Современные источники питания. Типы источников питания
Источник питания. Виды источников питания
Источник питания. Виды источников питания.
Источник питания (ИП) − электронное устройство, предназначенное для обеспечения электрическим питанием различных устройств (нагрузок, потребителей).
Основные виды источников питания
Первичные ИП − преобразователи различных видов энергии в электрическую.Например: гидроэлектростанция − ГЭС (потенциальная гравитационная энергия воды преобразуется в электрическую энергию), химические источники тока (ХИТ), аккумуляторы, топливные элементы (химическая энергия преобразуется в электрическую), дизель-генераторная установка − ДГУ (химическая энергия преобразуется в механическую, затем в электрическую), ветрогенератор (кинетическая энергия частиц воздуха преобразуется в электрическую) и др.В силовой электротехнике к первичным источникам питания можно отнести аккумуляторные батареи, дизельные- газовые- бензиновые генераторные установки, генерирующие электростанции, ИБП в автономном режиме работы и др..
Вторичные ИП − сами электроэнергию не генерируют, а служат только для ее преобразования и обеспечения требуемых параметров напряжения, частоты, пульсаций напряжения и др.В силовой электротехнике вторичными источникам питания считаются стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания, преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы и др.
Основные функции источников питания
- Обеспечение передачи мощности
- Преобразование формы напряжения
- Коррекция коэффициента нелинейных искажений (КНИ) напряжения
- Преобразование величины напряжения
- Стабилизация напряжения
- Защита по току и напряжению
- Гальваническая развязка цепей
- Коррекция коэффициента мощности нагрузки
- Коррекция КНИ тока нагрузки
- Контроль работы и управление параметрами
- Генерация энергии за счёт преобразования её в электрическую энергию из энергии др. видов (из химической энергии и др.)
- Обеспечение бесперебойного питания нагрузки при авариях на основных источниках или при переключении между вводами энергии
- Для многовходовых ИП: подключение(коммутация ) к нагрузке требуемого входа(ввода) энергии
- Стабилизация напряжения, тока, частоты
- Для многоблочных ИП (построенных по схеме избыточного резервирования) переключение блоков и распределение мощности между блоками
www.xn--80aacyeau1asblh.xn--p1ai
2. Источники питания
Лабораторный источник питания с регулировкой тока ограничения
Для настройки или ремонта радиотехнических устройств необходимо иметь несколько источников питания. У многих дома уже есть такие устройства, но, как правило, они имеют ограниченные эксплуатационные возможности (допустимый ток нагрузки до 1 А, а если и предусмотрена токовая защита, то она инерционна или без возможности регулировать — триггерная). В общем такие источники по своим техническим характеристикам не могут конкурировать с промышленными блоками питания. Приобретать же универсальный лабораторный промышленный источник довольно дорого.
Использование современной схемотехники и элементной базы позволяют сделать в домашних условиях источник питания, по основным техническим характеристикам не уступающий лучшим промышленным образцам. При этом он может быть простым в изготовлении и настройке.
Основные требования, которым должен удовлетворять такой источник питания: регулировка напряжения в диапазоне 0...30 В; способность обеспечить ток в нагрузке до 3 А при минимальных пульсациях; регулировка срабатывания токовой защиты. Кроме того, срабатывание защиты по току должно быть достаточно быстрым, чтобы исключить повреждение самого источника в случае короткого замыкания на выходе.
Возможность плавно регулировать в источнике питания ограничения тока позволяет при настройке внешних устройств исключить их повреждение.
Всем этим требованиям удовлетворяет предлагаемая ниже схема универсального источника питания. Кроме того, данный блок питания позволяет использовать его в качестве источника стабильного тока (до 3 А).
Основные технические характеристики источника питания:
плавная регулировка напряжения в диапазоне от 0 до 30 В;
напряжение пульсации при токе 3 А не более 1 мВ;
плавная регулировка тока ограничения (защиты) от 0 до 3 А;
коэффициент нестабильности по напряжению не хуже 0,001%/В;
коэффициент нестабильности по току не хуже 0,01%/В;
КПД источника не хуже 0,6.
