Устройство импульсных блоков питания, APFC. Активный корректор коэффициента мощности. Схемы, фотографии, пояснения
Некоторое время назад мне задавали вопрос по поводу корректора коэффициента мощности импульсных блоков питания, попробую кратко рассказать что это такое и зачем надо.
Так уж сложилось, что в обычной жизненной ситуации вы скорее всего встретите корректор коэффициента мощности (ККМ) в блоке питания компьютера.
Нет, конечно они встречаются и в других блоках питания, даже чаще, чем в компьютерных. Но обычно это промышленные блоки питания и в быту попадаются крайне редко.
Думаю что большинство читателей моего блога и зрителей моего канала, как минимум немного ориентируются в радиоэлектронике, потому скорее всего видели компьютерный блок питания «изнутри».
Блок питания с активным корректором выглядит на первый взгляд почти также как и обычный.
Но если посмотреть внимательнее, то на «горячей» стороне можно заметить большой дроссель.
Его магнитопровод может иметь разную форму, но чаще всего попадаются с кольцевыми, как и вариант на фото.
Не стоит путать дроссель АККМ (активный корректор коэффициента мощности) с выходным дросселем групповой стабилизации, хотя внешне они весьма похожи. Отличие в том, что обычно дроссель корректора имеет только одну обмотку, а ДГС (дроссель групповой стабилизации), несколько.
Вообще корректор может быть не только активным, а и пассивным. В этом случае вы увидите на верхней крышке блока питания «железный» дроссель с парой проводов, внешне похожий на 50Гц трансформатор мощностью 10-20 Ватт.
Теперь немного о том, зачем это вообще все надо. Думаю вы знаете, что ток в сети имеет форму синусоиды, действующее напряжение 220-230 Вольт (у нас), амплитудное — 310-320 Вольт. Не буду сейчас рассказывать чем отличается действующее от амплитудного, сделаю это в другой раз, но кто еще не видел, синусоида выглядит так, как показано на этом рисунке.
Дальше переменный ток выпрямляется и фильтруется конденсаторами. Чаще всего применяется такая схема, представляющая из себя диодный мост и пару (иногда один) конденсаторов.
Конечно там есть еще входной фильтр, предохранитель, но в данном случае они нас не касаются.
При нормальной напряжение на конденсаторах будет примерно 280-320 Вольт в зависимости от их емкости и мощности нагрузки, я об этом уже рассказывал в своем видео посвященному устройству блоков питания.
Но так как напряжение в сети по сути 100 раз в секунду меняется от нуля до 320 Вольт и опять до нуля, а в цепи есть диодный мост, то ток заряда конденсаторов фильтра течет не всегда, а только когда амплитудное напряжение превысит напряжение на конденсаторах.
При этом ток в цепи 220-230 Вольт будет выглядеть как показано вверху этой картинки. Получается, что блок питания потребляет энергию не постоянно, а только на пиках синусоиды. Если предположить, что БП потребляет в итоге энергию всего 20% времени, то ток в момент когда идет заряд конденсаторов, будет в 5 раз больше среднего тока потребления. Например ток 1 Ампер, мощность 220 Ватт, значит пики тока будут доходить до 5 Ампер.
Проблема эта вылезла «в полный рост» тогда, когда количество импульсных блоков питания превысило некую «критическую массу». В итоге было придумано довольно простое и эффективное решение. Кстати, в развитых странах все мощные блоки питания должны иметь корректор коэффициента мощности, но так как это недешево, то производители недорогих блоков питания на этом экономят в первую очередь.
Как я сказал, решение проблемы простое и по сути лежит на поверхности. А базой для этого решения является обычный степ-ап преобразователь напряжения. На схеме виден дроссель, транзистор, диод, ШИМ контроллер и конденсатор.
При открывании транзистора в дросселе накапливается энергия, которая при закрытии транзистора суммируется с входным напряжением и поступает в нагрузку, подзаряжая выходной конденсатор. Такая схема часто используется в повербанках для получения 5 Вольт из 3.7.
Но если скрестить обычный блок питания и эту схему, то мы получим активный корректор коэффициента мощности.
При этом важно то, что фильтрующий конденсатор после диодного моста не ставится, его роль выполняет конденсатор небольшой емкости, обычно 0.47-1.0мкФ, он нужен только для компенсации импульсного характера потребления корректора.
В итоге преобразователь пытается «высосать» из сети все что можно в диапазоне уже не 220-230 Вольт, а 40-80. Кстати, мощные блоки питания далеко не всегда могут работать в широком диапазоне, хотя и могут при этом содержать в своем составе АККМ. Просто в таких режимах корректору приходится тяжело и работу в широком диапазоне они не обеспечивают, хотя и продолжают корректно работать.
