Устройство и принцип работы импульсного источника питания

Опубликовано 07.01.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Конструктивные разработки импульсных источников питания давно завоевали огромную популярность в применении с различными бытовыми радиотехническими устройствами. Основными показателями источников являются - микроминитиризация комплектующей базы, надежность исполнения и расширение рабочего диапазона выходных напряжений. Схематически, почти все источники питания, не отличаются по своей структуре друг от друга и принцип работы большинства из них одинаков.
Перечислим основные узлы источника питания.
1. Сетевой выпрямитель - два дросселя ЭМП, фильтр помех и развязка статики в лице четырех конденсаторов; так же входной сетевой предохранитель и конечно диодный мост из четырех выпрямительных диодов, откуда берет начало запитки основная схема источника.
2. Ядро первичной цепи - накопительная, фильтрующая емкость, ключевой силовой транзистор, иногда, полевая сборка, задающий генератор, выполненный на микросхеме, схема обратной связи, выполненная на транзисторах, оптопара и импульсный трансформатор.
3. Вторичная цепь источника питания - все выходные напряжения исходят с вторичной обмотки трансформатора, выпрямительные диоды, схема управления 12 вольтовым напряжением с подстройкой, выполненная на оптопаре и транзисторе, фильтрующие конденсаторы, силовые дросселя, выполняющие роль передающих напряжений для внешних нагрузочных цепей.
Как работает источник питания. Очень коротко и доступно.
Напряжение сети 220В поступает на выпрямитель, после чего сглаживается емкостным фильтром. С конденсатора фильтра, напряжение которого возрастает до 300В, выпрямленное напряжение через обмотку трансформатора поступает на коллектор транзистора, выполняющего функцию ключа. Устройство управления обеспечивает периодическое включение и выключение транзистора. Для надежного запуска БП используется задающий генератор, выполненный на микросхеме. Импульсы подаются на базу ключевого транзистора и вызывают запуск цикла работы автогенератора. На устройство управления возлагается функция отслеживания уровня выходного напряжения, выработка сигнала ошибки и, часто, непосредственного управления ключом. Питание микросхемы задающего генератора осуществляется цепочкой резисторов непосредственно с входа накопительной емкости, стабилизируя напряжение опорной емкостью. За работу оптопары отвечает задающий генератор и ключевой транзистор вторичной цепи. Чем сильнее открыты транзисторы, отвечающие за работу оптрона, тем меньше амплитуда импульсов обратной связи, тем раньше выключится силовой транзистор и тем меньше энергии накопится в трансформаторе, что вызовет прекращение роста напряжения на выходе источника. Наступил рабочий режим источника питания, где не малую роль отводится оптопаре, как регулировщику и управленцу выходными напряжениями.
Что же может произойти из-за разногласия и несовместимости, а особенно болезни отдельных компонентов в схеме источника питания? Об этом в следующий раз…