Электрическая схема источника питания, рис. 4.10, состоит из схемы управления (узел А1), трансформатора (Т1), выпрямителя (VD5...VD8), силового регулирующего транзистора VT3 и блока коммутации обмоток трансформатора (А2).
Схема управления (А1) собрана на двух универсальных операционных усилителях (ОУ), расположенных в одном корпусе, и питается от отдельной обмотки трансформатора. Это обеспечивает регулировку выходного напряжения от нуля, а также более стабильную работу всего устройства. А для облегчения теплового режима работы силового регулирующего транзистора применен трансформатор с секционированной вторичной обмоткой. Отводы автоматически переключаются в
зависимости от уровня выходного напряжения при помощи реле К1, К2. Что позволяет, несмотря на большой ток в нагрузке, применить теплоотвод для VT3 небольших размеров, а также повысить КПД стабилизатора.
Блок коммутации (А2), чтобы при помощи всего двух реле обеспечить переключение четырех отводов трансформатора, выполняет их включение в следующей последовательности: при превышении выходного напряжения уровня 7,5 В — включается К1; при превышения уровня 15 В включается К2; при превышении 22 В—отключается К1 (в этом случае с обмоток трансформатора поступает максимальное напряжение). Указанные пороги задаются используемыми стабилитронами (VD11...VD13). Отключение реле при снижении напряжения выполняется в обратной последовательности, но с гистерезисом примерно 0,3 В, т.е. когда напряжение снизится на это значение ниже чем при включении, что исключает дребезг при переключении обмоток.
Схема управления (А1) состоит из стабилизатора напряжения и стабилизатора тока. При необходимости устройство может работать в любом из этих режимов. Режим зависит от положения регулятора "I" (R18).
Стабилизатор напряжения собран на элементах DA1.1-VT2-VT3. Работает схема стабилизатора следующим образом. Нужное выходное напряжение устанавливается резисторами "грубо" (R16) и "точно" (R17). В режиме стабилизации напряжения сигнал обратной связи по напряжению (-Uoc) с выхода (Х2) через делитель из резисторов R16-R17-R7 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя DA1/2. На этот же вход через резисторы R3-R5-R7 подается опорное напряжение +9 В. В момент включения схемы на выходе DA1/12 будет увеличиваться положительное напряжение (оно через транзистор VT2 приходит на управление VT3) до тех пор, пока напряжение на выходных клеммах Х1-Х2 не достигнет установленного резисторами R16-R17 уровня. За счет отрицательной обратной связи по напряжению, поступающей с выхода Х2 на вход усилителя DA1/2, выполняется стабилизация выходного напряжения источника питания.
При этом выходное напряжение будет определяться соотношением:
где Uon=9 В
Соответственно изменяя сопротивление резисторов R16 ("грубо") и R17 ("точно"), можно менять выходное напряжение (Uвых) от 0 до 30 В.
Когда к выходу источника питания подключена нагрузка, в его выходной цепи начинает протекать ток, создающий положительное падение напряжения на резисторе R19 (относительно общего провода схемы). Это напряжение поступает через резистор R18 в точку соединения R6-R8. Со стабилитрона VD2 через R4-R6 подается опорное отрицательное напряжение (-9 В). Операционный усилитель DA1.2 усиливает разность между ними. Пока разность отрицательная (т.е. выходной ток меньше установленной резистором R18 величины), на выходе DA1/10 действует+15 В. Транзистор VT1 будет закрыт и эта часть схемы не оказывает влияния на работу стабилизатора напряжения.
При увеличении тока нагрузки до величины, при которой на входе DA1/7 появится положительное напряжение, на выходе DA1/10 будет отрицательное напряжение и транзистор VT1 приоткроется. В цепи R13-R12-HL1 протекает ток, который уменьшит открывающее напряжение на базе регулирующего силового транзистора VT3.
