Линейный блок питания

Линейный блок питания – классический способ организации электропитания устройств универсального назначения. 

Принцип работы и структура

Для работы такого блока питания используют трансформатор, диодный мост выпрямления и электроника, отвечающая за стабилизацию показателей напряжения.

Линейный источник питания реализует сглаживающий фильтр в виде конденсаторов большой емкости. Стабилизация показателей тока осуществляется включением в схему полупроводниковых приборов, отвечающих за снижение пульсаций, которые могут сохраняться после работы трансформатора, диодного моста и фильтра.

Отличия линейного и импульсного блока питания

Привычные блоки питания для компьютеров, как правило, оснащаются импульсными схемами обработки сигнала. А линейный программируемый источник питания чаще можно увидеть в устройствах, которые используются:

• для точной регулировки какого-либо техпроцесса;
• для измерений;
• для определения параметров сети или работы электрической схемы.

Само применение уже указывает на самую значимую разницу: точность параметров выходного тока по пульсациям в линейном блоке питания близка к нулю. А это очень важно для контрольно-измерительных работ или для поддержки стабильного электропитания чувствительных к помехам, электроприборов.

Все остальные сферы применения блоков питания – это импульсные. То есть если речь идет о подаче тока со значительным «разбегом», тогда этот вид блоков питания справиться с задачей на все 100%, преобразуя входящее напряжение под требуемый уровень.

Преимущества линейного блока питания и его ограничения

Основное преимущества такого устройства для организации питания электрической энергией – оптимальное сочетание цены и качественных характеристик. Управляемый источник питания линейного типа остаётся незаменимым источником электрической энергии для устройств и приборов, которые очень чувствительны к помехам в сети. От других блоков питания стабильно работать они не будут или даже могут выйти из строя, если использовать гибридные или импульсные схемы электрического питания.

Ещё один важный плюс линейных блоков питания заключается в простоте электрической схемы, используемой в них. 

Принципиальная схема таких блоков питания состоит в основном из трансформатора или каскада трансформаторов, выполняющих роль, выравнивающих напряжение, устройств. Диодный мост, который дополняет систему фильтрации, выравнивает показатели тока на выходе.

В этом заключается и основное ограничение изменения линейных блоков питания. Чтобы поддерживать нужный уровень напряжения, этот блок питания применяет систему трансформации переменного тока с помощью электромагнитной индукции. Таким образом линейный регулируемый источник питания постоянного тока поглощает много энергии во время преобразования, на определенных режимах, например, если нужно дать 220 В, а на входе напряжение составляет 1кВт. 

Особенно заметен эффект рассеивания энергии линейным блоком питания, если используется такое устройство для больших мощностей. Линейные источники питания большой мощности, как правило, применяются на последнем каскаде выравнивания тока. До подачи на устройство, чтобы избежать значительных энергетических потерь, используют другие, оптимальные по энергозатратам, схемы выравнивания.