Print

Nakolik zelený je můj napájecí zdroj?

-- 21.06.07

Většina elektronických zařízení pracuje nejlépe se stejnosměrným napájením. Thomas Edison doporučoval rozvod stejnosměrného napětí, ale my používáme systém rozvodu střídavého napětí, s nímž přišel George Westinghouse, neboť, jak zdůraznil Nicola Tesla, elektrickou energii můžete přenášet na velké vzdálenosti mnohem efektivněji jako vysoké střídavé napětí s nízkým proudem. Jakmile však dostanete elektrickou energii tam, kde ji potřebujete, skutečností zůstává, že stejnosměrné napětí využijete pro cokoli jiného než jen osvětlení a vytápění.

Úkolem stejnosměrného napájecího zdroje poté bude převést dodávaný střídavý proud na stejnosměrný o takovém napětí, které vaše koncové zařízení potřebuje. Jak ukazuje diagram „Lineární regulovaný zdroj“, stejnosměrný napájecí zdroj provádí konverzi ve dvou fázích: usměrnění a regulace.

Usměrnění převádí střídavý proud, který periodicky mění směr toku, na stejnosměrný proud, který směr nemění. Zobrazený dvojcestný můstkový usměrňovač dodává pulzující stejnosměrné napětí, které obsahuje značnou míru střídavé složky. Obecně lze říci, že dolní pásmová propusť odfiltruje většinu této zbytkové střídavé složky.

Regulace zajišťuje řízení. Lineární regulátory řídí výstupní napětí nebo proud pomocí sítě proměnných odporů řízených zpětnou vazbou z výstupu.

Problém s lineárními regulátory je, že tyto tranzistory zbytečně mění elektrickou energii na teplo. Lineární napájecí zdroje obecně spotřebují skoro stejné množství elektrické energie, jako dodají. To není nic dobrého!

Zásadní rozdíl mezi „napájecími zdroji ve spínaném režimu“ (viz obrázek; někdy zvanými „spínané zdroje“ nebo „pulzní zdroje“) a lineárními napájecími zdroji spočívá ve způsobu regulace proudu. Namísto udržování stejnosměrného toku po celou dobu a poté jeho regulace s částečně otevřenými tranzistory, spínané zdroje udržují cyklus svých regulačních tranzistorů mezi plně otevřeným a plně zavřeným stavem. Regulace pochází ze změny pracovního cyklu (zlomek času, po který je spínač zapnutý) na základě zpětné vazby z koncového výstupu zdroje.

Regenerační filtr po modulátoru šířky pulzu vyhlazuje pulzy a vyrovnává proudový tok, a tím zajišťuje plynulý stejnosměrný výstup. Termín „regenerační“ je použit pro zdůraznění, že musí existovat stejnosměrná cesta pro uzemnění přemostění výstupu za podmínek nízké nebo žádné zátěže. V opačném případě by se kondenzátory filtru nabily a regulace by byla ztracena.

Když je tranzistor plně otevřený, jeho odpor je minimální – relativně blízký nule. Ztráta energie je proto velmi blízká nule, protože jakýkoli proud (umocněný) vynásobený nulovým odporem je nula.

Když je tranzistor plně zavřený, jeho odpor je velmi vysoký, ale prochází jím prakticky nulový proud. V takovém případě je ztráta energie také prakticky nulová, protože jakýkoli vysoký, ale konečný odpor, vynásobený (umocněný) nulovým proudem, je opět nula.

Ztráta energie je proto mnohem nižší než u lineárního regulátoru. Tím, že je ztráta regulátoru o tolik nižší, celková účinnost je vyšší a vzniká méně tepla. Menší tvorba tepla znamená menší přenos tepla do okolí, což znamená, že plášť zdroje může mít menší rozměry. S menším množstvím vyplýtvaného tepla je spojen také menší odběr ze sítě, takže snižovací transformátory mohou být menší, což dále snižuje jeho ztráty. Menší odběr ze sítě znamená také menší zátěž pro životní prostředí v elektrárnách, což je známkou ekologické šetrnosti spínaných zdrojů.

C. G. Masi je vedoucí redaktor. Kontaktujte jej na adrese charlie.masi@reedbusiness.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI