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