatur pracy,
• nie powinien generować szu-
mów akustycznych,
• niski prąd jałowy.
W zasilaczach konwencjonal-
nych, zmiana napięcia i separacja
galwaniczna były realizowane na
transformatorze z rdzeniem stalo-
wym, pracującym przy
częstotliwości 50 Hz,
prostowniku półprze-
wodnikowym oraz na
liniowym stabilizato-
rze napięcia (
rys. 25
).
Jednakże efektywność
tego układu jest bar-
dzo niska (nie prze-
kracza 50%), ogromna
część mocy jest za-
mieniana w transfor-
matorze, prostowniku
i stabilizatorze analo-
gowym na ciepło.
Rys. 25. Budowa klasycznego zasilacza sieciowego
Tab. 6. Porównanie najważniejszych cech zasilaczy standardowych i SMPS
Cecha SMPS Konwencjonalne zasilacze mocy
Waga/moc 2 kg/100W 6 kg/100 W
Objętość/moc 1,5 dm
3
/100 W 7,5 dm
3
/100 W
Sprawność 80…98%
W dzisiejszych przyrządach
i urządzeniach zawierających mnó-
stwo elementów wrażliwych na
„kaprysy” zasilania, najczęściej
zmuszani jesteśmy do użycia za-
silacza o stabilizowanym napięciu
wyjściowym, który będzie pozba-
wiony większości wad zasilacza
konwencjonalnego.
Zasilacz taki powinien mieć na-
stępujące właściwości:
• wysoka wydajność,
• szeroki zakres napięć wejścio-
wych,
• małe rozmiary i niska waga,
• napięcie wyjściowe powinno
być stałe, niezależnie od zmian:
napięcia wejściowego, prądu ob-
ciążenia i temperatury otoczenia,
zachodzących w określonym za-
kresie,
30…50%
Elektronika Praktyczna 3/2006
105
K U R S
Zalecana nominalna moc wyj-
ściowa wymaga „przewymiarowane-
go” transformatora sieciowego i du-
żych możliwości odprowadzania tra-
conej mocy w postaci ciepła.
Owej niedogodności można unik-
nąć poprzez zwiększenie częstotli-
wości pracy nawet do kilkuset kHz
i zastąpienie regulatora napięcia,
przez inteligentnie sterowany klucz
elektroniczny. Nowoczesne zasila-
cze SMPS (
Switching Mode Power
Supply
) oparte są na takiej właśnie
zasadzie. Ich zadaniem jest zamia-
na napięcia sieciowego na napięcie
stałe, a następnie wyprostowane na-
pięcia kluczowane jest szybko prze-
łączającymi tranzystorami (
rys. 26
).
Efektem tego jest napięcie prostokąt-
ne wysokiej częstotliwości, którego
wartość jest zamieniana w transfor-
matorze impulsowym i prostowana.
Rys. 26. Budowa zasilacza SMPS
Działanie zasilaczy SMPS
– podstawy
Stabilizacja mocy wyjściowej
w zasilaczach SMPS jest osiągana
przez zmianę szerokości impulsu,
przy stałej częstotliwości lub przez
załączanie kluczowania w pewnych
okresach czasu w zależności od
chwilowego obciążenia układu. Naj-
ważniejszymi zaletami SMPS porów-
nywalnymi z konwencjonalnymi zasi-
laczami są:
• niska waga,
• zredukowana objętość,
• wysoka sprawność,
• mała pojemność kondensatorów
filtrujących dla wysokich czę-
stotliwości załączania,
• brak słyszalnych zakłóceń, co
spowodowane jest tym że czę-
stotliwość załączania znajduje
się poza obszarem słyszalności,
• prosta obsługa różnych wyjść
napięciowych,
• łatwe regulowanie dużych na-
pięć sieciowych.
Niestety, nie ma róży bez kol-
ców, więc teraz wymienię główne
wady zasilaczy SMPS, a oto i one:
• generowanie zakłóceń w szero-
kim paśmie,
• duża liczba podzespołów,
• wolna odpowiedź impulsowa,
Tab. 7. Cechy transformatorów stosowanych w zasilaczach impulsowych różnych
typów
Kryteria wyboru Rodzaje transformatorów
Transformator typu
flyback
Jedno–impulsowy
transformator typu
forward
Push/pull transformator
typu forward
Prostota obwodu korzystne
przeciętne
niekorzystne
Liczba elementów korzystne
przeciętne
niekorzystne
Zakres poziomu mocy korzystne
przeciętne
niekorzystne
Zniekształcenia napięcia
wyjściowego
niekorzystne przeciętne
korzystne
Objętość
niekorzystne przeciętne
korzystne
Wysoka moc niekorzystne przeciętne
korzystne
Wysokie napięcie korzystne
przeciętne
przeciętne
Różnorodne wyjścia korzystne
przeciętne
przeciętne
• skomplikowany filtr
wejściowy i wyjścio-
wy.
Różne typy zasilaczy
stosowane są w zależno-
ści od wymaganej mocy
wyjściowej, a kryteria
wyboru dla różnych ro-
dzajów transformatorów
przedstawiono na
rys. 27
.
W
tab. 7
zestawiono za-
lety i wady transformato-
rów stosowanych w za-
silaczach impulsowych
różnych typów.
Jacek Abramowicz
www.FERYSTER.pl
Rys. 27. Kryteria doboru transformatorów w zasila-
czach impulsowych
106
Elektronika Praktyczna 3/2006
Plik z chomika:
ei6kd
Inne pliki z tego folderu:
TS480_serv.pdf
(36720 KB)
counterpoise.pdf
(844 KB)
Contest Bandpass Filters.pdf
(142 KB)
Clean Up Your Signals 2 W3NQN.pdf
(135 KB)
Clean Up Your Signals W3NQN.pdf
(92 KB)
Inne foldery tego chomika:
Ekonomia
Galeria
Hobby żonki ;)
Prywatne
Przydatne programy
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin