Принцип реалізації вторинної потужності рахунок застосування додаткових пристроїв, Що забезпечують енергією схеми, вже досить давно використовується здебільшого електроприладів. Цими пристроями є блоки живлення. Вони служать для перетворення напруги до необхідного рівня. БП можуть бути як вбудованими, так і окремими елементами. Принципів перетворення електроенергії є два. Перший заснований на застосуванні аналогових трансформаторів, а другий на основі використання імпульсних блоків живлення. Різниця між цими принципами є досить великою, але, на жаль, не всі її розуміють. У цій статті розберемося, як працює імпульсний блок живлення і чим він так відрізняється від аналогового. Давайте почнемо. Поїхали!

Першими з'явилися саме трансформаторні БП. Їх принцип роботи полягає в тому, що вони змінюють структуру напруги за допомогою силового трансформатора, який підключений до мережі 220 В. Там знижується амплітуда синусоїдальної гармоніки, яка прямує далі до випрямляючого пристрою. Потім відбувається згладжування напруги паралельно підключеною ємністю, яка підбирається за допустимою потужністю. Регулювання напруги на вихідних клемах забезпечується завдяки зміні положення підстроювальних резисторів.

Тепер перейдемо до імпульсних БП. Вони з'явилися дещо пізніше, проте відразу завоювали чималу популярність за рахунок ряду позитивних особливостей, а саме:

• Доступність комплектування;
• надійності;
• Можливості розширити робочий діапазон для вихідної напруги.

Усі пристрої, у яких закладено принцип імпульсного харчуванняпрактично нічим не відрізняються один від одного.

Елементами імпульсного БП є:

• Лінійне джерело живлення;
• Джерело живлення Standby;
• Генератор (ЗПІ, керування);
• Ключовий транзистор;
• Оптопара;
• Ланцюги управління.

Щоб підібрати блок живлення з певним набором параметрів, скористайтесь сайтом ChipHunt.

Давайте розберемося, як працює імпульсний блок живлення. У ньому застосовуються принципи взаємодії елементів інверторної схеми і саме завдяки цьому досягається стабілізована напруга.

Спочатку на випрямляч надходить нормальна напруга 220 В, далі відбувається згладжування амплітуди за допомогою конденсаторів ємнісного фільтра. Після цього виконується випрямлення проходять синусоїд вихідним діодним мостом. Потім відбувається перетворення синусоїд на імпульси високих частот. Перетворення може виконуватися або з гальванічним відділенням мережі від вихідних ланцюгів, або без виконання такої розв'язки.

Якщо БП із гальванічною розв'язкою, то сигнали високої частотипрямують на трансформатор, який і здійснює гальванічну розв'язку. Для підвищення ефективності трансформатора підвищується частота.

Робота імпульсного БП заснована на взаємодії трьох ланцюжків:

• ШІМ-контролера (керує перетворенням широтно-імпульсної модуляції);
• Каскада силових ключів (складається з транзисторів, що включаються по одній із трьох схем: бруківка, напівмостовий, із середньою точкою);
• Імпульсного трансформатора (має первинну та вторинну обмотки, які монтуються навколо магнітопроводу).

Якщо блок живлення без розв'язки, то ВСЧ розділовий трансформатор не використовується, при цьому сигнал подається відразу на фільтр низьких частот.

Порівнюючи імпульсні блоки живлення з аналоговими, можна побачити очевидні переваги перших. ДБЖ мають меншу вагу, при цьому їх ККД значно вищий. Вони мають більше широкий діапазоннапруги живлення і вбудований захист. Вартість таких БП, як правило, нижча.

З недоліків можна виділити наявність високочастотних перешкод та обмежень за потужністю (як при високих, так і при низьких навантаженнях).

Перевірити ДБЖ можна за допомогою звичайної лампирозжарювання. Зверніть увагу, що не слід підключати лампу в розрив дистанційного транзистора, оскільки первинна обмотка не розрахована на те, щоб пропускати постійний струм, тому в жодному разі не можна допускати його пропускання.

