Электронные устройства
Электронное устройство – это устройство, которое создано из компонентов электроники, используемых для преобразования электромагнитной энергии.
Электронные устройства делятся на две группы:
- Слаботочная электроника. К слаботочной электронике относятся аналоговые устройства и цифровые. Самыми распространенными аналоговыми электронными устройствами являются аналоговый компьютер, усилитель, операционный усилитель, импедансный согласователь, аналоговый умножитель, фазоинвертор, смеситель, фильтр, компаратор, генератор, мультивибратор. К цифровым электронным устройствам относятся логический элемент, запоминающее устройство, триггер, микропроцессор, цифровой компаратор, микрокомпьютер, генератор тактовых импульсов, микроконтроллер, электронный счетчик, арифметическо-логическое устройство, электронный шифратор, дешифратор, мультиплексор, сумматор, полусумматор, регистратор, демультиплексор.
- Силовая электроника. К устройствам силовой электроники относятся магнитный усилитель, выпрямитель, источник питания.
Системы и средства электрического питания электронных устройств
Электрические системы питания для электронных устройств представляют собой совокупность средств питания, потребителей и составляющих, связывающих их между собой.
Источник питания - это устройство, преобразующее электроэнергию в выходное электрическое напряжение, частоту и ток, которые необходимы для подключения прибора.
Средства электропитания электронных устройств делятся на две группы:
- Первичные источники.
- Вторичные источники.
К первичным источникам питания относятся устройства, которые могут преобразовывать неэлектрическую энергию в электрическую. Такими приборами являются электромеханические генераторы, электрохимические устройства (гальванические элементы или аккумуляторы), фотоэлектрические генераторы (фотоэлементы и солнечные батареи), термоэлектрические устройства и т.п. Использование первичных источников затруднено в первую очередь тем, что выходное напряжение в большинстве случаев не поддается регулированию, а стабильность находится на недостаточно высоком уровне. Для питания электронных устройств необходимо высокостабильное напряжение с разными номинальным значениями до сотен вольт. Например, для питания электронной схемы современных телевизоров нужно несколько различных напряжений: 130 вольт для питания блока разверток, 12 вольт для питания блоков радиоканалов, 25 киловольт для питания кинескопа. Из-за этого в состав практически любого электронного устройства входит вторичный источник электропитания, подключаемый к одному из первичных источников.
Вторичные источники предназначены для формирования напряжений заданных характеристик, необходимых для нормальной работы электронной аппаратуры. Они могут изготавливаться в виде отдельных блоков или входить в состав разнообразных функциональных узлов. Основная задача заключается в преобразовании энергии первичного источника питания в совокупность напряжений на выходе, которые способны обеспечивать функционирование электронного устройства. Пример обобщенной схемы системы электропитания с вторичным источником изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема системы электропитания с вторичным источником. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь; 1 - внешнее управление; 2 - устройство контроля и управления; 3 - первичный источник питания; 4 - источник питания; 5 - сигналы коммутации и защиты; 6 - устройство коммутации и защиты; А - источник вторичного электропитания.
В состав вторичного источника питания, помимо самого источника, могут входить различные дополнительные устройства, задача которых заключается в обеспечении нормальной работы при разнообразных внешних воздействиях. Вторичный источника включается между первичным и нагрузкой, из-за чего на него действуют разные факторы, которые связаны с процессом изменения характеристик нагрузки и первичного источника. Например, при увеличении или уменьшении напряжения первичного источника питания, вторичным должно обеспечиваться нормальное функционирование питаемого электронного устройства.
Устройство контроля и управления необходимо для изменения характеристик вторичного источника при различных сигналах внутреннего и внешнего воздействия: перевод в ждущий режим, дистанционное включение или отключение, формирование сигналов сброса и т.п. Устройство коммутации и защиты способствует сохранению работоспособности вторичного источника в случае возникновения нестандартного режима: резкое повышение температуры окружающей среды, внезапное отключение нагрузки, короткое замыкание в нагрузке. Такие дополнительные устройства и приборы обеспечиваются, в некоторых случаях, собственными источниками питания, например, гальванические элементы или аккумуляторные батареи.
