Бестрансформаторный блок питания: назначение, особенности, принцип работы устройства
Блоки питания для персональных компьютеров строятся на бестрансформаторных схемах подключения к сети (по сути, это импульсное питающее устройство). Они характеризуются высоким значением КПД, небольшими габаритными размерами и малым весом. Однако бестрансформаторный блок питания имеет существенный недостаток - импульсные помехи, которые оказывают негативное влияние на другие схемы ПК и прочие бытовые электронные устройства. Поэтому каждое такое изделие проходит серьезную проверку на электромагнитную совместимость с другим оборудованием. Кроме того, бестрансформаторный блок питания не имеет гальванической развязки в части электрической схемы от напряжения питающей сети. Это, в свою очередь, требует применения специальных мер безопасности во время ремонта такого изделия.
Бестрансформаторный блок питания: основные функциональные части
Устройство состоит из следующих компонентов:
- сетевой выпрямитель;
- помехоподавляющий фильтр;
- схема пуска;
- емкостной фильтр;
- преобразователь напряжения на базе импульсного силового инвертора;
- цепь формирования выходного напряжения;
- схема управления;
- цепь формирования и передачи сигналов обратной связи на управляющую схему.
Дополнительные элементы
В зависимости от модели и функционального назначения, бестрансформаторный блок питания может содержать дополнительные схемы, такие как линейный стабилизатор в дискретном или интегральном исполнении, защита от перегрузок входного и выходного напряжения и тока, а также помехоподавляющие цепи. Кроме того, в такие БП могут входить схемы для формирования специальных сигналов управления, которые обеспечивают согласование работы устройства с питаемой схемой.
Принцип работы
Импульсные универсальные блоки питания для получения напряжения постоянного тока осуществляют тройное преобразование входного напряжения. Сначала оно выпрямляется и сглаживается. В результате получается напряжение постоянного тока, после чего происходит формирование прямоугольных импульсов с частотой, составляющей десятки килогерц. После этого полученные импульсы трансформируются на вторичную сторону с соответствующим коэффициентом, и снова происходит выпрямление и сглаживание. Главным узлом бестрансформаторных блоков питания являются ключевые преобразователи напряжения, и в первую очередь их силовая часть (выходной каскад большой мощности). Данные каскады принято делить на однотактные и двухтактные.
Регулируемые блоки питания
Для регулировки значений выходного напряжения в бестрансформаторных устройствах чаще всего используют методику широтно-импульсной модуляции, которая заключается в изменении длительности импульсов, а также пауз между ними. При этом частота преобразования остается неизменной. Соотношение между такими величинами, как длительность паузы и импульс, зависит от значения выходного напряжения. Оно автоматически изменяется, чтобы поддержать выходное напряжение в рамках номинального значения.