Свечение красного светодиода (HL1) сигнализирует о переходе схемы в режим ограничения тока. В этом случае выходное напряжение источника питания снизится до такой величины, при которой выходной ток будет иметь значение, достаточное для того, чтобы напряжение обратной связи по току (Uoc), снимаемое с резистора R16, и опорное в точке соединения R6-R8-R18 взаимно компенсировались, т.е. появился нулевой потенциал. В результате выходной ток источника окажется ограниченным на уровне, задаваемым положением движка резистора R18. При этом ток в выходной цепи будет определяться соотношением:
где Uon=-9 В
Диоды (VD3) на входах операционных усилителей обеспечивают защиту микросхемы от повреждения в случае включения ее без обратной связи или при повреждении силового транзистора. В рабочем режиме напряжение на входах ОУ близко к нулю и диоды не оказывают влияния на работу устройства.
Конденсатор СЗ ограничивает полосу усиливаемых частот ОУ, что предотвращает самовозбуждение и повышает устойчивость работы схемы.
Особенности конструкции
Части схемы, выделенные пунктиром (узлы А1 и А2), располагаются на двух печатных платах размером 80х65 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1...3 мм.
Для узла А1 топология и расположение элементов показаны на рис. 4.11.
Узел А2 может быть выполнен объемным монтажом и его размеры зависят от типа применяемых репе.
При сборке использованы детали: подстроенные резисторы R5 и R6 типа СПЗ-19а; переменные резисторы R16...R18 типа СПЗ-4а или ППБ-1А; постоянные резисторы R19 типа С5-16МВ на 5 Вт, остальные из серии МЛТ и С2-23 соответствующей мощности.
Конденсаторы С1, С2, СЗ, С10 типа К10-17, электролитические С4...С9 типа К50-35 (К50-32).
Микросхема DA1 может быть заменена импортным аналогом А747; DA2 на 78L15; DA3 на 79L15.
Светодиоды HL1, HL2 подойдут любые с разным цветом свечения. Транзисторы VT1, VT2 могут быть заменены на КТ3107А (Б). Сиговой транзистор VT3 устанавливается на радиатор площадью около 1000 см кв. Разъем ХЗ на плате А1 типа РШ2Н-2-15.
Репе К1, К2 применены польского производства типоразмера R-15 с обмоткой на рабочее напряжение 24 В (сопротивление обмотки 430 Ом) - они за счет бескорпусного исполнения имеют малые габариты и достаточно мощные переключающие контакты.
Микроамперметр РА1 малогабаритный типа М42303 или аналогичный с внутренним шунтом на ток до 3 или 5 А. Для удобства эксплуатации источника питания схему можно дополнить вольтметром, показывающим выходное напряжение.
Сетевой трансформатор Т1 изготавливается самостоятельно на основе броневого унифицированного промышленного трансформатора мощностью 160 Вт (например, из серии ОСМ1 ТУ16-717.137-83). Железо в месте расположения каркаса катушки имеет сечение 40х32 мм. Потребуется удалить все вторичные обмотки, оставив только сетевую (если первичная обмотка рассчитана на 380 В, то с нее сматываем
300 витков). Намотку начинаем с обмотки 8-9-10 — она содержит 38+38 витков проводом ПЭЛ диаметром 0,23 мм. Обмотка 7-^-5-4-3 содержит 16+15+15+15 витков проводом ПЭЛ диаметром 1,5 мм. Вторичные обмотки трансформатора должны обеспечивать на холостом ходу напряжения 18+18 В и 7,5+7,5+7,5+7,5 В соответственно.
При безошибочном монтаже в схеме узла А1 потребуется настроить только максимум диапазона регулировки выходного напряжения 0...30 В резистором R5 и максимальный ток защиты ЗА — резистором R6.
Блок коммутации (А2) в настройке не нуждается. Необходимо только проверить пороги переключения реле К1, К2 и соответствующее увеличение напряжения на конденсаторе С8.
При работе схемы в режиме стабилизации напряжения светится зеленый светодиод (HL2), а при переходе в режим стабилизации тока — красный (HL1).