Здесь я попробовал наглядно показать разницу в работе обычного БП и БП с корректором.
Красным выделен вариант работы обычного блока питания, заштрихованная часть отображает зону, где есть потребление тока. Видно что зона довольно узкая, соответственно ток будет большим. Причем чем больше емкость конденсаторов фильтра, тем уже будет эта зона и тем ниже будет коэффициент мощности.
Синим и зеленым я показал пару вариантов работы активного корректора, один начинает работу примерно от 100 Вольт амплитудной составляющей, второй примерно от 50 Вольт. Видно что зона стала шире, соответственно ток пропорционально падает и растет коэффициент мощности.
Чем же чреват этот пресловутый коэффициент мощности.
Из-за пиков тока происходит кратковременная перегрузка сети, в следствие чего могут начаться проблемы в старых и изношенных сетях.
А вот схема входной части компьютерного блока питания имеющего в своем составе активный корректор мощности, он выделен синим цветом.
Не удивляйтесь что на схеме нет ШИМ контроллера, который им управляет, часто он расположен на отдельной плате, а иногда интегрирован в общий ШИМ контроллер. Т.е. помимо одного-двух штатных каналов имеется еще и выход для управления транзистором корректора. Такой вариант удобен для производителя, но далеко не всегда удобен для ремонтника. В самом начале я показал фото блока питания, там как раз вышел из строя узел корректора, а так как микросхема управляет всем, то выгорела и она. Найти замену я не смог, потому Бп лежит мертвым грузом и возможно будет разобран на запчасти, тем более что они весьма неплохого качества.
Что же дает нам корректор, сначала преимущества:
1. Характер потребления почти такой же как у активной нагрузки, соответственно нет пиковых перегрузок.
2. Часто такие БП имеют расширенный диапазон входного напряжения и лучше работают в плохих электросетях.
3. Емкость фильтрующего конденсатора нужна меньше, так как паузы без тока меньше.
4. Инвертору блока питания легче работать, ведь по сути он питается стабилизированным напряжением.
Теперь недостатки.
1. Выше цена.
2. Меньше надежность
3. Могут быть сложности при работе с некоторыми моделями UPS.
Иногда идут споры, по поводу КПД таких блоков питания. Я придерживаюсь мнения, что КПД одинаков, так как хоть корректор и имеет собственное потребление, но основному инвертору работать легче, потому то на ото и выходит.
Схемы блоков питания — S-Led.Ru » Страница 5
Схема резонансного преобразователя напряжения | |
| Категория: «Схемы › Блоки питания» | |
Преобразователь предназначен для питания лампы дневного света напряжением высокой частоты от двенадцативольтовой аккумуляторной батареи, а также для заряда этой батареи от электробытовой сети напряжением 220 В.  Читать дальше… | |
Схема блока питания 5В | |
| Категория: «Схемы › Блоки питания» | |
Этот сетевой блок питания предназначен для обеспечения потребителей напряжением 5 В при токе нагрузки до 300 мА. Напряжение сети 220 В поступает на первичную обмотку сетевого понижающего трансформатора Т1. Напряжение вторичной обмотки выпрямляется диодной сборкой V3 и сглаживается конденсатором С11. Читать дальше… | |
Схема блока питания с регулировкой напряжения 0-20В | |
| Категория: «Схемы › Блоки питания» | |
При налаживании разных устройств в домашней лаборатории удобно иметь блок питания, выходное напряжение которого можно уменьшать до нуля.  Предлагаемый блок питания обладает этим свойством и допускает получение тока нагрузки до 1 А. Напряжение сети через тумблер SA1 и предохранитель FU1 подается на первичную обмотку унифицированного накального трансформатора Т1 типа ТН32-127/220-50, который имеет четыре вторичных обмотки по 6,3 В каждая.Читать дальше… | |
Блок питания 8-25В | |
| Категория: «Схемы › Блоки питания» | |
Этот блок питания специально рассчитан для использования в любительской лаборатории. Он обеспечивает на выходе напряжение, которое можно регулировать вручную в пределах от 8 до 25 В при токе нагрузки до 400 мА. Напряжение пульсаций выходного напряжения не превышает 2 мВ, а схема защищена от коротких замыканий в цепи нагрузки. Читать дальше… | |
Схема экономичного блока питания | |
| Категория: «Схемы › Блоки питания» | |
Обычные блоки питания содержат сетевой трансформатор, с помощью которого переменное напряжение электросети понижается до необходимого уровня, после чего выпрямляется.  Габариты и масса таких блоков питания в значительной мере определяются размерами сетевого трансформатора. Предлагаемый блок питания обеспечивает получение выходных напряжений ± 25 В при токе нагрузки до 3,5 А, что соответствует выходной мощности 175 Вт.Читать дальше… | |
Назад 1 2 3 4 5 6 7 Далее
Купить Печатная плата источника питания постоянного тока 5 В 2 А
Печатная плата источника питания постоянного тока 5 В 2 А 37 мм x 37 мм x 20 мм (от переменного тока к постоянному)
Источник питания — это электрическое устройство, которое подает электроэнергию на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование электрического тока от источника в правильное напряжение, ток и частоту для питания нагрузки. Наш преобразователь питания создан именно для таких целей. Эта печатная плата преобразует переменный ток 220 В в выходное напряжение постоянного тока 5 В. Он используется во многих небольших устройствах и компонентах, таких как небольшие проекты DIY, роботы и т.
