<<
>>

1.1. Классификация источников электропитания

Для работы большинства электронных устройств необходимо наличие одного или нескольких источников питания(ИП) постоянного тока [1].

Все ИП можно разделить на две группы: источники первичного электропитания и источники вторичного электропитания.

РЭА может иметь всвоем составе: ИП первой группы; ИП второй группы; ИП первой и второйгрупп одновременно.

К источникам первичного электропитания относят системы, перерабатывающие химическую, световую, тепловую, механическую или ядерную энергию в электрическую [2]. Например, химическую энергию преобразует в электрическую солевой элемент или батарея элементов, а световую энергию — солнечная батарея. В состав источника первичного электропитания может входить не только сам преобразователь энергии, но и устройства и системы, обеспечивающие нормальное функционирование преобразователя. Зачастую непосредственное преобразование энергии затруднено, и тогда вводят промежуточное, вспомогательное преобразование энергии. Например, энергия внутриатомного распада на атомной электростанции может быть преобразована в энергию перегретого пара, вращающего турбину электромашинного генератора, механическую энергию которого преобразуют в электрическую энергию.

Наибольшее распространение получили электрохимические гальванические элементы и аккумуляторы[2].

Гальванический элемент — это неподзаряжаемый химический источник электроэнергии, в котором энергия окислительно-восстановительной реакции преобразовывается в электрическую. Для увеличения выходного напряжения гальванические элементы объединяют в батареи, состоящие не менее чем из двух электрохимических элементов питания, заключенных в едином корпусе, поэтому называть элемент питания "батарейкой" — ошибочно.

Всякий гальванический элемент или батарею элементов характеризует электроемкость, выраженная в ампер-часах, которая равна произведению длительности разряда на ток разряда. Электроемкость зависит от температуры окружающей среды: при уменьшении температуры электроемкость падает. Наиболее распространены марганцово-цинковые гальванические элементы и батареи с солевым электролитом, марганцово-цинковые элементы со щелочным электролитом и ртутно-цинковые элементы. Конструкция гальванических элементов обычно или галетная, или имеет форму стакана.

Простейший солевой марганцово-цинковый элемент имеет тонкостенный цинковый корпус, выполняющий функцию отрицательного электрода. Внутри корпуса расположен угольный вывод положительного электрода, к которому присоединяют металлический наконечник для удобства токосъема. Объем между электродами заполняют электролитом из хлористого аммиака или раствора нашатыря с наполнителем из муки, сулемы или крахмала и деполяризатором из перекиси или двуокиси марганца. Ток через электроды обеспечен упорядоченным движением электронов, а внутри гальванического элемента — переносом ионов в результате химической реакции цинкового стакана с электролитом. В результате реакции выделяется водород, который связывает перекись марганца.

ЭДС обычного солевого марганцово-цинкового элемента в начале разряда достигает 1,4.. 1,6 В[2].

Аккумуляторы — это вторичные источники питания, которые могут накапливать и отдавать электроэнергию посредством химических реакций в течение определенного времени [2]. Ток зарядного устройства, подключенного к разряженному аккумулятору, вызывает химическую реакцию веществ в аккумуляторе. При подключении заряженного аккумулятора к нагрузке химическая энергия преобразовывается в электрическую, в результате чего по нагрузке течет ток.

Аккумуляторы, как и электрохимические элементы питания и батареи, характеризуются энергоемкостью Ср, т.е. способностью отдавать в нагрузку определенный ток в течение заданного интервала времени, что можно записать следующим образом:

,

где Ip– ток разряда, А; tp – длительность разряда, час.

Выражение энергоемкости заряда аккумулятора можно записать аналогичным образом:

,

где Iз– ток заряда, А; tp – длительность заряда, час.

В общем случае энергоемкости заряда и разряда отличаются друг от друга. Даже если к заряженному аккумулятору не подключена нагрузка, он теряет энергоемкость, что называют саморазрядом. Скорость саморазряда аккумулятора зависит от типов электролита и электродов, от температуры среды. Температура незначительно влияет на электродвижущую силу элементов аккумулятора.

Поскольку для конкретного применения напряжения одного элемента аккумулятора обычно недостаточно, элементы часто объединяют в аккумуляторные батареи.