Для увеличения максимально допустимого тока в нагрузке до 5 А в схему потребуется внести изменения, показанные на рис. 4.12 (устанавливается параллельно два силовых транзистора). Это вызвано необходимостью обеспечить надежную работу устройства в случае короткого замыкания на выходных клеммах.
В наихудшем случае силовые транзисторы кратковременно должны выдерживать перегрузку по мощности Р=11вх1=35-5=175 Вт. А ' один транзистор КТ827А может рассеивать мощность не более 125 Вт.
Переключающие напряжение с трансформатора Т1 реле К1 и К2 инерционны и не обеспечивают мгновенное снижение напряжения, приходящего со вторичной обмотки Т1, но они уменьшат тепловую рассеиваемую мощность на силовых транзисторах при длительной работе источника.
В случае выполнения источника питания на ток 5 А необходимо также уменьшить номинал резистора R19 до 0,2 Ом и с учетом этого пересчитать значения резистора R18 по формуле:
lib.qrz.ru
Современные источники питания - Mega Obzor
Различные электронные устройства давно и прочно вошли в нашу жизнь. Приборы самой широкой сферы применения и степени сложности выводят нашу жизнь на совершенно новый уровень комфорта и возможностей. Однако для того, чтобы какое-либо оборудование функционировало, оно должно иметь доступ к электроэнергии. Для этого необходимы источники питания – устройства, отвечающие за подачу электропитания.
При этом практически все виды источников питания отвечают за выполнение трех основных функций:
- преобразования электроэнергии
- стабилизации
- регулировки.
Все источники питания можно разделить на две группы: первичные и вторичные.
- Первичные занимаются превращением разнообразных видов энергии в электрическую. К примеру, существуют аккумуляторы, которые химическую энергию преобразовывают в электричество.
- Вторичные не отвечают за генерирование электроэнергии. Они занимаются лишь изменением ее характеристик, необходимых конкретному оборудованию. В частности, меняются показатели тока, напряжения, пульсации напряжения и пр.
Среди различных видов ИП, относящихся к категории вторичных, особенно востребованы блоки питания.
Какие бывают блоки питания
Блоки питания (или вторичные источники электропитания) представляют собой устройства, обеспечивающие электроприборы необходимой им электрической энергией посредством преобразования энергии, полученной от других источников. При этом энергия должна соответствовать ряду параметров, вроде тока, напряжения и пр.
Блоки питания могут быть:
- встроенными в общую схему
- использоваться в виде модуля
- размещаться в отдельном помещении.
Существует два основных вида конструкций источников питания: импульсные и трансформаторные, они же сетевые.
Преимуществом импульсных блоков питания является надежность, наличие цепей защиты от форс-мажорных ситуаций, широкий диапазон частоты и питающего напряжения, меньшей, чем у сетевых моделей стоимостью, высоким КПД и меньшим весом.
Преимуществом сетевых БП считается доступная база элементов, простота конструкции, отсутствие, в отличие от импульсных моделей, создаваемых радиопомех, надежность.
Среди разновидностей ИП особенного внимания заслуживают источники бесперебойного питания, пользующиеся огромной популярностью, как в промышленной, так и бытовой сфере.
Особенности источников бесперебойного питания
Источники бесперебойного питания, они же ИБП, представляют собой электронное автоматическое устройство, оснащенное аккумулятором. ИБП обеспечивают бесперебойную подачу электрического питания для компьютера и его комплектующих, в течение краткого периода времени.
ИБП необходим для того, чтобы в случае внезапного падения или обрыва входного питающего напряжения, иметь возможность сохранить необходимые данные и корректно завершить работу ПК.
Следует помнить, что источники бесперебойного питания не подходят для постоянной, или хотя бы длительной подачи электроэнергии на компьютер. ИБП, они же UPS (Uninterruptible Power Supply), являются лишь вспомогательным оборудованием. Для того, чтобы обеспечить ПК долгосрочной подачей энергии, можно использовать устройства наподобие генераторов или источников резервного питания (ИРП).