д. Он имеет встроенную защиту от перенапряжения, перегрузки по току и короткого замыкания. Плата идеально спроектирована для обеспечения высокой производительности. Эта плата имеет встроенный светодиодный индикатор.
Особенности
- Простой и удобный дизайн
- Недорогая печатная плата блока питания
- Встроенная защита от перенапряжения, перегрузки по току и короткого замыкания
- Экономия места и очень низкий уровень шума
- Быстрая переходная характеристика
Социальные ссылки:
Добавить отзыв
Ваш отзыв
Ваш отзыв
Имя *
Электронная почта *
На основании 3 отзывов
4,3
всего
205
55
23
4
Сети общего пользования с пометкой «питание» — CircuitLab
Теперь показаны схемы 1-20 из 46.
Сортировать по
недавно измененное имя
учебник-smps ОБЩЕСТВЕННЫЙпо хкиенле | обновлено 19 января 2022 г. источник питания учебник-академия | |
Гибридный блок питания ОБЩЕСТВЕННЫЙГибридный блок питания из очень дешевых компонентов от Фебба
|
обновлено 12 февраля 2019 г. источник питания | |
7805 и Wall-wart испытывают падение напряжения ОБЩЕСТВЕННЫЙЛинейный стабилизатор напряжения 7805 не может полностью поддерживать свое выходное напряжение. Ты можешь починить это? от CircuitLab | обновлено 07 июня 2017 г. источник питания трансформатор регулятор напряжения | |
ШИМ-выпрямитель высокой мощности ОБЩЕСТВЕННЫЙ Простой проект для подачи высокого напряжения при сильном токе на нагрузку постоянного тока, управляемую с помощью ШИМ. Габриэль Паука | обновлено 01 июня 2016 г. переменный ток в постоянный мост-выпрямитель силовая электроника источник питания ШИМ выпрямитель | |
Fuente simétrica ОБЩЕСТВЕННЫЙот JCUrchulutegui | обновлено 07 марта 2016 г. источник питания | |
Миниблок питания 12 В 2 А ОБЩЕСТВЕННЫЙ Это схема, основанная на примечаниях по применению в таблице данных. от sjenkin | обновлено 27 июля 2015 г. мощность источник питания блок питания | |
Регулятор с низким падением напряжения 5 В ОБЩЕСТВЕННЫЙпривет — я новичок здесь и нашел схему, которая может работать для меня, но с помощью симулятора, возможно, это не сработает. входное напряжение постоянно варьируется от 0 до 10 В постоянного тока, и я хочу получить регулируемое 5 В постоянного тока. Я… Ленлен
|
обновлено 06 июня 2015 г. источник питания регулятор напряжения | |
Блок питания Eurorack 15 В постоянного тока ОБЩЕСТВЕННЫЙМузыка из космоса от jhorsley | обновлено 19 января 2015 г. переменный ток в постоянный источник питания | |
AC-DC резистивный блок питания ОБЩЕСТВЕННЫЙ Неизолированный преобразователь переменного тока в постоянный малой мощности. от Фебба | обновлено 24 декабря 2014 г. переменный ток в постоянный источник питания | |
PS ОБЩЕСТВЕННЫЙот n1ir | обновлено 29 апреля 2014 г. источник питания | |
USB-контроллер резервного питания ОБЩЕСТВЕННЫЙ Контроль напряжения питания USB и резервное копирование с помощью перезаряжаемой батареи NiMh. от Фебба | обновлено 22 апреля 2014 г. 5v-усилитель рис12 источник питания USB | |
Резервный источник питания USB ОБЩЕСТВЕННЫЙИмпульсный источник питания USB и резервный контроллер с 1 перезаряжаемой батареей AAA от Фебба | обновлено 15 апреля 2014 г. рис12 источник питания USB | |
Простой импульсный источник питания 2,5 В 250 мА с заданным приводом затвора ОБЩЕСТВЕННЫЙ Сигнал управления затвором с заданным фронтом создается источником напряжения CSV и модулируется для формирования контура обратной связи источника питания. от mrobbins | обновлено 30 сентября 2013 г. источник питания ШИМ переключение | |