Якщо лампа світиться, то БП працює нормально, якщо ж не світиться, то блок живлення не працює. Короткий спалах говорить про те, що ДБЖ блокується відразу після запуску. Дуже яскраве свічення свідчить про відсутність стабілізації вихідної напруги.

Тепер ви знатимете на чому заснований принцип роботи імпульсного та звичайного аналогового блоків живлення. Кожен з них має свої особливості будови та роботи, які слід розуміти. Також ви зможете перевірити працездатність ДБЖ за допомогою звичайної лампи розжарювання. Пишіть у коментарях була корисною для вас ця стаття і ставте будь-які питання, що цікавлять, по розглянутій темі.

В багатьох електричних приладіввже давно застосовується принцип реалізації вторинної потужності за рахунок використання додаткових пристроїв, на які покладено функції забезпечення електроенергією схем, що потребують живлення від окремих типівнапруги, частоти, струму…

Для цього створюються додаткові елементи: , що перетворюють напругу одного виду на інший. Вони можуть бути:

вбудовані всередину корпусу споживача, як у багатьох мікропроцесорних приладах;

або виготовлені окремими модулями із з'єднувальними проводами за зразком звичайного зарядного пристроюу мобільного телефону.

У сучасній електротехніці успішно вживаються два принципи перетворення енергії для електричних споживачів, засновані на:

1. використання аналогових трансформаторних пристроїв передачі потужності у вторинну схему;

2. імпульсні блоки живлення.

Вони мають принципові відмінностіу своїй конструкції, працюють за різними технологіями.

Трансформаторні блоки живлення

Спочатку створювалися лише такі конструкції. Вони змінюють структуру напруги за рахунок роботи силового трансформатора, що живиться від побутової мережі 220 вольт, в якому відбувається зниження амплітуди синусоїдальної гармоніки, що направляється далі на пристрій, що складається з силових діодів, включених, як правило, за схемою моста.

Після цього пульсуюча напруга згладжується паралельно підключеною ємністю, підібраною за величиною допустимої потужності, і стабілізується схемою напівпровідникової з силовими транзисторами.

За рахунок зміни положення підстроювальних резисторів у схемі стабілізації вдається регулювати величину напруги на вихідних клемах.

Імпульсні блокихарчування (ДБЖ)

Подібні конструктивні розробки масово з'явилися кілька десятиліть тому і стали користуватися все більшою популярністю в електротехнічних приладах завдяки:

доступністю комплектування поширеною елементною базою;

надійністю у виконанні;

можливостями розширення робочого діапазону вихідної напруги.

Практично всі джерела імпульсного живлення трохи відрізняються за конструкцією і працюють за однією, типовою для інших пристроїв схемою.

До складу основних деталей джерел живлення входять:

мережевий випрямляч, зібраний з: вхідних дроселів, електромеханічного фільтра, що забезпечує відбудову від перешкод та розв'язку статики з конденсаторами, запобіжника мережного та діодного мосту;

накопичувальна фільтруюча ємність;

ключовий силовий транзистор;

генератор, що задає;

схема зворотнього зв'язку, Виконана на транзисторах;

оптопара;

імпульсне джерело живлення, з вторинної обмотки якого виходить напруга для перетворення в силовий ланцюг;

випрямні діоди вихідної схеми;

ланцюги управління вихідної напруги, наприклад, на 12 вольт з підстроюванням, виготовленим на оптопарі та транзисторах;

фільтруючі конденсатори;

силові дроселі, що виконують роль корекції напруги та її діагностики в мережі;

вихідні роз'єми.

приклад електронної платиподібного імпульсного блоку живлення з коротким позначенням елементної базипоказаний на зображенні.

Як працює імпульсний блок живлення

Імпульсний блок живлення видає стабілізовану напругу живлення за рахунок використання принципів взаємодії елементів інверторної схеми.

Напруга мережі 220 вольт надходить по підключених дротах на випрямляч. Його амплітуда згладжується ємнісним фільтром за рахунок використання конденсаторів, що витримують піки близько 300 вольт, і відокремлюється фільтром перешкод.