Какие бывают UPS
Среди разнообразия ИБП, представленных на рынке, лишь три типа устройств действительно являются разновидностями источников бесперебойного питания:
- UPS Line-Interactive
- UPS On-Line
- UPS Off-Line.
Все прочие подобные устройства на самом деле являются только их производными.
Подводя итоги
Источники питания давно стали необходимо частью нашей жизни. Они востребованы как в промышленной сфере, так и бытовой, ведь именно на электричестве работает большая часть используемых человеком приборов. Безусловно, блоки питания, равно как и источники бесперебойного питания, являются одним из важнейших изобретений в истории человечества, решают многие проблемы, связанные с подачей электроэнергии.
megaobzor.com
Основные виды источников питания
Источник (блок) электропитания представляет собой устройство, которое преобразует напряжение одного вида (обычно переменное напряжение осветительной сети) в другое, более подходящее по своим параметрам для снабжения электроэнергией какого-то конкретного блока или части устройства.
Для ламповых усилителей являются необходимыми, как источники постоянного высоковольтного напряжения, так и один, либо даже несколько блоков, осуществляющих питание цепей накала ламп, в которых могут использоваться напряжения как постоянного, так и переменного тока. Достаточно часто для питания как предусилительных каскадов, так и усилителя мощности используется единый блок питания, который часто входит в состав усилителя мощности, однако такой вариант вовсе не является обязательным.
Будут рассмотрены основные блоки, входящие в состав источника питания, примеры расчета таких блоков, затем будет рассмотрен пример проектирования схем двух блоков питания, используемых на практике.
Существует два принципиальных подхода к проектированию схем источников питания, в соответствии с которым их можно разделить на два основных класса: линейные (непрерывные) и импульсные (рис. 6.1).
В импульсном источнике питания переменное напряжение сети, прежде всего, выпрямляется, затем преобразуется в высокочастотное напряжение, имеющее частоту, как правило, превышающую 50 кГц, после этого оно повышается или понижается до необходимого значения с использованием трансформаторов, потом оно выпрямляется и сглаживается. Стабилизация значения напряжения является существенной частью любой схемы импульсного преобразования. Импульсные блоки питания характеризуются небольшими габаритами (поскольку трансформация напряжения происходит на высоких частотах, а не на 50 Гц), малым весом и высоким КПД. Их разработка является очень специфичной, ранние модели импульсных источников питания характеризовались очень высоким значением высокочастотных шумов. Однако последние разработки, удовлетворяющие требованиям современных стандартов по уровню электромагнитных радиопомех, EMI, характеризуются на удивление низким уровнем шумов и могут быть с успехом использованы в блоках питания, применяемых даже в цепях подогревателей ламп.
Рис. 6.1 Сравнение блок-схем линейного и импульсного источников питания
В противоположность импульсным источникам питания в линейных блоках сетевое напряжение промышленной частоты, чаще всего 50 Гц, с использованием массивного силового трансформатора, прежде всего понижается или повышается до необходимого значения. Затем включается ламповый или полупроводникового выпрямитель, совместно с которым используются сглаживающие конденсаторы большой емкости, либо еще большие по габаритам дроссели, сглаживающие пульсации, Наконец, выпрямленное и сглаженное напряжение поступает на необходимые схемы стабилизаторов. Линейные блоки питания очень массивные, у них очень маленький КПД, но при проектировании они требуют выполнения очень несложных расчетов и отличаются очень низким уровнем шумов. В ламповых усилителях используется громадное количество таких блоков питания, поэтому необходимо представлять основные проблемы и нюансы, возникающие при их проектировании.