Источник питания вакуумного флуоресцентного дисплея ОБЩЕСТВЕННЫЙпо моддеру устройства | обновлено 04 сентября 2013 г. источник питания | |
Питание от сети переменного тока без трансформатора ОБЩЕСТВЕННЫЙ Маломощный бестрансформаторный преобразователь переменного тока в постоянный. от mrobbins | обновлено 29 июля, 2013 источник питания | |
Источник питания электронно-лучевой трубки Б7С2 ОБЩЕСТВЕННЫЙВысоковольтный источник питания для электронно-лучевой трубки B7S2 от Ресита | обновлено 17 июля 2013 г. б7с2 электронно-лучевая сделай сам осциллограф источник питания трубка | |
Переменный источник питания постоянного тока ОБЩЕСТВЕННЫЙ Это попытка возможной схемы для переменного источника питания постоянного тока. от jjdans | обновлено 14 июля 2013 г. Округ Колумбия лм317 источник питания переменная | |
Резервное копирование SLA PS ОБЩЕСТВЕННЫЙРезервный источник питания от Electronic Components Circle https://electroniccomponentscircle.wordpress.com/2012/12/26/backup-power-supply/ от Т.Сайлс | обновлено 25 мая 2013 г. резервный источник питания сла | |
Одиночный или двойной источник питания ОБЩЕСТВЕННЫЙ Это схема, которая преобразует однополярное питание в двухканальное без использования трансформатора с отводом от средней точки. по шагасу | обновлено 15 мая 2013 г. двойной двойной источник питания операционный усилитель мощность источник питания поставлять транзистор | |
разделитель рельсов ОБЩЕСТВЕННЫЙот alkopop79 | обновлено 12 апреля 2013 г. источник питания рельсоукладчик |
В реальных условиях нагрузка составляет 5 последовательно соединенных светодиодов мощностью 100 Вт.
Другие теги
555 7805 переменный ток в постоянный активный фильтр усилитель аналог и анод аттенюатор atx аудио автомобильный отклонение группы запрещенная зона поведенческий точка смещения БЖТ сулит мост-выпрямитель кнопка калькулятор каскадные фильтры каскод катод смос кольпиты компенсация источник постоянного тока токоограничивающий текущее зеркало текущий монитор регулятор тока дак постоянный ток в переменный устройство-моделирование дифференциал дифференциатор цифровой диод делитель эмиттерный повторитель Обратная связь фильтр лететь обратно обратноходовой диод частотная область полная волна гитара радиолюбитель высокая частота высокоскоростной высокое напряжение хв гистерезис IC катушка зажигания индукция индуктивный индуктивная нагрузка первоначальные условия инструментальный усилитель интегратор инвертирование jfet Лаплас вел светодиодная матрица сдвиг уровня осветительные приборы липо лм317 тензодатчик логический вентиль НЧ механический микроконтроллер микрофон мосфет двигатель мультивибратор неинвертирующий нелинейный ни выемка Закон Ома операционный усилитель оптический или осциллятор параллельно пассивный пассивный фильтр печатная плата сдвиг фазы фотодиод фоторезистор фототранзистор пьезо растения потенциометр мощность источник питания блок питания предусилитель тянуть вниз остановить ШИМ радиоуправляемый релаксационный осциллятор реле резистор-лестница резонанс рф рлк ПЗУ насыщенность триггер Шмитта датчик ряд серводвигатель сигнал свеча зажигания стабильность степпер подведение итогов суперпозиция переключение постоянная времени трансформатор транзистор транслинейный твин-т делитель напряжения регулятор напряжения волновая арифметика проводка хнор xor стабилитрон переключение при нулевом напряжении
О CircuitLab
CircuitLab — это встроенный в браузер программный инструмент для создания схем и моделирования цепей, который поможет вам быстро проектировать и анализировать аналоговые и цифровые электронные системы.
