Источники электропитания

1) General subject: uninterrupted power sources

2) Atomic energy: uninterrupted power supplies

1.2.8.1 сеть электропитания переменного тока (AC mains supply): Внешняя система электропитания переменного тока, питающая оборудование. Эти источники электропитания включают в себя частные или общественные системы энергоснабжения и, если не указано особо в настоящем стандарте (например, в 1.4.5), эквивалентные источники, например мотор-генераторы и источники бесперебойного электропитания.

Примечание - См. приложение V - типичные примеры систем электропитания переменного тока.

Источник: ГОСТ Р МЭК 60950-1-2009: Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования оригинал документа

1.2.8.1 сеть электропитания переменного тока (AC mains supply): Внешняя система электропитания переменного тока, питающая оборудование. Эти источники электропитания включают в себя частные или общественные системы энергоснабжения и, если не указано особо в настоящем стандарте (например, в 1.4.5), эквивалентные источники, например мотор-генераторы и источники бесперебойного электропитания.

Примечания

1. См. приложение V - типичные примеры систем электропитания переменного тока.

2. Термин «сеть» или «сеть электропитания» используется для обозначения как сети электропитания переменного тока, так и сети электропитания постоянного тока.

Источник: ГОСТ Р МЭК 60950-1-2005: Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Часть 1. Общие требования оригинал документа

 

источник электропитания радиоэлектронной аппаратуры
источник электропитания РЭА
Нерекомендуемый термин - источник питания
Устройство силовой электроники, входящее в состав радиоэлектронной аппаратуры и преобразующее входную электроэнергию для согласования ее параметров с входными параметрами составных частей радиоэлектронной аппаратуры.
[< size="2"> ГОСТ Р 52907-2008]

источник питания
Часть устройства, обеспечивающая электропитание остальных модулей устройства. 
[ http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html]

EN

power supply
An electronic module that converts power from some power source to a form which is needed by the equipment to which power is being supplied.
[Comprehensive dictionary of electrical engineering / editor-in-chief Phillip A. Laplante.-- 2nd ed.]

Рис. ABB
Структурная схема источника электропитания

The input side and the output side are electrically isolated against each other

Вход и выход гальванически развязаны

Терминология относящая к входу

Primary side

Первичная сторона

Input voltage

Входное напряжение

Primary grounding

 

Current consumption

Потребляемый ток

Inrush current

Пусковой ток

Input fuse

Предохранитель входной цепи

Frequency

Частота

Power failure buffering

 

Power factor correction (PFC)

Коррекция коэффициента мощности

Терминология относящая к выходу

Secondary side

Вторичная сторона

Output voltage

Выходное напряжение

Secondary grounding

 

Short-circuit current

То короткого замыкания

Residual ripple

 

Output characteristics

Выходные характеристики

Output current

Выходной ток

Различают первичные и вторичные источники питания.
К первичным относят преобразователи различных видов энергии в электрическую, например:
- аккумулятор (преобразует химическую энергию.
Вторичные источники не генерируют электроэнергию, а служат лишь для её преобразования с целью обеспечения требуемых параметров (напряжения, тока, пульсаций напряжения и т. п.)