Как правило, процесс проектирования источника питания ведется от обратного, то есть исходят из требований, предъявляемых к выходных характеристикам и параметрам отдельных элементов и цепей. Так как источник питания проектируется, чаще всего, после завершения расчета усилительных каскадов, то существует превратное представление думать о них, как оставленных, как бы «на потом». Более того, некоторые промышленно изготовленные образцы так и несут на себе печать этого сложившегося в массовом сознании стереотипа. Однако при начале проектирования блока питания необходимо очень четко представить себе, что усилитель, по сути дела, представляет собой модулятор, который управляет потоком энергии, передаваемой от источника питания в нагрузку. Если качество источника питания будет неудовлетворительным, то даже самый тщательно спроектированный усилитель превратится в никому не нужный утиль.
next-sound.ru
Типы источников питания, двухполярный источник питания
Существуют различные типы источников питания. Большинство из них разработаны для преобразования переменного тока высокого напряжения (AC) в низкое напряжение постоянного тока (DC) для питания различных схем электроники и других устройств. Источники питания могут быть разбиты на несколько функциональных блоков, каждый из которых выполняет свою функцию.
Например, стабилизированный источник питания:
Каждый функциональный блок подробно описан на своих страницах:
- Трансформатор - преобразует (как правило понижает) напряжение сети до нужного напряжения источника питания;
- Выпрямитель - преобразует (выпрямляет) переменное напряжение с трансформатора в постоянное;
- Фильтр - сглаживает пульсации выпрямленного напряжения;
- Стабилизатор - стабилизирует выходное напряжение.
Типы источников питания, составленные из этих блоков, описаны далее. Так же показаны их принципиальные схемы с графиками выходного напряжения.
Трансформатор
Пониженное выходное напряжение трансформатора может быть применено для ламп накаливания, нагревательных элементов, электродвигателей переменного тока. Переменное напряжение не подходит для питания электрических схем, если только они не включают в своём составе выпрямитель и фильтр для сглаживания пульсаций.
Трансформатор -> выпрямитель
Постоянное пульсирующее напряжение подходит для питания ламп накаливания, нагревательных приборов, электродвигателей постоянного тока. Но не подходит для электронных схем, если те не содержат фильтр для сглаживания пульсаций напряжения.
Трансформатор -> выпрямитель -> фильтр
У выпрямленного и сглаженного постоянного напряжения видны только небольшие пульсации. Такое напряжение подходит для питания большинства электронных схем.
Трансформатор -> выпрямитель -> фильтр -> стабилизатор
Стабилизированное напряжение подходит абсолютно для всех электронных схем.
Двуxполярный источник питания
Двухполярный источник питания
Двухполярный источник питания - это особый тип источников питания. Некоторые электронные схемы требуют двухполярного питания с положительным и отрицательным напряжением. Такие источники называют двухполярными. Так же их называют двойным источником питания, потому что они похожи на два обычных источника, выходы которых соединены последовательно как показано на схеме. (На самом деле всё несколько сложнее.) Подробнее об этом можно почитать в статье Двухполярный блок питания.
Такие источники имеют три вывода на выходе. Например ±9В источник имеет выводы +9В, -9В и 0.
katod-anod.ru
Введение
Конспект лекций предназначен для студентов второго курса ВлГУ по дисциплине «Устройства электропитания» для специальности 210400.62 - «Радиотехника». Текст лекций составлен на основе [1 и 2] и материалам Интернет-источников.
Объём курса:
1. Лекции - 18 часа.
2. Практические - 36
3. Рейтинги - 3.
4. Курсовая работа
5. Зачет.
Виды источников питания рэу.
Система электропитания является неотъемлемой частью радиоаппаратуры различного назначения; она представляет собой комплекс элементов и устройств, вырабатывающих электрическую энергию и преобразующих ее к виду, который необходим для нормальной работы радиоаппаратуры. Системы электропитания классифицируются по надежности, качеству и виду источников электропитания (ИЭП).
Существующая классификация по виду предусматривает деление ИЭП на источники первичного и вторичного электропитания.
1. Источники первичного питания.
Источниками первичного питания называются устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую. К ним относятся: электромашинные генераторы, гальванические элементы, термоэлектрические генераторы, солнечные и атомные (ядерные) батареи и т.п. В этих устройствах в качестве первичной энергии используется соответственно механическая, химическая, тепловая, световая и энергия внутриатомного распада.
