Найти в Дзене
Электроника, ESP32, Arduino

Как работает импульсный блок питания

Главное преимущество импульсных источников питания перед трансформаторными - экономичность, уменьшенные габариты и вес.

Главный недостаток - сложность конструкции. Собрать своими руками качественный импульсный источник питания достаточно сложно поэтому в этой статье будет разобран общий принцип работы таких блоков питания.

Структурная схема промышленного импульсного стабилизатора
Структурная схема промышленного импульсного стабилизатора

Для защиты внешней сети от помех применяется входной фильтр из двух дросселей Lf и конденсора Сf. Сетевое напряжение 220V выпрямляется с помощью диодного моста, и делится пополам с помощью конденсоров C1 и C2. Транзисторы VT1 и VT2 работающие в ключевом режиме попеременно подключают обмотку высокочастотного трансформатора T1 то к плюсу выходного напряжения то к минусу. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора T1 выпрямляется двухполупериодным выпрямителем на диодах VD1 и VD2. Выходное напряжение сглаживается LC фильтром (L1 C3). Это напряжение поступает на устройство управления, где сравнивается с заданным. Устройство управления управляет задающим генератором, который управляет ключевыми транзисторами. Для гальванической развязки обычно используются малогабаритные трансформаторы.

Современный импульсный блок питания 5V 0.7A с гальванической развязкой от сети
Современный импульсный блок питания 5V 0.7A с гальванической развязкой от сети

Частота, на которой работают такие устройства составляет 10-30 кГц. (малогабаритные блоки питания могут работать и на большей частоте).
При такой частоте даже небольшой по размеру трансформатор может передать десятки и даже сотни ватт мощности. Вход и выход гальванически развязаны. КПД импульсных источников питания может достигать 60-80%. Основные потери тепла происходят на ключевых транзисторах из-за их недостаточного быстродействия.

Полный список статей моего канала доступен по этой ссылке