Источники питания

Источники питания, которые также иногда принято называть блоки или адаптеры питания, являются корпусным изделием с интегрированной электронной схемой, обеспечивающей необходимые значения тока и напряжения для питания определенных устройств. Другими словами - это приборы, обеспечивающее преобразование электрического тока под необходимый тип напряжения питания нагрузки и правильной работы оборудования. 

Что такое переменный и постоянный ток в электропитании?

Два разных типа мощности на входе и выходе — это переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток периодически меняет направление и свою величину, в то время как путь, который проходят электроны в мощности постоянного тока, является линейным. Переменный ток - это форма электрической энергии, обычно используемая в бытовых приборах, тогда как электрические устройства, работающие от батареи, солнечных и топливных элементов, чаще используют электричество постоянного тока.

В повседневной жизни мы используем мощность как переменного, так и постоянного тока. Сегодня переменный ток продолжает доминировать на рынке электроэнергии. Электрические розетки подают его в здания, где он может нуждаться в преобразовании в постоянный ток, поскольку многим электронным устройствам сегодня по-прежнему требуется постоянное напряжение питания. Поэтому оба вида тока одинаково необходимы.

Однофазные и трехфазные источники питания

Блок питания переменного тока может быть однофазным или трехфазным. Однофазное электропитание - это распределение переменного тока от линии электропередач через нагрузку и обратно по нулевым проводам. Однофазное электроснабжение является распространенным методом подачи переменного тока в отдельные жилые дома и офисы. 

Трехфазный источник питания состоит из трех проводников для передачи переменного тока с разницей фаз 120°. Трехфазный блок питания является более экономичным и эффективным способом доставки электроэнергии, поскольку такие компоненты содержат меньше материалов проводников для передачи того же количества мощности. Трехфазный переменный ток преимущественно используется для передачи электроэнергии высокого напряжения. 

Что такое мощность постоянного тока?

Мощность постоянного тока относится к электрической мощности, протекающей только в одном направлении. Поскольку DC обеспечивает постоянное напряжение, для большинства электронных устройств требуется именно этот тип питания. 

Многие электронные устройства в нашей повседневной жизни имеют батареи или нуждаются в преобразовании AC мощности из розеток в DC мощность через выпрямитель. Таким образом, чувствительные компоненты внутри электронных устройств не будут повреждены высокими и низкими значениями переменного тока.

Зачем нужны два разных типа мощности?

Хотя мощность переменного тока при необходимости можно легко преобразовать в мощность постоянного тока, DC мощность все же не может быть полностью заменена на AC ток. Основная причина заключается в том, что мощность переменного тока передается по линиям, длина которых не безгранична, поэтому, если мы будем использовать все с линиями, наше жизненное пространство будет ограничено. Другими словами, питание от батарей, топливных элементов или солнечных элементов, которые обеспечивают DC питание, более доступно, чем AC питание от линий электропередач.

Фактически, переменный ток является наиболее распространенным на рынке электроэнергии, потому что его легче генерировать из-за затрат и способа работы генераторов постоянного тока. Несмотря на сильные стороны переменного тока, DC ток по-прежнему играет жизненно важную роль в источниках питания. Оказывается, все, что питается от батареи, зависит от хранения постоянного тока. То есть DC облегчает работу устройств, которым необходимо хранить энергию в батареях для будущего использования, таких как смартфоны, ноутбуки и камеры.

Поскольку оба типа электричества все еще используются, иногда нужно преобразовать напряжение. В этом случае понадобится купить источник питания AC-DC, который может преобразовывать напряжение в постоянный ток и регулировать его вверх или вниз в зависимости от используемого устройства.

В чем разница между источником питания переменного и постоянного тока?

Основное различие между мощностью переменного и постоянного тока заключается в направлении потока электронов. Энергия переменного тока, протекающая в переменном направлении, использует электроны, которые движутся подобно волнам, тогда как постоянный ток использует электроны, которые движутся по прямой линии и текут только в одном направлении.

Поскольку мощность переменного тока движется волнами, она может распространяться намного дальше, чем мощность постоянного тока. Электростанции могут легко генерировать большое количество AC электроэнергии и передавать ее по линиям электропередач, а напряжение будет снижено до приемлемого уровня, когда оно достигнет домов и предприятий.

Как работает блок питания переменного/постоянного тока?

Независимо от того, выбираете ли вы источник питания AC-DC или DC-DC, целью адаптера является питание нагрузки надлежащим напряжением и током. Блок питания может быть внешним, что часто встречается в таких устройствах, как ноутбуки и зарядные устройства для телефонов, или внутренним, например, в настольных компьютерах.

Каждый источник питания переменного/постоянного тока может иметь свою конструктивную конфигурацию, но в основном все они имеют три основных компонента: 

• Трансформатор; 
• Выпрямитель; 
• Фильтр.

Прежде всего, чтобы обеспечить надежный DC-источник для устройства, переменное напряжение будет понижаться трансформаторами. Во-вторых, выпрямители будут получать электричество от AC-источника (например, от сети) и преобразовывать эту энергию в электричество постоянного тока. Наконец, фильтр удалит часть электронного шума из волн высокой и низкой мощности переменного тока. Это три основных этапа работы AC-DC источника питания 220-220.

Типы источников питания переменного/постоянного тока

Блоки питания бывают линейные и импульсные. В линейном адаптере переменного/постоянного тока обычно используются линейные стабилизаторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. По сравнению с импульсным, стабилизированный источник питания AC-DC работает менее эффективно, а его размер больше.

В импульсном блоке используется технология преобразования энергии для быстрого включения и выключения переключающих транзисторов, чтобы обеспечить регулируемое напряжение. 

Примеры таких блоков:

1. Зарядные устройства для персональных компьютеров.
2. Адаптеры для сотовых телефонов.
3. Источники бесперебойного питания (ИБП).

Все это - типы импульсных источников питания AC-DC. Благодаря технологическим инновациям импульсные адаптеры стали широко применяться во многих отраслях благодаря своим компактным и легким характеристикам.