Основными источниками электрической энергии (источниками электроснабжения) для большинства предприятий связи являются электрические сети энергосистем. Предприятия связи стремятся по возможности располагать в местах, где они могут быть обеспечены наиболее надёжными и дешевыми источниками электроэнергии, каковыми и являются в настоящее время электрические сети энергосистем.
Под энергетической системой (ЭС) понимается совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этими режимами.
Электрическая часть энергосистемы — это совокупность электрических станций, электроустановок и электрических сетей энергосистемы. Электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии, составляют понятие электроэнергетической системы.
Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.
На электростанциях, входящих в состав ЭС, вырабатывается электрическая энергия трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц с практически синусоидальной формой кривой напряжения. С целью уменьшения потерь электрической энергии ее транспортировка от генерирующих станций до места потребления осуществляется по линиям электропередачи (ЛЭП) при высоких уровнях напряжения (110... 750 кВ). Предприятия связи, являющиеся для ЭС потребителями электрической энергии, подключаются к ней чаще всего с помощью собственных понижающих трансформаторных подстанций. Качество электрической энергии в точках общего присоединения потребителей к ЭС зависит не только от энергоснабжающей организации, но и от самих потребителей.
На рис. 1 показан фрагмент ЭС. Кольцевая районная сеть с напряжением 110 кВ получает электроэнергию как от гидроэлектростанции (через повышающую подстанцию, линию электропередачи 220 кВ и понижающую подстанцию), так и от тепловой электростанции через линию электропередачи 110 кВ и повышающую подстанцию. Кроме того, эта районная сеть получает электроэнергию от районной теплоцентрали (ТЭЦ), снабжающей потребителей электрической и тепловой энергией. ТЭЦ включается в районную сеть через повышающую подстанцию.
Рис. 1. Фрагмент электроэнергетической системы
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники предприятий связи разделяются на три категории.
К первой категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей и потерю важной информации, передаваемой по каналам связи. Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойное электроснабжение которых обеспечивает передачу информации, влияющей на ход сложных технологических процессов в области экономики, обороны и здравоохранения людей.
Ко второй категории относятся: электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может вызвать временные потери в передаче информации, не относящейся к понятию «важной информации», о которой упоминалось выше.
К третьей категории электроприемников относятся остальные, не подпадающие под определение первой и второй категорий. К таким электроприемникам предприятий связи можно отнести светильники наружного освещения, устройства электроотопления и систем горячего водоснабжения, вентиляции вспомогательных помещений.
Конкретный перечень предприятий связи с указанием категорий электроприемников приводится в нормативных документах по проектированию.
Надежность электроснабжения электроприемников первой и второй категорий обеспечивается путем резервирования с помощью независимых источников.
В нормальных режимах работы электроэнергетической системы электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых друг от друга взаимно резервируемых источников, и перерыв в питании электроприемников при нарушении электроснабжения от одного из них допускается только на время работы устройств автоматического ввода резерва.
Для электроснабжения электроприемников особой группы первой категории должен предусматриваться третий независимый источник электроэнергии. Таким источником на предприятиях связи, как правило, служат собственные дизель-генераторные установки и (или) аккумуляторные батареи, реже используются генерирующие шины энергосистемы или местные электростанции.
Упомянутый выше третий независимый источник для электроприемников особой группы может быть применен как второй независимый источник для электроприемников первой и второй категории. Если с помощью резервирования источников электроэнергии нельзя обеспечить бесперебойность электропитания аппаратуры связи, то в состав электроустановок предприятия связи вводятся установки бесперебойного электропитания постоянного или переменного тока. Применительно к технологическому оборудованию предприятий связи категорийность электроснабжения последних устанавливается ведомственными строительными нормами и, в частности, инструкцией по проектированию электроустановок предприятий и сооружений электросвязи (ВСН 332). В соответствии с ВСН 332 к электроприемникам особой группы первой категории относится технологическое оборудование междугородных телефонных и телеграфных станций, сетевых узлов и узлов коммутации, городских телефонных станций емкостью более 3000 номеров, районных узлов связи, а также регенерационньгх и усилительных пунктов магистральной первичной сети, включая магистральные тропосферные радиорелейные линии (РРЛ) и РРЛ прямой видимости. К первой категории относятся центральные усилительные станции радиотрансляционных узлов, городские АТС до 3000 номеров и базовые станции подвижной связи. Все остальное технологическое оборудование связи получает, электроснабжение по второй категории.
