Darmowa dostawa
Darmowa dostawa (Paczkomaty InPost) już od 400,00 zł.

Czym jest zasilacz impulsowy? Zasada działania, wady oraz zalety

Czym jest zasilacz impulsowy? Zasada działania, wady oraz zalety

Zasilacze impulsowe (SMPS - Switched Mode Power Supplies) zaczęły pojawiać się już w latach 50. XX wieku, jednak ich powszechne zastosowanie zaczęło się dopiero w latach 80. i 90., gdy rozwój technologii pozwolił na ich masową produkcję i stosowanie w różnych urządzeniach elektronicznych. Wcześniej stosowano głównie zasilacze liniowe, które były prostsze w budowie i tańsze w produkcji, jednak ich sprawność była znacznie niższa. Zasilacze impulsowe pozwalały na uzyskanie wyższej sprawności, co przekładało się na niższe zużycie energii i niższe koszty eksploatacji.

Zasilacze impulsowe

Zasada działania i budowa zasilaczy impulsowych

Zasilacze impulsowe działają na zasadzie przekształcania napięcia zmiennego (AC) na napięcie stałe (DC). W tym celu wykorzystuje się mostek prostowniczy (zwykle jest to mostek Graetza) i kondensatory wygładzające tętnienia. Między mostkiem a kondensatorem w zasilaczach impulsowych wyposażonych w filtr PFC znajduje się jeszcze właśnie ten filtr.

Poniżej możemy zobaczyć schemat zasilacza impulsowego.

Schemat i opis pokazujące zasadę działania zasilacza impulsowego

W dalszej części układu napięcie stałe dociera do sekcji kluczującej. W zasilaczach impulsowych jako klucze wykorzystuje się tranzystory, przełączane między stanem nasycenia i zatkania przy pomocy impulsów sterujących o zmiennej długości. Otrzymujemy napięcie o przebiegu prostokątnym, które następnie trafia do uzwojenia pierwotnego transformatora impulsowego.

Transformatory stosowane w zasilaczach impulsowych mogą być zdecydowanie mniejsze i lżejsze niż w zasilaczu liniowym o podobnej mocy wyjściowej. Transformator jest podłączony przez tranzystor, który włącza i wyłącza prąd z bardzo dużą częstotliwością (rzędu kilku do kilkunastu tysięcy razy na sekundę stosując modulację PWM).
Sprawność transformatora bardzo mocno się zwiększa dzięki tak wysokiej częstotliwości pracy i braku przemienności napięcia.

Napięcie wychodzące z uzwojenia wtórnego transformatora następnie trafia do prostownika przystosowanego do pracy z dużą częstotliwością. Tętnienia napięcia są wygładzane przez dławiki i kondensatory o dużej pojemności. Jeżeli zasilacz ma dostarczać kilka różnych napięć wyjściowych, wtedy w transformatorze stosuje się kilka uzwojeń wtórnych.

Najpopularniejsze typy zasilaczy impulsowych

  1. LED;
  2. Modułowe;
  3. Desktop;
  4. Wtyczkowe;
  5. Na szynę DIN.

Najpopularniejsze typy zasilaczy impulsowych

Zalety zasilaczy impulsowych

  • Duża sprawność przekraczająca nawet 90%;
  • Małe rozmiary oraz niewielka waga, w stosunku do przenoszonej mocy, w porównaniu do zasilaczy transformatorowych;
  • Szeroki zakres napięcia wejściowego np. od 100 do 240 V, co umożliwia użytkowanie we wszystkich krajach świata;
  • Zabezpieczenia przed zwarciem wbudowane w układy kontrolne zasilacza;
  • Odporność na zakłócenia z sieci;
  • Odporność na krótkie zaniki napięcia;
  • Niższy koszt wytworzenia.

Wady zasilaczy impulsowych

  • Źle skonstruowany lub zbudowany ze złej jakości elementów zasilacz może powodować zakłócenia na wysokiej częstotliwości (kompatybilność elektromagnetyczna) oraz niestabilną pracę podłączonych urządzeń;
  • Skomplikowana budowa pod względem ilości części potrzebnych do pracy, przez co zasilacze impulsowe małej mocy były droższe niż tradycyjne. Na początku XXI wieku wprowadzono odpowiednie układy scalone, w wyniku czego nawet zasilacze o mocy kilku watów stały się tańsze od tradycyjnych zasilaczy transformatorowych (liniowych);
  • W niektórych rozwiązaniach wymagane jest obciążenie wstępne.

Zastosowanie zasilaczy impulsowych

Obecnie zasilacze impulsowe prawie całkowicie wyparły zasilacze transformatorowe. Stosowane są one w praktycznie wszystkich urządzeniach podłączanych do napięcia sieciowego (w zależności od regionu świata pomiędzy 100–240 V i 50–60 Hz), takich jak telewizory, komputery i ich osprzęt, ładowarki telefonów komórkowych, do zasilania urządzeń przenośnych i stacjonarnych, do zasilania oświetlenia LED itp., prócz klasycznych wzmacniaczy elektroakustycznych. Jednak i w tych ostatnich producenci niekiedy decydują się na stosowanie przetwornicy.

Jak wybrać zasilacz impulsowy?

Aby wybrać właściwy zasilacz do aplikacji, należy odpowiedzieć na 3 podstawowe pytania:

  1. Jakie powinno być napięcie wyjściowe zasilacza?
  2. Jakie powinno być napięcie wejściowe zasilacza?
  3. Jaką moc powinien mieć zasilacz? (Aby uniknąć problemów lub zniszczenia naszego sprzętu należy zawsze dobierać zasilacz o większej mocy niż ta, którą pobierze aplikacja.)

Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości lub trudności w wyborze odpowiedniego zasilacza, skontaktuj się z naszym działem sprzedaży. Nasi specjaliści pomogą Ci dobrać odpowiedni zasilacz do Twojej aplikacji i odpowiedzą na wszystkie Twoje pytania.

Warto pamiętać, że dobra jakość zasilacza jest istotna, ponieważ może to wpłynąć na działanie i trwałość urządzenia.

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl