Електричні кола можна розбити на два типи: активні і пасивні. Прикладами активних ланцюгів є підсилювачі і генератори. Резистивні ланцюга (що складаються з резисторів), атенюатори і трансформатори - це пасивні ланцюги. На відміну від пасивних ланцюгів, які починають працювати просто при їх включенні в електронну схему, активні ланцюга вимагають підведення енергії постійного струму. Цю енергію можна отримати від батареї або мережевого джерела живлення.
Джерело живлення постійного струму - це пристрій, який перетворює енергію змінного струму в енергію постійного струму. Він зазвичай використовується для перетворення напруги електромережі в напругу постійного струму різної величини.
У цьому розділі представлені тільки блок-схеми різних типів випрямлячів і дана їх коротка характеристика. Більш докладний виклад наведено в гл. 29.
На рис. 10.1 показані блок-схеми джерел постійного струму на основі однополупериодного (а) і двухполуперіодного (б) випрямлячів. В якості вхідного напруги змінного струму зазвичай використовується напруга електромережі. В обох випадках перший каскад являє собою випрямляч (однополуперіодний або двонапівперіодний). Вихідна напруга випрямляча складається з двох складових: постійної і досить значною змінної. Таке вихідна напруга називається пульсуючим, і воно, взагалі кажучи, непридатне для харчування електронних схем постійним струмом. Щоб виключити змінну складову, застосовується згладжує фільтр (фільтр нижніх частот), який пригнічує цю складову до рівня дуже малих пульсацій і повністю пропускає постійну складову. Частота пульсацій визначається типом використовуваного випрямляча. У однополуперіодним випрямлячі пульсації мають ту ж частоту, що і вхідна напруга, на виході двухполуперіодного випрямляча - удвічі вище.
У багатьох джерелах постійного струму перед випрямлячем встановлюється трансформатор, що перетворює мережеве напруга до необхідному рівню вхідного напруги випрямляча (рис. 10.2). Коефіцієнт трансформації використовуваного трансформатора визначає рівень вихідної напруги джерела живлення.
Мал. 10.1. Джерела живлення постійного струму.
Мал. 10.2. Джерело живлення постійного струму з трансформатором.
Вихідна напруга на висновках будь-якого джерела живлення постійного струму, включаючи і батареї, максимально за відсутності навантаження (напруга холостого ходу), тобто коли від джерела не споживається струм. При подачі струму в навантаження це напруга зменшується через вплив внутрішнього опору джерела живлення. Залежності величини вихідної напруги джерела живлення від величини струму навантаження називається навантажувальної характеристикою (кривої) джерела живлення. Типова навантажувальна характеристика показана на рис. 10.3.
Для поліпшення навантажувальної характеристики джерела живлення, т. Е. Для підтримки вихідної напруги на постійному рівні при збільшенні струму навантаження, застосовуються стабілізатори, що включаються на виході джерела живлення. Блок-схема стабілізованого джерела живлення показана на рис. 10.4.
Мал. 10.3. навантажувальна характеристика
Мал. 10.4. Стабілізований джерело живлення.
Інвертор - це джерело живлення, який перетворює напругу постійного струму в напругу змінного струму (рис. 10.5), а конвертор забезпечує перетворення рівнів напруги постійного струму. за
По суті, конвертор - це інвертор з випрямлячем на виході; останній перетворює вихідний змінну напругу генератора назад в напругу постійного струму (рис. 10.6).