ПЕРВИННІ - ВТОРИННІ - безперебійного
Джерела електроживлення - це пристрої, що забезпечують електричним струмом електроприлади, апарати і т. Д. Вони поділяються на два види:
- первинні;
- вторинні.
Первинні самі виробляють електричну енергію шляхом перетворення в неї інших видів енергії, отриманої в результаті хімічних і інших реакцій.
До них відносяться різні електростанції (теплові, атомні, гідравлічні), хімічні перетворювачі (акумулятори, гальванічні і паливні елементи), термоелектричні і фотоелектричні генератори (сонячні батареї) і ін.
Вторинні призначені для перетворення одержуваної від первинного джерела електроенергії в напругу з необхідними параметрами. Для харчування і нормального функціонування більшості електронних приладів потрібно стабільну напругу з різними значеннями.
Вторинні джерела мають вигляд окремих блоків або входять до складу різних електронних вузлів. Крім самого джерела живлення вузли можуть включати додаткові пристрої, що підтримують його нормальну роботу при впливі різних зовнішніх факторів. До вторинних відносяться трансформаторні і інверторні перетворювачі, випрямлячі та т. П.
Поняття первинних і вторинних джерел щодо. Наприклад, побутова електромережу є первинним джерелом для домашніх електроприладів, так як більшість пристроїв має свій зовнішній або вбудований блок живлення, що перетворить вхідну напругу до необхідних значень.
У свою чергу, трансформаторна підстанція, від якої живиться побутова електромережу, сама є вторинним джерелом по відношенню до електростанції.
ДЖЕРЕЛА ПЕРВИННОГО ХАРЧУВАННЯ
Як було сказано, до первинних джерел відносяться пристрої, що перетворюють різні види енергії в електроенергію. Це може бути хімічна, механічна енергія, світлова, теплова і енергія атомного розпаду.
Основні види первинних джерел:
- гідроелектростанції - перетворять в електроенергію гравітаційну енергію води;
- хімічні джерела (акумулятори, паливні та гальванічні елементи) - переводять хімічну енергію в електричну;
- дизель-генератори - хімічна енергія перетворюється спочатку в механічну, потім в електричну;
- сонячні батареї - перетворюють енергію сонячного світла в електричну на основі фізичного закону фотоефекту;
- вітряні генератори - перетворять кінетичну енергію повітряних частинок;
- термоелектричні перетворювачі - перетворять теплову енергію в електричну.
Хімічні джерела зазвичай використовуються в малопотужних пристроях і як резервні джерела. Робота паливних елементів заснована на електричному окисленні палива. У термоелектричних пристроях електричний потенціал створює різниця температур.
На початок
ДЖЕРЕЛА ВТОРИННОЇ ХАРЧУВАННЯ
Вторинні джерела підключаються до первинних і перетворять отримується електроенергію в вихідна напруга з необхідними параметрами частоти, пульсації і т. Д.
Основні функції вторинних джерел:
- забезпечення передачі необхідної потужності з найменшими втратами;
- перетворення форми напруги (змінної напруги в постійне, зміна частоти, формування імпульсів;
- перетворення значення напруги (підвищення або зниження його величини, формування декількох величин для різних ланцюгів);
- стабілізація напруги (його показники на виході повинні знаходитися в заданому діапазоні);
- захист (щоб напруга, що перевищило допустимі значення внаслідок несправності, що не вивело з ладу апаратуру або сам ІП);
- Гальванічне розділення ланцюгів.
Існує два основних типи джерел вторинного живлення (ВПП) - трансформаторний і імпульсний.
Трансформаторний блок живлення.
Трансформаторний, або лінійний ІВП - класичний блок живлення. Регулювання вихідної напруги відбувається в ньому безперервно, тобто лінійно.
У його конструкцію послідовно входять:
- трансформатор (коригує напругу в ту чи іншу сторону до потрібної величини);
- випрямляч (перетворює змінну напругу в постійне);
- фільтр (згладжує пульсацію (коливання) в випрямленій напрузі).
Також схема може включати захист від короткого замикання, фільтр високочастотних перешкод, стабілізатор та ін.
Переваги трансформаторних ІВП:
- простота конструкції;
- гальванічна розв'язка від мережі;
- надійність в експлуатації.
недоліки:
- великі габарити і вага, які прямо пропорційні його потужності;
- відносно низький ККД.
У побутовій техніці лінійні ІП малої потужності використовуються для харчування плат управління пральних машин, мікрохвильових печей, опалювальних котлів.
Імпульсний ІВП.
