For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Impulsstoiteallikas.

Impulsstoiteallikas

Allikas: Vikipeedia

Impulsstoiteallikas (inglise keeles SMPS switched-mode power supply) on elektroonikalülitus, mis muundab sisendpinge (harilikult elektrivõrgu vahelduvpinge) elektritarvitile sobivaks pingeks.

Impulsstoiteallikas hoiab väljundparameetrid püsivana sisendpingete laias vahemikus, kusjuures palju energiasäästlikumalt, kui see on võimalik lineaarse pingestabilisaatoriga. Impulsstoiteallikad võeti kasutusele 1970. aastate lõpul[1] ja need on levinuimad tehnilised lahendused toiteplokkides.

Talitluspõhimõte

Võrgupingest alalispinge saamiseks kasutatava impulsstoitelülituse struktuuriskeem:1 ‒ võrgufilter; 2 ‒ alaldusdiood või sildalaldi; 3 ‒ silukondensaator; 4 ‒ jõutransistor (või türistor); 5 ‒ trafo; 6 ‒ integraallülitus; 7 ‒ optron
Võrgupingest alalispinge saamiseks kasutatava impulsstoitelülituse struktuuriskeem:
1 ‒ võrgufilter; 2 ‒ alaldusdiood või sildalaldi; 3 ‒ silukondensaator; 4 ‒ jõutransistor (või türistor);
5 ‒ trafo; 6integraallülitus; 7optron

Erinevalt võrgusagedusliku trafoga toitelülitusest, kus võrgu vahelduvpinge transformeeritakse vajaliku tasemeni ja siis alaldatakse, impulsstoitelülituses võrgupinge (Euroopas 230 V, 50 Hz) esmalt alaldatakse ja silutakse pinge pulsatsiooni suure mahtuvusega kondensaatori abil. Tulemusena saadakse võrgupingest mõnevõrra kõrgem alalispinge.

Alalispinge vaheldatakse (hakitakse) transistori(de)l (MOSFET, IGBT, bipolaartransistor) põhineva vaheldi abil impulssideks, mille sagedus on võrgusagedusest palju kõrgem (vähemalt 50 000 impulssi sekundis ehk 50 kHz). Impulsspinge transformeeritakse (madaldatakse) kõrgsagedusliku impulsstrafoga vajaliku väärtuseni, seejärel alaldatakse ja silutakse pulsatsiooni vähendamiseks. Ühtlasi toimub tagasisideahela vahendusel väljundpinge stabiliseerimine, s.t selle pinge hoidmine nimiväärtuse tasemel sõltumata koormusvoolu ja sisendpinge muutumisest suurtes piirides.

Impulsstoitelülituse trafos toimub magnetvälja ülesehitamine suure sagedusega, mistõttu ühe tsükliga on vaja üle kanda palju vähem energiat kui võrgusagedusel. Vastavalt võib siis trafo olla väiksema südamikuga ja selleks saab kasutada väikese ümbermagneetimis- ja pöörisvoolukaoga magnetmaterjali, enamasti ferriiti. Oluline on ka kokkuhoid mähiste vase arvel. Kuna silukondensaatori tarvilik mahtuvus on pöördvõrdeline sagedusega, võib selle mahtuvus olla seega mitu suurusjärku väiksem, võrreldes pulsatsiooni silumisega võrgupingel.

Nii tavalises kui ka impulsstoitelülituses on trafo ülesandeks peale pingetaseme muutmise ka elektriohutuse tagamine. Nimelt eraldab trafo toitelülituse sekundaarpoole (tarviti) galvaaniliselt elektrivõrgust, s.t katkestab nende vooluahelate vahel alalisvooluühenduse.

Impulssmuunduse põhimõttel on võimalik peale vahelduvpinge alalispingeks muundamise ka alalispinget vahelduvpingeks muundada. Näiteks on impulsstoiteallikaga võimalik akupingest saada 230 V vahelduvpinget või teise pingenivooga stabiliseeritud alalispinget.

Arvuti impulsstoiteplokk (avatud kaanega) A – sisendalaldi (allpool on näha sisendfilter); B – silufiltri kondensaatorid (paremal on näha kõrgepingetransistoride radiaator); C – kõrgsagedustrafo (aremal on näha madalapingetransistoride radiaator); D – väljundfiltri induktiivpool; E – väljundfiltri kondensaatorid
Arvuti impulsstoiteplokk (avatud kaanega)
A – sisendalaldi (allpool on näha sisendfilter);
B – silufiltri kondensaatorid (paremal on näha kõrgepingetransistoride radiaator);
C – kõrgsagedustrafo (aremal on näha madalapingetransistoride radiaator);
D – väljundfiltri induktiivpool;
E – väljundfiltri kondensaatorid

Eelised ja puudused tavalise võrgutoitelülitusega võrreldes

Eelised:

  • kompaktsus: väikesed mõõtmed ja mass, sest puudub massiivne raudsüdamik ja võrgutrafo vaskmähise keerdude arv võib olla palju väiksem;
  • lai sisendpingete vahemik, näiteks 100‒240 V, millesse mahuvad erinevad võrgupingesüsteemid;
  • suur kasutegur ‒ vähemalt 90%, väga väike voolutarve ooteolekus (koormuseta).

Puudused:

  • alalispinge kõrgsagedusliku hakkimisega kaasnevad elektromagnethäired, mille pääsu tarvitisse ja elektrivõrku tuleb tõkestada sagedusfiltrite ja varjestamisega;
  • keerukam elektroonikalülitus, suure komponentide arvu tõttu suurem rikkevõimalus;
  • võimalik väljundpinge ebastabiilsus koormuse äkkmuutumisel, samuti väga väikesel koormusel;
  • lülituse sisendosas olev suure mahtuvusega kondensaator koormab elektrivõrku reaktiivvooluga; sellest tingituna rakendatakse võimsates toiteplokkides võimsusteguri (cos φ) korrektsiooni.

Kasutusalad

Vaata ka

Viited

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Impulsstoiteallikas
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.