Проектирование блока питания

Виды блоков питания

Блок питания – это вторичный источник электропитания.

Таким образом, получается, что основное назначение блока питания заключается в обеспечении приборов и устройств, работающих от электрической энергии, напряжением с параметрами, которые необходимы для их правильного функционирования. По своему конструктивному исполнению блоки питания делятся на:

• Встраиваемые.
• Внешние.

У большинства бытовых радиоэлектронных устройств встраиваемые блоки питания. Задача данных блоков заключается в преображении сетевого переменного напряжения 220 вольт (50 герц) в постоянное, которое необходимо для нормального функционирования устройств. Внешний блок питания представляет собой отдельный модуль, имеющий собственный корпус. Питание с данного блока подается на устройство при помощи кабеля. Данный вид блоков используется для питания аппаратуры с низким потреблением энергии, а также малогабаритной аппаратуры.

Основные требования к блокам питания при и х проектировании

Разработка блока питания должна производиться в соответствии с техническим заданием. В техническом задании обязательно содержатся требования к частоте и напряжению питающей системы энергоснабжения, пределам их изменения, числу фаз, способу резервирования, механическим и климатическим условия эксплуатации. Получение данных о габаритах и мощности блока питания станет возможно только после того, как будет выбрана и рассчитана его принципиальная схема, которая должна удовлетворять требованиями технического задания.

При проектировании блока питания необходимо ориентироваться на микросхемы, транзисторные и диодные сборки, которые выпускаются современной промышленностью и из которых максимально быстро могут быть изготовлены блоки питания, соответствующие техническому заданию. На такие показатели, как коэффициент полезного действия, массогабаритные показатели, надежность и другие параметры блока питания существенное влияние оказывают характер изменения электрического тока нагрузки, механические и климатические воздействия, а также параметры питающей сети.

Этапы и особенности проектирования блоков питания

Процесс проектирования блока питания можно разделить на следующие этапы:

1. Составление и обоснование технического задания.
2. Разработка тактико-технических требований к готовому блоку питания.
3. Разработка и расчет структурной схемы блока питания
4. Разработка расчет принципиальной схемы блока питания.
5. Разработка конструкции блока питания.
6. Изготовление образцов.
7. Испытание образцов.
8. Разработка и корректировка технической документации.

К качеству составления технической документации предъявляются довольно жесткие требования, так как она представляет собой основу для изготовления блока питания в условиях серийного массового производства. Отличительной особенностью современного проектирования блоков питания является системный подход к этому процессу. Системный подход проектирования блоков питания заключается в учете взаимосвязи между отдельными узлами и составляющими, взаимодействия между блоком питания и другими устройствами системы, влияния внешних воздействий и различных факторов (технико-экономические, эксплуатационные и конструкторско-технологические). Для успешной реализации системного подхода при проектировании блока питания необходимо изучить максимальное количество вариантов технического решения и сделать выбор основываясь на интегральном критерии.

При проектировании блока питания в качестве интегрального критерия может быть выбран критерий эффективности, который широко применяется в современном проектировании. Под эффективностью понимается совокупность показателей, позволяющих количественно оценить приспособленность системы или объекта к выполнению необходимых задач.

Все характеристики блока питания можно разделить на четыре группы:

• экономические,
• эксплуатационные,
• конструкторские,
• функциональные.

К функциональным характеристикам относятся энергетические качественные и количественные характеристики, показатели электромагнитной совместимости и т.п. К конструктивным характеристикам относятся: степень защиты от влаги, устойчивость по отношению к вибрациям и ударам, габариты, масса и т.п. К эксплуатационным характеристикам относятся те показатели, которые характеризуют надежность, ремонтопригодность, безопасность обслуживание и другие качества. К числу экономических показателей относятся затраты на производство, разработку и эксплуатацию.