Блоки питания
Функциональная надежность электронных систем управления и автоматизированных производств в целом во многом зависит от их безаварийного питания. Конечные элементы управления, модули ввода и вывода сигналов способны сохранять свою работоспособность только при
наличии питания.
К блокам питания систем автоматизации предъявляется широкий спектр требований, охватывающий вопросы их надежного функционирования, электромагнитной совместимости, допустимых отклонений выходного напряжения, уровня остаточных пульсаций и т.д.
Наиболее важными факторами, влияющими на эффективность функционирования систем питания, являются:
- Входной ток с низким содержанием гармоник.
- Низкий уровень генерируемых помех.
- Высокая стойкость к воздействию помех.
| EMC | Возмущающие явления |
|---|---|
| Генерирование помех | Влияние телевизионного и радиоприема. Влияние силовых кабелей на кабели передачи данных. |
| Воздействующие помехи | Помехи, обусловленные коммутационными перенапряжениями при отключении индуктивных нагрузок (двигателей, контакторов и т.д.). Статические разряды, вызванные ударами молнии. Электростатические разряды при прикосновении к аппаратуре. Помехи, наводимые радиосигналами. |
Блоки питания постоянным током
Блоки питания постоянного тока выполняют преобразование входного напряжения постоянного или переменного тока в выходное напряжение постоянного тока требуемого уровня. Они могут иметь один или несколько входов, один или несколько выходов. Преобразование уровней входного напряжения в требуемые уровни выходного напряжения основано на принципах электромагнитной индукции.
Конструктивные особенности блоков питания зависят от сфер их предполагаемого применения.
Нестабилизированные блоки питания постоянным током
Входное напряжение переменного тока частотой 50 или 60 Гц понижается до требуемого уровня трансформатором и преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямляя, оснащенного сглаживающим фильтром.
Уровень выходного напряжения такого блока питания не остается постоянным. Он зависит от колебаний входного напряжения и величины нагрузки. Уровень пульсаций выходного напряжения зависит от величины и характера нагрузки. Этот уровень принято оценивать в процентах по отношению к уровню выходного напряжения блока питания.
Блоки питания этой группы отличаются простотой конструкции и достаточно длительным сроком службы.
Стабилизированные блоки питания
Стабилизированные блоки питания включают в свой состав электронный регулятор, обеспечивающий стабилизацию выходного напряжения на заданном уровне с минимальным отклонением от этого уровня при изменениях входного напряжения или нагрузки.
Пульсации выходного напряжения лежат в милливольтовом диапазоне и зависят от нагрузки, подключенной к выходу блока питания.
Стабилизированные блоки питания могут строиться на основе различных принципов. Наиболее распространенными типами схем являются:
- стабилизаторы последовательного типа,
- магнитные стабилизаторы,
- импульсные стабилизаторы с коммутацией на вторичной стороне,
- импульсные стабилизаторы с коммутацией на первичной стороне.
Выбор принципа стабилизации напряжения зависит, прежде всего, от конкретных условий применения данного блока питания.