Jak funguje spínaný zdroj?

Spínané zdroje (UPS), přes veškerou vědeckou vážnost jejich jména, jsou nám velmi známá zařízení. Používáme je neustále, když nabíjíme mobilní telefony nebo připojujeme počítače a notebooky k síti. UPS jsou také zabudovány do základů energeticky úsporných lamp, televizorů a nepřerušitelných zdrojů napájení (které jsou také zkráceny UPS). Jaké jsou výhody spínaných zdrojů a jaké jsou jejich nevýhody? Více vám prozradíme v tomto článku.

Co se v UPS převádí na co?

Začněme hlavním rozdílem mezi transformátorem a spínaným zdrojem. Stručně řečeno, transformátorový zdroj převádí střídavý elektrický proud jednoho napětí na proud jiného napětí o stejné frekvenci (například 220 voltů na 24 voltů při frekvenci 50 Hz).

Může také „sledovat“, že výstupní napětí nekolísá po jeho kolísání na vstupu (v tomto případě se napájení transformátoru nazývá stabilizátor napětí) – ale přesto zůstává transformátor „hlavní postavou“ výkonu transformátoru. zásobování.

U spínaného zdroje je ale vše jinak: střídavý elektrický proud přicházející ze sítě nejprve usměrní a následně přemění na proud zcela jiné frekvence a napětí.

Začněme tím, jak se usměrňuje elektrický proud.

Když se tedy změní polarita proudu v síti přes zátěž za usměrňovačem, bude proud téci vždy jedním směrem. Nyní bude z tohoto stejnosměrného proudu pracovat pulzní jednotka, která bude mít přibližně následující obvod:

Přes veškerou zdánlivou složitost tohoto obvodu jej můžeme vidět ve skutečnosti, pokud otevřeme nabíječku pro mobilní telefon. Bude to vypadat hotové, jak je znázorněno na obrázku.

Jedná se o nabíječku, která převádí 220V střídavý proud ze zásuvky na 5V stejnosměrný proud pro nabíjení mobilního telefonu nebo tabletu.

Pokud bychom potřebovali snížit napětí z 220 na 5 Voltů, pak bychom potřebovali působivě dimenzovaný transformátor, který by také pracoval s účinností cca 65–70 %. Přitom, jak je patrné ze schématu, zařízení se stále neobešlo bez transformátoru. Rozměry transformátoru ve spínaném zdroji však budou nesrovnatelně menší, neboť čím vyšší je frekvence proudu, tím vyšší je účinnost transformátoru a tím nižší jsou požadavky na jeho jádro. Transformátor v UPS se proto změní na velmi malý „prstenec“.

Spínané zdroje mají výrazně vyšší účinnost (až 90-98 %) a mnohem nižší náklady, díky hromadné výrobě vysoce výkonných klíčových tranzistorů. Napájecí zdroje v domácích počítačích, kancelářském vybavení a další spotřební elektronice se proto nyní téměř všechny přepínají.

UPS pro UPS

Rozšířené používání spínaných zdrojů v domácí elektronice má ještě jeden důvod. V domácích počítačích bývají součástí nepřerušitelných zdrojů napájení, které by měly chránit zařízení v případě náhlého a úplného výpadku proudu.

Takové zařízení obsahuje několik prvků, včetně:

• baterie poskytující napětí 24 nebo 36 voltů;
• spínané napájecí zdroje pro počítače, které převádějí střídavý proud na stejnosměrný proud;
• mikrozařízení, která monitorují nabití baterie;
• systémy nabíjení baterií.

A pokud ve vašem domě náhle zhasnou světla, pak vám nepřerušitelný zdroj napájení připojený k UPS poskytne několik minut času na uložení dat a vypnutí počítače v normálním režimu.

Navíc, jak již bylo zmíněno, spínané zdroje dokážou přeměnit stejnosměrný proud na střídavý proud velmi rozdílných frekvencí při zachování konstantního napětí. Tato okolnost umožňuje další domácí elektronice (například televizory) pracovat stabilně i při výrazných výkyvech napětí v elektrické síti.

Každý má své chyby

Přes všechny své výhody jsou však spínané zdroje stále „skryty“ v pouzdrech na spotřební elektroniku nebo jsou určeny výhradně k nabíjení jednoho telefonu.

Důvodem je to, že vysokofrekvenční proudy generované spínanými zdroji generují elektromagnetické oscilace, které jsou ostatními elektronickými zařízeními vnímány jako rušení. Při převodu proudů o malém výkonu není tento efekt příliš patrný a lze jej poměrně snadno neutralizovat různými způsoby blokování. Ale s vysokým proudovým výkonem se rušení jistě projeví.

Spínané zdroje mají navíc ještě jednu vlastnost – fungují dobře jen v dost úzkém výkonovém rozsahu. Při minimální nebo zvýšené zátěži má UPS problémy s provozem tranzistorů.

Spínaný zdroj bude tedy dobrý pro TV nebo počítač, jehož spotřeba je vždy přibližně stejná, ale nebude vhodný pro stabilizátor napětí určený pro připojení více zátěží.

vyzvednout spínaný zdroj možné v TVK” Elektrocentrum » a na stránkách internetového obchodu Stv 39. ru .