Извор напајања Принцип рада и карактеристике. Батерије и јединице за непрекидно напајање

Извор енергије је посебан уређај који даје снагу разним потрошачима енергије. Извори енергије се дијеле на примарне и секундарне.

Прва група обухвата претвараче. Њихова главна сврха је да претворе било коју врсту енергије у електричну енергију. Односно, примарни извор енергије је генератор електричне енергије.

Примарни извори енергије укључују изворе хемијске струје (галванске ћелије, горивне ћелије, батерије, редокс ћелије) и друго извори енергије (фотоелектрични претварачи, електромеханички извори струје, термоелектрични претварачи, МХД генератори, радиоизотопни извори енергије).

Секундарни извори претварају електричну енергију. Они вам омогућују да добијете снагу за различите уређаје са потребним параметрима. Ова група обухвата трансформаторе и аутотрансформаторе, стабилизатори напона, стабилизатори струја, импулсни претварачи, претварачи вибрација, инвертори, чекићи.

Избор напајања (ПСУ)

Приликом одабира или развоја ПСУ треба узети у обзир радне услове, природу оптерећења, сигурносне захтјеве итд. Параметри требају одговарати захтјевима уређаја с погоном. Пожељно је имати заштитни уређај, малу тежину и величину.

Напајање је дио електронске опреме, тако да излазак изван толеранције било којег од његових параметара може довести до нестабилног рада или квара цијелог уређаја.

Главни типови секундарних извора енергије

Мрежне јединице за напајање су дио сваког електронског уређаја. Они су подељени у следеће типове:
- трансформерлесс;
- линеарно;
- пулс.

Трансформерлесс

Ови уређаји су веома једноставни, јефтини, не захтевају конфигурацију. Круг напајања састоји се од само неколико елемената: улазног кола, исправљача и параметарског стабилизатора. Уређаји су оцијењени за струје до стотине мА. Они су лагани и тешки. Потрошач се напаја из мреже кроз кондензатор или отпорник за гашење и стално је под напоном мреже. Стога, при раду с опрезом: не додирујте неизоловане елементе.

Линеар

Почео је да се користи у електронској опреми почетком 20. века. Тренутно су застарјели и углавном се користе у јефтиним конструкцијама због својих инхерентних недостатака: велике тежине и величине, ниске ефикасности. Предности линеарног напајања су једноставност и висока поузданост, ниска разина буке и зрачења.

Принцип рада напајања је изузетно једноставан. Улазни напон се доводи до трансформатора, спушта на потребну вредност, исправља, изглађује кондензатором и доводи на улаз стабилизатора, који се састоји од транзистора и контролног кола. "Вишак" напона се компензира регулационим транзистором. Због тога производи значајну снагу у облику топлоте. Линеарно напајање је препоручљиво користити на струјама потрошње до 1А.

Напајање импулса

У електронским уређајима који троше струју од 1 до 5 ампера, користите напајање пулсом. Принцип рада ових уређаја заснива се на конверзији мрежног напона у наизменичну струју високе фреквенције. Високофреквентни трансформатори имају малу тежину и величину. Стога су склопни извори много мањи и лакши од линеарних. Посебност ових уређаја је висок ниво лажног зрачења, што доводи до потребе за заштитом и филтрирањем високофреквентних сметњи.

Посебно место заузимају прекидачи за напајање са улазом без трансформатора и високофреквентни конвертор намењен за рад са фреквенцијама од 20-400 кХз. Ефикасност ових уређаја достиже 90% или више. Али до сада нису нашли широку примену због високе цене, сложености уређаја, ниске поузданости, високог нивоа сметњи.

Карактеристике ДЦ напајања

Ови уређаји су дизајнирани да производе стабилан константни напон или струју. Сходно томе, они имају стабилизационе режиме како у струји тако иу напону. То јест, при максималној промени струје, напон се практично не мења, а слично, са значајним флуктуацијама напона, тренутна вредност остаје константна.

Постоји тренутни начин искључивања. У овом режиму, напон се уклања из уређаја за напајање ако струја прелази постављену вредност.
Модерно напајање има неколико подесивих излаза и додатне излазе за фиксне напоне (3.3В, 5В, 12В ...).

Рад ПСУ контролише уграђени микроконтролер. Режими рада и појединачни параметри се снимају у меморијске ћелије.
Снага извора напајања зависи од сврхе уређаја и задатака. Произвођачи производе уређаје ниске (до 100 В), средње (до 300 В) и високе (преко 300 В) снаге.

Која је разлика између непрекидних и резервних извора енергије?

Резервни извор напајања прикључен је на опрему само када падне мрежни напон. Повезивање се може вршити у аутоматском или ручном режиму.

Непрекидни извори напајања (УПС) се користе у опреми у којој нема мрежног напајања. Они су трајно повезани и осигуравају оптерећење са стабилном снагом. УПС је и примарни и резервни извор напајања. У случају губитка напона у мрежи, он се аутоматски пребацује на резервно напајање.

Састав непрекидног напајања укључује напајање мреже, резервни извор напајања (пуњива батерија), пуњач, склопни круг.

Основни типови УПС-а, карактеристике апликације

Периодични изненадни нестанци струје постали су уобичајена појава у нашим животима. Нажалост, такви напони значајно скраћују вијек трајања кућанских апарата, што доводи до губитка електронских података.

Непрекидни извори напајања помажу да се избјегну неугодне посљедице. Модерно тржиште представља широк спектар ових уређаја. Принцип рада је прилично једноставан: уређај је укључен у електричну мрежу, а кућни апарати су прикључени на њега. Ако мрежа функционише нормално, УПС ће акумулирати само енергију. При губитку електричне енергије УПС се укључује у раду.

УПС су следећих типова:

• Бацкуп УПС. Погодан за канцеларијску опрему, компјутере, кућну употребу. Ефикасност од око 99%. Ово је добро непрекидно напајање. Цена је прилично приступачна. Нажалост, такви системи непрекидног напајања раде не само када је струја искључена, већ и када се промијене њени параметри, те се стога трошење батерије повећава. У том случају, можете предложити да користите додатни спољашњи извор напајања.

• Лине-интерактивни УПС. Радите само у случају потпуног нестанка струје. Могу се користити за уредску опрему, котлове за гријање, компјутерску опрему.

• УПС са двоструком конверзијом. Ово је најскупље непрекидно напајање. Његова цена прелази 50 хиљада рубаља, али вреди тога. УПС-ови са двоструком конверзијом доносе мрежна очитавања на одличне параметре. Време пребацивања грешке је мање од 1 мс. Користе се за напајање медицинске опреме, сервера, високо осетљиве опреме.

Замена батерије УПС-а

Пуњиве батерије - извори струје - најслабији су елементи УПС-а. 90% УПС грешака настаје због квара батерије. У УПС-у су, по правилу, инсталиране безоловне, запечаћене батерије. Електролит је маса на бази гела сумпорна киселина. Ово је једна од најјефтинијих типова батерија. Истовремено, оне су веома ефикасне (ниска унутрашња отпорност, ниско самопражњење).

Оловне батерије не дозвољавају снажно пражњење. У овом случају, они брзо губе капацитет. Њихов мандат не прелази 5 година. Хигх температуре и честа пражњења значајно скраћују трајање батерије.
Критеријуми за избор батерије за УПС:
• Батерија мора имати потребан напон и величину.
• Препоручује се инсталирање батерија реномираних произвођача.
• За УПС су погодне само специјално дизајниране батерије или батерије одређених брендова.