Zasilacz impulsowy: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja nieprzejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
m Wycofano edycje użytkownika 194.44.221.10 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to 5.184.138.36. |
|||
Linia 1:
[[Plik:Zasilacz impulsowy.jpg|thumb|300px|Wnętrze ładowarki telefonu komórkowego - zasilacz impulsowego typu ''flyback''. Po prawej stronie część z napięciem sieciowym, w środku [[transformator]] (czerwony).]]
'''Zasilacz impulsowy''' – [[zasilacz]] zbudowany w oparciu o [[przetwornica napięcia|przetwornicę napięcia]].
==
[[Plik:Impulse power supply schematics.svg|thumb|300px|Przykładowy schemat zasilacza impulsowego o topologii ''flyback'']]
[[Plik:ATX power supply interior.jpg|thumb|300px|Wnętrze zasilacza komputerowego wykonanego w topologii ''half-bridge'' (półmostek): A) mostek prostowniczy, B) kondensatory półmostka, C) transformator, D) dławiki, E) kondensatory filtrów napięć wyjściowych.]]
Pierwsza sekcja, występująca tylko w zasilaczach sieciowych, służy do przetworzenia napięcia przemiennego na napięcie jednokierunkowe i zmniejszenie jego zmian. Sekcja ta składa się z [[prostownik]]a (zwykle [[mostek Graetza|mostka Graetza]]) i [[kondensator]]ów wygładzających [[Prąd tętniący|tętnienia]].
Napięcie stałe dociera do sekcji kluczującej. W zasilaczach impulsowych jako klucze wykorzystuje się [[tranzystor]]y, przełączane między stanem nasycenia i zatkania przy pomocy impulsów sterujących o zmiennej długości ([[modulacja szerokości impulsów]]). Utworzony w ten sposób przebieg prostokątny napięcia trafia na [[uzwojenie pierwotne]] transformatora. Częstotliwość impulsów (dochodząca do setek kHz) jest o wiele większa od częstotliwości [[Sieć energetyczna|sieci energetycznej]], dzięki temu transformatory stosowane w zasilaczach impulsowych mogą być znacznie mniejsze niż w przypadku tradycyjnych [[zasilacz transformatorowy|zasilaczy transformatorowych]].
Napięcie wychodzące z [[Uzwojenie wtórne|uzwojenia wtórnego]] transformatora zasilacza impulsowego trafia do prostownika złożonego z [[Dioda|diod]] pracujących z dużą częstotliwością. Tętnienia napięcia są wygładzane przez [[dławik]]i i kondensatory o dużej pojemności. Jeśli w transformatorze zastosowano kilka uzwojeń wtórnych, zasilacz dostarcza kilka różnych napięć wyjściowych.
Wyróżnia się następujące topologie zasilaczy impulsowych:
* ''Flyback'' (dwutaktowy z gromadzeniem energii w polu magnetycznym rdzenia). W fazie pierwszej klucz tranzystorowy jest zwarty i poprzez uzwojenie pierwotne gromadzi energię w polu magnetycznym [[Rdzeń magnetyczny|rdzenia transformatora]]. Kiedy tranzystor zostaje wyłączony, rdzeń oddaje energię poprzez indukcję na uzwojenie wtórne (''flyback'' oznacza wyindukowanie impulsowego napięcia). Częstotliwość ładowania jest stała, ale czas trwania impulsów jest kontrolowany przez układ elektroniczny i jest zależny od obciążenia po stronie wtórnej. Topologia ''flyback'' wykorzystywana jest głównie w zasilaczach małej mocy, np. w ładowarkach do [[Telefon komórkowy|telefonów komórkowych]]. Pozwala na konstrukcję bardzo prostych zasilaczy, których jednak główną wadą jest niższa sprawność energetyczna (w porównaniu do innych topologii).
* ''Half-bridge'' (pół-mostek) i ''full-bridge'' (pełny mostek) to układy pod względem konstrukcyjnym podobne do transformatora sieciowego, do działania potrzebują napięcia przemiennego na uzwojeniu pierwotnym. Przebieg napięcia nie jest sinusoidalny lecz prostokątny, generowany przez 2 (w ''half-bridge'') lub 4 (w ''full-bridge'') tranzystory, ponieważ nie ma takiej potrzeby, zmniejsza to także straty i upraszcza układ. Parametry przebiegu są regulowane przez układ scalony w celu utrzymania stałego napięcia po stronie wtórnej w zależności od obciążenia. Do przełączania napięcia tranzystorami wykorzystuje się podział napięcia po mostku Graetza, za pomocą 2 kondensatorów [[połączenie szeregowe|połączonych szeregowo]] względem siebie, włączonych [[połączenie równoległe|równolegle]] do napięcia. Dzięki temu otrzymuje się układ napięć taki jak w [[Zasilacz symetryczny|zasilaczu symetrycznym]]. Układ pół-mostkowy wykorzystywany jest w [[zasilacz komputera|zasilaczach komputerowych]] przy mocach dochodzących do kilkuset watów. Układy pełnego mostka pozwalają na transformowanie mocy nawet powyżej 1 kW.
* ''Buck'' (obniżyć) – topologia używana do zasilania napięciem stałym niższym niż wejściowe.
* ''Boost'' (zwiększyć) – topologia używana do zasilania napięciem stałym, które jest wyższe od wejściowego.
Dodatkowo dla zasilaczy o mocy powyżej 75 W (w dowolnej topologii) stosuje się [[Poprawa współczynnika mocy|układy poprawiające współczynnik mocy]] oraz rozkładające obciążenie na cały okres napięcia (w porównaniu do zwykłego prostownika mostkowego).
Linia 27 ⟶ 23:
== Zalety i wady ==
Zalety zasilacza impulsowego:
* Duża sprawność przekraczająca nawet 90%, istotna zwłaszcza przy zasilaniu z baterii lub akumulatora.
* Małe rozmiary oraz niewielka masa, w stosunku do przenoszonej mocy, w porównaniu do zasilaczy transformatorowych.
|