Задачи вторичного источника питания

• Обеспечение передачи мощности — источник питания должен обеспечивать передачу заданной мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик на выходе без вреда для себя. Обычно мощность источника питания берут с некоторым запасом.
• Преобразование формы напряжения — преобразование переменного напряжения в постоянное, и наоборот, а также преобразование частоты, формирование импульсов напряжения и т. д. Чаще всего необходимо преобразование переменного напряжения промышленной частоты в постоянное.
• Преобразование величины напряжения — как повышение, так и понижение. Нередко необходим набор из нескольких напряжений различной величины для питания различных цепей.
• Стабилизация — напряжение, ток и другие параметры на выходе источника питания должны лежать в определённых пределах, в зависимости от его назначения при влиянии большого количества дестабилизирующих факторов: изменения напряжения на входе, тока нагрузки и т. д. Чаще всего необходима стабилизация напряжения на нагрузке, однако иногда (например для зарядки аккумуляторов) необходима стабилизация тока.
• Защита — напряжение или ток нагрузки в случае неисправности (например, короткого замыкания) каких-либо цепей может превысить допустимые пределы и вывести электроприбор или сам источник питания из строя. Также во многих случаях требуется защита от прохождения тока по неправильному пути: например прохождения тока через землю при прикосновении человека или постороннего предмета к токоведущим частям.
• Гальваническая развязка цепей — одна из мер защиты от протекания тока по неверному пути.
• Регулировка — в процессе эксплуатации может потребоваться изменение каких-либо параметров для обеспечения правильной работы электроприбора.
• Управление — может включать регулировку, включение/отключение каких-либо цепей или источника питания в целом. Может быть как непосредственным (с помощью органов управления на корпусе устройства), так и дистанционным, а также программным (обеспечение включения/выключения, регулировка в заданное время или с наступлением каких-либо событий).
• Контроль — отображение параметров на входе и на выходе источника питания, включения/выключения цепей, срабатывания защит. Также может быть непосредственным или дистанционным.

Трансформаторный (сетевой) источник питания

Чаще всего состоит из следующих частей:

• Сетевого трансформатора, преобразующего величину напряжения, а также осуществляющего гальваническую развязку;
• Выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в пульсирующее;
• Фильтра для снижения уровня пульсаций;
• Стабилизатора напряжения для приведения выходного напряжения в соответствие с номиналом, также выполняющего функцию сглаживания пульсаций за счёт их «срезания».

В сетевых источниках питания применяются чаще всего линейные стабилизаторы напряжения, а в некоторых случаях и вовсе отказываются от стабилизации. 
Достоинства такой схемы:

• Простота построения и обслуживания
• Надёжность
• Низкий уровень радиопомех.

Недостатки:

• Большой вес и габариты, особенно при большой мощности: по большей части за счёт габаритов трансформатора и сглаживающего фильтра
• Металлоёмкость
• Применение линейных стабилизаторов напряжения вводит компромисс между стабильностью выходного напряжения и КПД: чем больше диапазон изменения напряжения, тем больше потери мощности.
• При отсутствии стабилизатора на выход источника питания проникают пульсации с частотой 100Гц.

В целом ничто не мешает применить в трансформаторном источнике питания импульсный стабилизатор напряжения, однако большее распространение получила схема с полностью импульсным преобразованием напряжения.

Импульсный источник питания
Широко распространённая схема импульсного источника питания состоит из следующих частей:

• Входного фильтра, призванного предотвращать распространение импульсных помех в питающей сети
• Входного выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в пульсирующее
• Фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения
• Прерывателя (обычно мощного транзистора, работающего в ключевом режиме)
• Цепей управления прерывателем (генератора импульсов, широтно-импульсного модулятора)
• Импульсного трансформатора, который служит накопителем энергии импульсного преобразователя, формирования нескольких номиналов напряжения, а также для гальванической развязки цепей (входных от выходных, а также, при необходимости, выходных друг от друга)
• Выходного выпрямителя
• Выходных фильтров, сглаживающих высокочастотные пульсации и импульсные помехи.

Достоинства такого блока питания:

• Можно достичь высокого коэффициента стабилизации
• Высокий КПД. Основные потери приходятся на переходные процессы, которые длятся значительно меньшее время, чем устойчивое состояние.
• Малые габариты и масса, обусловленные как меньшим выделением тепла на регулирующем элементе, так и меньшими габаритами трансформатора, благодаря тому, что последний работает на более высокой частоте.
• Меньшая металлоёмкость, благодаря чему мощные импульсные источники питания стоят дешевле трансформаторных, несмотря на бо́льшую сложность
• Возможность включения в сети широкого диапазона напряжений и частот, или даже постоянного тока. Благодаря этому возможна унификация техники, производимой для различных стран мира, а значит и её удешевление при массовом производстве.

