Блок-схема простого импульсного блока питания.

 

1. Первый блок - преобразователь переменного напряжения в постоянное, включает:
Диодный мост, выпрямляющий переменное напряжение.

Конденсаторы, сглаживающие пульсации выпрямленного напряжения.

 

В этом блоке также находятся дополнительные элементы:

Фильтры сетевого напряжения от пульсаций генератора импульсов.

Термисторы для сглаживания скачка тока в момент включения.

Однако эти элементы могут отсутствовать с целью экономии на себестоимости.

 

2. Генератор импульсов, который генерирует с определенной частотой импульсы, питающие первичную обмотку трансформатора. Частота генерирующих импульсов разных блоков питания различна и лежит в пределах 30 – 200 кГц.

 

3. Трансформатор осуществляет главные функции блока питания:

Понижение напряжения до необходимых значений.

Гальваническая развязка с сетью.

 

4. Переменное напряжение, получаемое от трансформатора, следующий блок преобразует в постоянное напряжение. Блок включает:

Диоды, выпрямляющие напряжение.

Фильтр пульсаций (сложнее чем в первом блоке), состоит из группы конденсаторов и дросселя.

С целью экономии производители могут устанавливать конденсаторы малой емкости, а также дроссели с малой индуктивностью.

 

Рассмотрим конструкцию блока питания (GlacialPower GP-AL650AA), в которой есть активный PFC:

1. Плата управления токовой защитой;

2. Дроссель, выполняющий роль как фильтра напряжений +12В и +5В, так и функцию групповой стабилизации;

3. Дроссель фильтра напряжения +3,3В;

4. Радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений;

5. Трансформатор главного преобразователя;

6. Трансформатор, управляющий ключами главного преобразователя;

7. Трансформатор вспомогательного преобразователя (формирующий дежурное напряжение);

8. Плата контроллера коррекции коэффициента мощности;

9. Радиатор, охлаждающий диодный мост и ключи главного преобразователя;

10. Фильтры сетевого напряжения от помех;

11. Дроссель корректора коэффициента мощности (PFC);

12. Конденсатор фильтра сетевого напряжения.

Отслужившие своё конденсаторы – весьма частая причина выхода блока питания из строя.

Срок же службы конденсаторов зависит от их температуры, а температура – не только от нагрева окружающих деталей, но и от качества изготовления самого конденсатора: из-за наличия ненулевого внутреннего сопротивления он при работе разогревается и сам по себе.

 

Более качественные конденсаторы отличаются как меньшим сопротивлением, так и электролитом, более стойким к нагреву – в результате срок их службы превышает типичный срок использования блока питания, в то время как конденсаторы некачественные могут умереть за год-полтора. Кроме того, чем меньше внутреннее сопротивление конденсатора, тем лучше он фильтрует помехи и пульсации напряжения.

 

Конденсаторы United (Nippon) Chemi-Con серии KY.

Репутация у продукции этой фирмы великолепная, но надо заметить, что среди серий конденсаторов, предназначенных для использования в импульсных блоках питания, KY имеет самое большое значение эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). Обычно производители используют серию KZE, обладающую меньшим эквивалентным сопротивлением.

Конденсаторы United Chemi-Con серии KZE.

Как уже сказано выше, конденсаторы этого производителя имеют отличную репутацию, так что за срок их жизни волноваться не приходится. Часто используются в блоках Seasonic, Antec и Corsair.

Конденсаторы производства Teapo.

Имеют хорошую репутацию, так что можно надеяться на их долгую жизнь.

Часто используются в блоках Echance, Cooler Master и в некоторых моделях Chieftec.

Использование твердотельных конденсаторов с полимерным электролитом

характерно для дорогих блоков питания с преобразователями DC-DC.