Что такое импульсный блок питания?
Импульсный блок питания (ИБП) – это источник электропитания, работающий по инверторному принципу преобразования переменного напряжения в постоянное. Благодаря цепи обратной связи достигается высокий уровень стабильности выходного напряжения. Поэтому ИБП беспроблемно работает при значительных перепадах напряжения в электросети 220 Вольт.
В блоке питания отсутствует крупногабаритный силовой трансформатор. Электронная схема реализована на современных миниатюрных компонентах: цифровых микросхемах, полевых транзисторах и т.п. Такая конструкция позволяет производить продукцию компактного размера при мощности в сотни Ватт.
На рынке светотехнического оборудования представлены модели, предназначенные для стабилизации выходного напряжения или тока. Первый вариант используется для электропитания светодиодных осветительных приборов, а второй – led лент.
Принцип работы
Мы рассмотрим, как работают современные импульсные блоки питания с ШИМ контроллером и трансформаторной гальванической развязкой. Именно такие ИБП применяются для электропитания разнообразной светодиодной светотехники.
Вначале переменное напряжение 220 Вольт проходит через сетевой фильтр, защищающий электросеть от ВЧ помех, возникающих при функционировании ИБП. Затем оно выпрямляется и сглаживается фильтром. Пилообразное напряжение с его выхода преобразуется блоком инвертора в последовательность двухполярных импульсов высокой частоты (10-100 кГц в зависимости от производителя и модели).
Далее в электроцепи расположен тороидальный импульсный трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку. Он отличается небольшими размерами, поскольку работает на высоких частотах. Следующий по схеме блок выпрямителя генерирует прямоугольные импульсы с положительной полярностью. А с оконечного фильтрующего каскада выходит стабилизированное постоянное напряжение
Уровень выходного напряжения проверяется ШИМ контроллером. При обнаружении отклонения от нормы изменяется скважность сигналов, передаваемых им на инвертор. При отклонении напряжения в большую сторону скважность уменьшается, а в меньшую сторону – увеличивается. От изменения скважности зависит время пребывания инвертирующих транзисторов в открытом состоянии. И, соответственно, среднее значение выдаваемого ими напряжения.
Плюсы и минусы
Специалисты и простые пользователи отмечают много реальных достоинств импульсных блоков питания. Если суммировать их мнения, то получится довольно обширный список преимуществ, проверенный на практике:
- Очень высокий КПД (Коэффициент Полезного Действия), достигающий 95-98%. То есть потери энергии минимальны.
- Обеспечение стабильности выходного напряжения (тока) при больших изменениях напряжения 220 Вольт на входе.
- Компактные размеры. Необходимо отметить, что габариты ИБП постоянно уменьшаются, благодаря совершенствованию схемотехники.
- Наличие действенной защиты, отключающей устройство при коротком замыкании, перегрузке, перегреве.
- Доступная цена.
- Надежность в эксплуатации.
Разумеется, ИБП имеют недостатки. Их всего два. Они не особенно влияют на популярность применения этого оборудования. Поскольку при правильном выборе модели минусы полностью нивелируются.
- Генерация высокочастотных помех, распространяющихся по электросети.
Проблема устраняется за счет установки специального фильтра и экранировки. Сейчас практически все изделия оснащаются встроенной защитой от помех.
- Ограничение по нагрузке.
Если мощность подключаемой нагрузки ниже или выше паспортного предела, то ИБП либо начинает работать некорректно, либо отключается защитой. Для избежания подобной ситуации достаточно правильно выбрать мощность блока электропитания в соответствии с суммарной мощностью нагрузки.