Однако имеют такие источники питания и недостатки, ограничивающие их применение:

• Импульсные помехи. В связи с этим часто недопустимо применение импульсных источников питания для некоторых видов аппаратуры.
• Невысокий cosφ, что требует включения компенсаторов коэффициента мощности.
• Работа большей части схемы без гальванической развязки, что затрудняет обслуживание и ремонт.
• Во многих импульсных источниках питания входной фильтр помех часто соединён с корпусом, а значит такие устройства требуют заземления.

[Википедия]
 

Недопустимые, нерекомендуемые

• источник питания

Тематики

• источники и системы электропитания

Обобщающие термины

• устройство силовой электроники

Синонимы

• блок электропитания
• источник электропитания
• источник электропитания РЭА

EN

• electric power supply
• feed source
• feeding unit
• power box
• power device
• power module
• power pack
• power source
• power supply
• power supply device
• power supply unit
• power unit
• PSU
• source of power
• supply
• supply apparatus
• supply equipment
• supply unit

 

непрерывность электропитания
-

Параллельные тексты EN-RU

A fault-tolerant system is achieved through the redundancy of uninterruptible power supplies (UPS), which maintain power continuity in the event of a failure.
[DELTA ELECTRONICS, INC.]

Отказоустойчивость системы достигается за счет резервирования источников бесперебойного питания (ИБП), обеспечивающих непрерывность электропитания при нарушении в сети электропитания.
[Перевод Интент]

The possibility to work on live switchboards in complete safety increases the continuity of supply of your installations.
[Schneider Electric]

Возможность безопасно выполнять работы на функциональном блоке без отключения питания НКУ обеспечивает непрерывность питания электроустановки.
[Перевод Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания
• электроснабжение в целом

EN

• continuity of supply
• power continuity
• power supply continuity
• service continuity
• supply continuity

 

лабораторный источник электропитания
-

Лабораторный источник электропитания PLS-515

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• laboratory power supply

 

предлагаемые системы электропитания телекоммуникационного оборудования
-
[Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания

Синонимы

• конструкция предлагаемых систем электропитания телекоммуникационного оборудования

EN

• structure of the telecom power systems offerings

 

система электропитания
система питания
установка питания
оборудование питания
устройство питания
Совокупность электроустановок [электроустановка; электрооборудование; электротехническое устройство], предназначенная [предназначенное] для электропитания аппаратуры.
Примечание. В состав системы [установки] питания, как правило, входят основная и резервная цепи питания.
[ОСТ 45.55-99]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

Синонимы

• оборудование питания
• система питания
• установка питания
• устройство питания

EN

• power
• power infrastructure
• power solution
• power supply system
• power system
• power-supply system

 

универсальный лабораторный источник электропитания
-

Универсальный лабораторный источник электропитания PSL-180

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• universal laboratory power supply

 

бесперебойность электропитания
—
[Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• continuity of energy supply

 

внешняя характеристика (источника электропитания)
-

Рис. ABB
Rectangular current limiting

Рис. ABB
Triangular current limiting

Power supplies with a U/I characteristic perform current limiting to typically 1.1 to 1.2 times the rated current at constant output voltage. This current is still available in case of an overload or a short circuit. In this case, the power supply either immediately cuts the output voltage to zero (rectangular current limiting) or performs slow lowering of the output voltage, what, however, can possibly lead to a further increase of the output current (triangular current limiting).
Since the current does not sag in case of an overload, this method enables reliable starting of high loads.
[ABB]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• U/I characteristic

 

импульсный источник электропитания
-
[Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• electronic power supply
• SMPS
• switch mode power supply
• switch-mode power supply
• switched mode power supply
• switched power supply
• switching mode power supply
• switching power supply

 

