Источники электрической энергии

Источники электрической энергии, используемые для питания электронных устройств и систем телекоммуникации, являются неотъемлемой частью любой системы и представляют собой преобразователи энергии. Их можно разделить на два класса: первичные и вторичные источники питания.

Первичными источниками называются устройства, преобразующие неэлектрическую энергию в электрическую. Среди первичных источников питания радиоэлектронных устройств наибольшее распространение получили генераторы переменного тока и электрохимические элементы.

Источниками первичной электрической энергии переменного тока для потребителей являются электрические станции и электрические сети. Эти источники применяются в качестве первичных во вторичных источниках питания.

Электрохимические элементы (гальванические, аккумуляторы) образуют группу первичных источников постоянного тока.

Непосредственное использование первичных источников для питания радиоэлектронных устройств (РЭУ) не всегда возможно, так как требуемое напряжение может значительно отличаться от выходного напряжения первичного источника. Поэтому в РЭУ используются вторичные источники питания (ВИП), преобразующие один вид энергии в другой, например: энергию переменного тока в энергию постоянного тока или энергию постоянного тока низкого напряжения (аккумуляторная батарея) в энергию тоже постоянного тока, но высокого напряжения.

На рисунке 1.1 приведена классическая структурная схема сетевого вторичного питания с последовательным чередованием элементов.

Структурная схема классического вторичного источника питания.

Рисунок 1.1.

Трансформатор в этой схеме необходим для согласования напряжения сетевого первичного источника с выходным напряжение ВИП, кроме этого трансформатор обеспечивает гальваническую развязку питаемой аппаратуры от первичного источника, а также развязку друг от друга отдельных потребителей энергии.

Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется с помощью выпрямителя, вентили которого подключаются к источнику переменного тока таким образом, чтобы направление тока на выходе выпрямителя не изменялось.

Строго говоря, выпрямитель преобразует переменный ток в пульсирующий одного и того же знака. Для сглаживания пульсаций выходного напряжения выпрямителя используются сглаживающие фильтры.

Стабилизаторы напряжения (тока) обеспечивают постоянство напряжения (тока) при изменении нагрузки и параметров первичного источника питания (колебания напряжения, изменение частоты питающей сети).