Источники вторичного электропитания представляют собой функциональные узлы РЭА или законченные устройства, использующиеэнергию, получаемую от системы электроснабжения или источника первичного электропитания и предназначенные для организации вторичногоэлектропитания радиоаппаратуры.

Классификация источников вторичного электропитания. Источники вторичного электропитания можно классифицировать по следующим параметрам[1]:

1. По типу питающей цепи:

1.1 ИП, использующие электрическую энергию, получаемую от однофазной сети переменного тока;

1.2 ИП, использующие электрическую энергию, получаемую от

трехфазной сети переменного тока;

1.3 ИП, использующие электрическую энергию автономного источника постоянного тока.

2. По напряжению на нагрузке:

2.1 ИП низкого(до 100 В) напряжения;

2.2 ИП среднего(от 100 до 1000 В) напряжения;

2.3 ИП высокого(свыше 1000 В) напряжения.

3. По мощности нагрузки:

3.1 ИП малой мощности(до 100 Вт);

3.2 ИП средней мощности(от100 до 1000 Вт);

3.3 ИП большой мощности(свыше 1000 Вт).

4. По роду тока нагрузки:

4.1 ИП с выходом на переменном токе;

4.2 ИП с выходом на постоянном токе;

4.3 ИП с выходом на переменном и постоянном токе.

5. По числу выходов:

5.1 одноканальные ИП, имеющие один выход постоянного или переменного тока;

5.2 многоканальные ИП, имеющие два или более выходных напряжений.

6. По стабильности напряжения на нагрузке:

6.1 стабилизированные ИП;

6.2 нестабилизированные ИП.

Стабилизированные источники питания имеют в своем составе не менее одного стабилизатора напряжения(тока) и могут быть разделены:

1) по характеру стабилизации напряжения:

- ИП с непрерывным регулированием;

- ИП с импульсным регулированием.

2) по характеру обратной связи:

- параметрические;

- компенсационные;

- комбинированные;

3) по точности стабилизации выходного напряжения:

- ИП с низкой стабильностью выходного напряжения (суммарная нестабильность выходного напряжения более 2 – 5%);

- ИП со средней стабильностью выходного напряжения (суммарная нестабильность не более0,5 – 2%);

- ИП с высокой нестабильностью выходного напряжения

(суммарная нестабильность до0,1– 0,5%);

- прецизионные ИП(суммарная нестабильность менее0,1%).

Примечание: к вторичным источникам питания (вторичным элементам) принято относить также аккумуляторы, хотя деление ХИТ на первичные и вторичные условно(аккумуляторы могут использоваться и для однократного разряда).

<< | >>
Источник: Левашов Ю.А., Белоус И.А.. ЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ [Текст]: учебное пособие / Ю.А. Левашов, И.А. Белоус. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС,2016. - 205 с.. 2016
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 1.1. Классификация источников электропитания:

  1. 1.3.Линейные и импульсные источники вторичного электропитания
  2. Глава 1. Общие сведения об источниках электропитания
  3. § 2. Классификация источников права
  4. Классификация средневековых источников.
  5. Понятие и классификация источников жилищного права
  6. Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум, 2016
  7. 7.2. Электропитание аппаратуры необслуживаемых усилительных и регенерационных пунктов кабельных линий связи
  8. НОРМАТИВНЫЙ ПРАВОВОЙ АКТ КАК ОСНОВНОЙ ИСТОЧНИК РОССИЙСКОГО ПРАВА. КЛАССИФИКАЦИЯ НОРМАТИВНЫХ ПРАВОВЫХ АКТОВ
  9. 1.1. История разработки и использования товарных классификаций в международной торговле. Современные классификации, используемые в России и в мире
  10. Список использованных источников и литературы Архивные источники:
  11. 17.1 Понятие формы (источника) права. Система форм (источников) права
  12. Раздел IV СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРАВОВЕДЕНИЯ Тема 19 СОДЕРЖАНИЕ, ФОРМА И ИСТОЧНИК ПРАВА ПОНЯТИЕ И СООТНОШЕНИЕ ДАННЫХ КАТЕГОРИЙ. ВИДЫ ФОРМ (ИСТОЧНИКОВ) ПРАВА
  13. Указы Президента РФ как источники земельного права. Постановления Правительства РФ как источники земельного права.
  14. 1.2.3. Бюджетная классификация
  15. Тема 14. Источники (формы) права
  16. Источники гражданского процессуального права. Виды источников гражданского процессуального права