импульсный источник электропитания с коммутацией тока на вторичной стороне
-

The design of secondary switch mode power supplies differs in only one detail from the design of primary switch mode power supplies. Chopping is performed on the secondary side.
As a result, a much bigger transformer has to be used since it has to transform the mains voltage of 50/60 Hz. However, the transformer also acts as a fi lter and thus minimizes the mains pollution.
[ABB]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• secondary switch mode power supply

 

импульсный источник электропитания с коммутацией тока на первичной стороне
-

In primary switch mode power supplies, the AC mains voltage is first rectified and smoothed and then chopped ("switched"). Chopping means that the DC voltage is switched periodically at a frequency of 40 to 200 kHz using a power transistor.
In contrast to linearly regulated power supplies, the power transistor does not act as a variable resistor but as a switch instead. This generates a square-wave AC voltage that is transformed to the secondary circuit using a high-frequency transformer. In the secondary circuit, the voltage is rectifi ed and smoothed. The quantity of energy transformed to the secondary circuit is controlled, depending on the load, by varying the chopping rate. The longer the transistor is conductive, the higher is the quantity of energy transformed to the secondary circuit ( pulse width modulation).
Due to the use of high-frequency AC voltage, primary switch mode power supplies have the decisive advantage that their transformer can be of much smaller size than required for the transformation of low frequencies. This reduces the weight and the dissipation inside the unit. The effi ciency of these units is between 85 and 95 %. Since the output voltage does not directly depend on the input voltage, these units can be used for a wide input voltage range and can even be supplied with DC voltage. Furthermore, it is possible to buffer short-time mains voltage breakdowns up to 200 ms. However, the power failure buffering time is limited by the size of capacitor C1 since a longer buffering time requires a higher capacity and thus a bigger size of the capacitor. Especially in case of small power supplies this is not desirable.
Therefore, a practicable compromise has to be made between the size of the power supply and the buffering time.
Primary switch mode power supplies can be used for all purposes. For example, they are suitable for the supply of all kind of electronics as well as for electromechanical applications.
[ABB]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• primary switch mode power supply

 

кондиционер электропитания
—
[Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• active harmonic conditioner

 

кондиционирование электропитания
-
[Интент]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• power conditioning

 

линейный нерегулируемый источник электропитания
-

Рис. ABB

The AC mains voltage (50/60 Hz) applied at the input side is transformed to a lower level and rectifi ed by a subsequent rectifi er. Then, a capacitor C smoothes the output voltage of the rectifi er. The dimension of the transformer depends on the desired output voltage.
Due to the design of the electric circuit, the output voltage directly depends on the input voltage which in turn means that variations of the mains voltage have direct effect to the output side. Since no regulation is done on the secondary side, the residual ripple of the output voltage is in the dimension of volts and specifi ed as a percentage of the DC output voltage.
Due to their simple design, unregulated power supplies are very robust and durable. Their effi ciency is approx. 80 %.
Unregulated power supplies are primarily used for simple electromechanical applications that do not require exact output voltages, e.g. for the supply of contactors.
[ABB]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

Синонимы

• нерегулируемый источник питания

EN

• linearly unregulated power supply
• unregulated power supply

 

линейный регулируемый источник электропитания
-

Рис. ABB

The AC mains voltage is transformed to a lower level, rectified and smoothed by capacitor C1. Then, voltage regulation is performed, typically using a power transistor. The power transistor acts as a variable resistor, controlled to keep the output voltage constant.
The efficiency of linearly regulated power supplies is only approx. 50 % due to the high losses inside the power transistor. The remaining energy is emitted in the form of heat. Due to this, sufficient ventilation is required to cool the power supply. Compared with unregulated power supplies, linearly regulated power supplies have a very small residual ripple of the output voltage (in the dimension of millivolts).
Linearly regulated power supplies are used for all applications that require a very exact output voltage, e.g. for highly precise medical devices.
[ABB]

 

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• linearly regulated power supply