Імпульсний блок живлення влаштований принципово інакше і має більш складну конструкцію.
Він містить:
- випрямляч (вхідна напруга спочатку випрямляється - перетворюється з змінного в постійне);
- блок широтно-імпульсної модуляції - ШІМ (перетворює постійну напругу в імпульси певної частоти і шпаруватості);
- частотний фільтр (в блоках без гальванічної розв'язки);
- трансформатор (в блоках з гальванічною розв'язкою від мережі).
В імпульсних джерелах вторинного напруги стабілізація реалізується за допомогою зворотного зв'язку, що дозволяє підтримувати вихідна напруга на заданому рівні незалежно від стрибків вхідних параметрів. Наприклад, в блоках з гальванічною розв'язкою в залежності від величини вихідного сигналу змінюється шпаруватість (відношення частоти проходження імпульсів до їх тривалості) на виході ШІМ-контролера.
Переваги імпульсних джерел живлення:
- малу вагу і невеликі розміри;
- високий ККД (до 98%);
- широкий діапазон допустимого вхідного напруги;
- вбудований захист від короткого замикання та інших форс-мажорів;
- невисока ціна;
- по надійності можна порівняти з трансформаторними ВП.
недоліки:
- є джерелами високочастотних перешкод, які не можна повністю усунути;
- мають обмеження по мінімальній потужності навантаження: не включаються, якщо вона нижче необхідної.
Імпульсні джерела - це зарядки мобільних телефонів, блоки живлення комп'ютерів, оргтехніки, побутової електроніки.
На початок
Безперебійне та РЕЗЕРВНІ ДЖЕРЕЛА
Джерела безперебійного і резервного енергопостачання необхідні при короткострокових і тривалих відключення електроенергії. При відсутності таких пристроїв приватний будинок може залишитися без світла, опалення та всієї електротехніки на невизначений термін.
Безперебійні.
Ці пристрої забезпечують працездатність підключених електроприладів і техніки при короткочасних перебої з постачанням електроенергії. Також вони виконують функцію захисту від стрибків напруги і перешкод.
Бесперебойники діляться на три категорії:
Оff-line.
Мають найпростішу конструкцію, високий ККД і низьку вартість. При відключенні електроенергії або виході параметрів напруги за допустимі межі джерело автоматично включає вбудований акумулятор.
Line-interactive.
Мають аналогічну конструкцію плюс вбудований стабілізатор. Акумулятор включається тільки тоді, коли стабілізатор нездатний впоратися зі стабілізацією вхідної напруги. Його основні недоліки, як і у попереднього пристрою - це наявність проміжку часу, необхідного на перемикання режимів роботи, і неможливість коригувати частоту мережі.
Оnline.
У таких джерел найвищу якість і вартість. Вони працюють за принципом подвійного перетворення: вхідна напруга спочатку перетворюється в постійне, а потім за допомогою інвертора назад в змінну. Тут не потрібно час на перемикання на живлення від зовнішнього акумулятора, він підключений в ланцюг і при стабільному енергопостачанні знаходиться в буферному режимі.
Безперебійні джерела можуть забезпечити короткочасну роботу електротехніки на протязі від декількох хвилин до доби і використовуються:
Резервні джерела живлення.
Ці пристрої необхідні для живлення електроприладів при тривалих відключення електроенергії або коли об'єкт знаходиться далеко від лінії електропередач.
Автономні електростанції бувають наступних видів:
Бензинові генератори.
Ефективні, але споживають багато палива. Працюють безшумно, добре запускаються в зимовий період.
Дизельні генератори.
Працюють практично в будь-яких умовах, але також вимагають значних фінансових вкладень. Доцільно їх використання при сумарній споживаної потужності понад 6 кВт.
Сонячні батареї.
Використовують природне джерело енергії - сонячне світло. Їх застосування вигідно в умовах клімату з великою кількістю сонячних днів. Станції не мають рухомих частин і відрізняються високою надійністю.
Вітряні генератори.
Вони повинні розміщуватися на височини і в місцевості з регулярним рухом повітря, бажано в одному напрямку. Конструкція має велику вагу, ускладнює ситуацію наявність рухливих частин.
Використання сонячних і вітряних генераторів доцільно при їх постійної експлуатації як альтернативних систем електропостачання, так як вони вимагають значних витрат на придбання і установку і окупаються не відразу.
На початок
* * *
© 2014-2019 р.р. Всі права захищені.
Матеріали сайту мають виключно ознайомлювальний характер і не можуть використовуватися в якості керівних і нормативних документів.