Napajanje brez transformatorja: namen, funkcije, princip delovanja naprave

Napajalniki za osebne računalnike so zgrajeni na omrežjih brez transformatorjev (dejansko je to impulzno napajanje). Zanje je značilna visoka učinkovitost, majhne splošne dimenzije in majhna teža. Vendar pa ima napajalna enota brez transformatorja znaten pomik - impulzni hrup, ki negativno vpliva na druga računalniška vezja in druge potrošniške elektronske naprave. Zato je vsak takšen izdelek podvržen resnemu preverjanju elektromagnetne združljivosti z drugo opremo. Poleg tega brez napajanja brez transformatorja ni galvanska izolacija v delu električnega tokokroga iz omrežne napetosti. To pa po drugi strani zahteva uporabo posebnih varnostnih ukrepov med popravilom takega izdelka.

Napajanje brez transformatorja: glavni funkcionalni deli

Naprava je sestavljena iz naslednjih komponent:

- omrežni usmernik;

- interferenčni filter;

- zagonsko vezje;

- kapacitivni filter;

- napetostni pretvornik na osnovi impulznega močnostnega pretvornika;

- vezje za proizvodnjo izhodne napetosti;

- nadzorna shema;

- verige nastajanja in prenosa povratnih signalov v krmilno vezje.

Dodatni elementi

Odvisno od modela in funkcionalnosti, lahko transformator manj napajanje vključitev dodatnih krogov kot linearni regulator v diskretni ali integrirani obliki, vhod za zaščito pred preobremenitvijo in izhodne napetosti in toka, kot tudi za dušenje vezje. Poleg tega lahko taki napajalniki vključujejo vezja za generiranje posebnih kontrolnih signalov, ki zagotavljajo koordinacijo delovanja naprave s tokom napajanja.

Načelo delovanja

Impulzni univerzalni napajalniki za pridobivanje enosmerne napetosti izvedejo trojno pretvorbo vhodne napetosti. Najprej se poravna in gladi. Rezultat je DC napetost, po kateri nastane pravokotne impulze s frekvenco desetih kilohertz. Po tem se prejete impulze pretvorijo na sekundarno stran z ustreznim koeficientom, spet se izravnava in gladi. Glavno vozlišče napajalnikov brez transformatorja so ključni napetostni pretvorniki in na prvem mestu njihov močni del (kaskada visoke moči). Te kaskade so običajno razdeljene na enociklični in dvotaktni.

Nastavljivi napajalniki

Za prilagoditev vrednosti izhodne napetosti v napravah brez transformatorjev, tehniko modulacija širine impulzov, ki obsega spreminjanje trajanja impulzov, pa tudi pavze med njimi. V tem primeru, pogostost pretvorbe ostaja nespremenjen. Odnos med takšnimi količinami kot trajanje premora in impulza je odvisen od vrednosti izhodne napetosti. Samodejno se spremeni, da ohrani izhodno napetost znotraj nominalne vrednosti.