studfiles.net
| Источник (блок) электропитания представляет собой устройство, которое преобразует напряжение одного вида (обычно переменное напряжение осветительной сети) в другое, более подходящее по своим параметрам для снабжения электроэнергией какого-то конкретного блока или части устройства. Для ламповых усилителей являются необходимыми, как источники постоянного высоковольтного напряжения, так и один, либо даже несколько блоков, осуществляющих питание цепей накала ламп, в которых могут использоваться напряжения как постоянного, так и переменного тока. Достаточно часто для питания как предусилительных каскадов, так и усилителя мощности используется единый блок питания, который часто входит в состав усилителя мощности, однако такой вариант вовсе не является обязательным. Будут рассмотрены основные блоки, входящие в состав источника питания, примеры расчета таких блоков, затем будет рассмотрен пример проектирования схем двух блоков питания, используемых на практике. Существует два принципиальных подхода к проектированию схем источников питания, в соответствии с которым их можно разделить на два основных класса: линейные (непрерывные) и импульсные (рис. 6.1). В импульсном источнике питания переменное напряжение сети, прежде всего, выпрямляется, затем преобразуется в высокочастотное напряжение, имеющее частоту, как правило, превышающую 50 кГц, после этого оно повышается или понижается до необходимого значения с использованием трансформаторов, потом оно выпрямляется и сглаживается. Стабилизация значения напряжения является существенной частью любой схемы импульсного преобразования. Импульсные блоки питания характеризуются небольшими габаритами (поскольку трансформация напряжения происходит на высоких частотах, а не на 50 Гц), малым весом и высоким КПД. Их разработка является очень специфичной, ранние модели импульсных источников питания характеризовались очень высоким значением высокочастотных шумов. Однако последние разработки, удовлетворяющие требованиям современных стандартов по уровню электромагнитных радиопомех, EMI, характеризуются на удивление низким уровнем шумов и могут быть с успехом использованы в блоках питания, применяемых даже в цепях подогревателей ламп.
Рис. 6.1 Сравнение блок-схем линейного и импульсного источников питания В противоположность импульсным источникам питания в линейных блоках сетевое напряжение промышленной частоты, чаще всего 50 Гц, с использованием массивного силового трансформатора, прежде всего понижается или повышается до необходимого значения. Затем включается ламповый или полупроводникового выпрямитель, совместно с которым используются сглаживающие конденсаторы большой емкости, либо еще большие по габаритам дроссели, сглаживающие пульсации, Наконец, выпрямленное и сглаженное напряжение поступает на необходимые схемы стабилизаторов. Линейные блоки питания очень массивные, у них очень маленький КПД, но при проектировании они требуют выполнения очень несложных расчетов и отличаются очень низким уровнем шумов. В ламповых усилителях используется громадное количество таких блоков питания, поэтому необходимо представлять основные проблемы и нюансы, возникающие при их проектировании. Как правило, процесс проектирования источника питания ведется от обратного, то есть исходят из требований, предъявляемых к выходных характеристикам и параметрам отдельных элементов и цепей. Так как источник питания проектируется, чаще всего, после завершения расчета усилительных каскадов, то существует превратное представление думать о них, как оставленных, как бы «на потом». Более того, некоторые промышленно изготовленные образцы так и несут на себе печать этого сложившегося в массовом сознании стереотипа. Однако при начале проектирования блока питания необходимо очень четко представить себе, что усилитель, по сути дела, представляет собой модулятор, который управляет потоком энергии, передаваемой от источника питания в нагрузку. Если качество источника питания будет неудовлетворительным, то даже самый тщательно спроектированный усилитель превратится в никому не нужный утиль. |
tubeamplifier-narod.ru
