Hakkuriteholähde


Hakkuriteholähteellä pystytään tuottamaan reguloitu jännite ulostuloon. Tuotettu jännite voi olla lähdejännitettä korkeampi, tai matalampi. Ensiövirtaa katkotaan halutun ulostulojännitteen muodostamiseksi. Toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Kelan magneettikenttään varataan energiaa. joka purkautuu ulostuloon ensiövirta katkaisemalla.[1]

Hakkurit voidaan jakaa neljään eri ryhmään:

  • AC → DC jännitelähde
  • DC → DC tasajännitemuunnin
  • AC → AC taajuusmuuttaja
  • DC → AC vaihtosuuntaaja[2]

Hakkuri sisältää yksinkertaistettuna:
-Kelan, jota varataan ja puretaan
-Kondensaattorin, joka on kuorman kanssa rinnan ja syöttää tehoa kuormaan silloin, kun kelaa
varataan.
-Kytkinkomponentti, joka katkoo ottopuolen virtaa.
-Ohjauselektroniikan, joka ohjaa kytkinkomponenttia.
-Diodi, jonka kautta induktiivinen virta pääsee purkautumaan, kun kytkinkomponentti ei johda.[3]

Hakkurin sisältämä ohjauselektroniikka mahdollistaa reguloidun jännitteen, vaikka lähdejännite ja ulostulon kuormitus vaihtelevat. Kytkinkomponenttien nopeuden kasvu on mahdollistanut entistä pienemmän koot. Tämä johtuu siitä, että energiavarastoina toimivat kela ja käämi ladataan niin useasti, että energiaa ei tarvitse saada säilöttyä kovin paljoa enne seuraavaa latausta.[4]

Hyvät puolet
-Korkea hyötysuhde, tyypillisesti 75-78%
-Pieni koko ja paino
-Soveltuvuus monille jännitetasoille ottopuolella ja helppo säädettävyys antopuolella.
Huonot puolet
-Monimutkainen rakenne
-Radiotaajuiset häiriöt
-Sähköiset häiriöt[5]

Käyttökohteet
Suoraan verkkoon liitettävät elektroniset laitteet sisältävät hakkuriteholähteen, esimerkiksi radio, televisio ja tulostin. Myös akkutoimisten laitteiden teholähteenä on useimmiten hakkuriteholähde, joka on omana osanaan joko suoraan pistokkeessa kiinni, tai johdon päässä. Näistä esimerkkeinä toimivat kännykän, kannettavan tietokoneen ja mp3-soittimen teholähteet.
Edellä mainitut ovat AC-DC -tyyppisiä hakkureita. Näissä suoritetaan ensin tasasuuntaus ja vasta sen jälkeen katkotaan virtaa sopivalle tasolle.
DC-DC -tyyppisiä hakkureita löytyy esimerkiksi tietokoneen emolevyltä, jossa on tarvetta monille eri jännitetasoille.[6]

20100205_003.jpg
20100205_004.jpg
Kuvassa on matkajääkaapille tarkoitettu hakkuriteholähde.
  1. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Hakkuritehol%C3%A4hde
  2. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Hakkuritehol%C3%A4hde
  3. ^ Tuusa, Jussila 2007 Tehoelektroniikan perusteet -pruju
  4. ^ Tuusa, Jussila 2007 Tehoelektroniikan perusteet -pruju
  5. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Hakkuritehol%C3%A4hde
  6. ^ http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply#Applications