импульсный блок питания

Импульсные источники питания являются преобразователями, в которых используется полупроводниковая технология переключения. От стандартных линейных стабилизаторов они отличаются использованием в своей схеме переключающих транзисторов или силовых полевых МОП-транзисторов.

Преимущества импульсных преобразователей напряжения

Избавление от избыточного тепла, генерируемого силовыми полупроводниками, становится все более сложной задачей. Следовательно, важно, чтобы источник питания был не только как можно меньше, но и эффективнее. На протяжении многих лет инженеры-энергетики реагировали на эти проблемы, неуклонно уменьшая размер и повышая эффективности своих конструкций.

Импульсные блоки питания предлагают не только более высокую эффективность, но и большую гибкость. Последние достижения в области полупроводников, магнитных технологий и пассивных компонентов все чаще стимулируют купить импульсные блоки питания, когда речь идет о сравнении с его линейным аналогом в области преобразования энергии.

Отличия импульсного регулятора от линейного

Импульсные и линейные блоки питания используют в основном различные методы получения регулируемого выходного напряжения от нерегулируемого входа. Каждая техника имеет преимущества и недостатки, поэтому конкретная задача всегда определяет наиболее подходящий вариант.

Линейные источники питания могут только понижать входной сигнал напряжения и всегда имеют запас напряжения между входом и выходом, рассеивая значительное количество энергии. Эта потеря запаса отражается на КПД линейного регулятора, который составляет от 35 до 65 процентов. 

Стоимость радиатора фактически делает неэкономичными линейные регуляторы выше 10 ватт для малых приложений. В этом случае конечно целесообразнее купить импульсный источник питания. 

Однако ниже этой точки линейные регуляторы экономически эффективны в понижающих устройствах. В регуляторе с малым падением напряжения (LDO) используется улучшенный выходной каскад.

Конструкция линейного преобразователя проста и дешева, требует немного внешних компонентов, а также значительно тише за счет отсутствия высокочастотного коммутационного шума.

Импульсный блок питания работает за счет быстрого переключения переходных единиц между двумя эффективными рабочими состояниями: отсечка, где есть высокое напряжение на проходном блоке, но нет тока, и насыщенность, где есть высокий ток, но при очень маленьком напряжении. Импульсные БП бывают двух типов:

1. Изолированные.
2. Неизолированные.

Изолированные преобразователи по применяемому варианту схемы и режима преобразования бывают прямоходовые и обратного хода. Неизолированные, в свою очередь, представлены тремя возможными топологиями по типу регулирования напряжения:

• Buck – понижающие;
• Boost – повышающие;
• Buck and boost – повышающе-понижающие.

По сути, полупроводниковый преобразователь питания создает переменное напряжение из входного постоянного напряжения. Затем напряжение переменного тока можно повышать или понижать с помощью трансформатора, после чего отфильтровывать обратно в постоянный ток на выходе. 

Купить импульсный блок питания стоит хотя бы потому, что он имеет примерно вдвое больший КПД, чем линейный, который колеблется от 65 до 95 процентов. Недостатком схемы переключения является то, что она значительно сложнее. Кроме того, вывод напряжения содержит коммутационный шум, который должен быть удален для многих приложений.