Імпульсні джерела живлення (ІІП) на сьогоднішній день набули найширшого поширення і з успіхом використовуються у всіх сучасних радіо електронних пристроївах.

На малюнку 3 представлена ​​структурна схема імпульсного джерела живлення, виконаного за традиційною схемою. Вторинні випрямлячі, виконуються за однонапівперіодною схемою. Назви цих вузлів розкриває їх призначення і не потребує пояснення. Основними вузлами первинного ланцюга є: вхідний фільтр, випрямляч напруги і ВЧ Перетворювач випрямленої напруги живлення з трансформатором.

Мережевий випрямний фільтр

Трансформатор

ВЧ перетворювач

Вторинні випрямлячі

Вхідний фільтр

Малюнок 3 - Структурна схемаімпульсного БП

Основний принцип, покладений в основу роботи ІІП полягає у перетворенні мережевого змінної напруги 220 вольт і частотою 50 Гц змінну високочастотну напругу прямокутної форми, яка трансформується до необхідних значень, випрямляється і фільтрується.

Перетворення здійснюється за допомогою потужного транзистора, що працює в режимі ключа та імпульсного трансформатораразом утворюють схему ВЧ перетворювача. Що стосується схемного рішення, то тут можливі два варіанти перетворювачів: перший виконується за схемою імпульсного автогенератора (наприклад, такий використовувався в ДБЖ телевізорів) і другий зовнішнім керуванням(Використовується в більшості сучасних радіоелектронних пристроїв).

Оскільки частота перетворювача зазвичай вибирається від 18 до 50 кГц, то розміри імпульсного трансформатора, а, отже, і всього блоку живлення досить компактні, що є важливим параметром для сучасної апаратури.

Малюнок 4 - Принципова схемаімпульсного БП із ВУ.

Перетворювач виконаний на транзисторі VT1 та трансформаторі Т1. Мережева напругачерез мережевий фільтр (УФ) подається на мережевий випрямляч (СВ), де воно випрямляється, фільтрується конденсатором фільтра (Сф) і через обмотку W1 трансформатора Т1 подається на колектор транзистора VT1. Під час подачі в ланцюг бази транзистора прямокутного імпульсу, транзистор відкривається і через нього протікає наростаючий струм Iк. Цей струм буде протікати і через обмотку W1 трансформатора Т1, що призведе до того, що в сердечнику трансформатора збільшується магнітний потік, при цьому у вторинній обмотці W2 трансформатора наводиться ЕРС самоіндукції. Зрештою на виході діода VD з'явиться позитивна напруга. При цьому якщо ми збільшуватимемо тривалість імпульсу прикладеного до бази транзистора VT1, у вторинному ланцюзі буде збільшуватися напруга, т.к. енергії віддаватиметься більше, а якщо зменшувати тривалість, відповідно напруга зменшуватиметься. Таким чином, змінюючи тривалість імпульсу ланцюга бази транзистора, ми можемо змінювати вихідні напруги вторинної обмотки Т1, а отже здійснювати стабілізацію вихідних напруг БП. Єдине що для цього необхідно -схема, яка формуватиме імпульси запуску та керуватиме їх тривалість (широтою). Як таку схему використовується ШІМ контролер. ШІМ – широтно – імпульсна модуляція.

Для стабілізації вихідних напруг ДБЖ, схема ШІМ контролера «повинна знати» величину вихідної напруги. Для цих цілей використовується ланцюг стеження (або ланцюг зворотного зв'язку), виконаний на оптопарі U1 та резисторі R2. Збільшення напруги у вторинному ланцюзі трансформатора Т1 призведе до збільшення інтенсивності випромінювання світлодіода, а отже, зменшення опору переходу фототранзистора (входять до складу оптопари U1). Що в свою чергу, призведе до збільшення падіння напруги на резисторі R2, який послідовно включений фототранзистору і зменшення напруги на виведенні 1 ШІМ контролера. Зменшення напруги змушує логічну схему, що входить до складу ШІМ контролера, збільшувати тривалість імпульсу до тих пір, поки напруга на 1-му виводі не буде відповідати заданим параметрам. При зменшенні напруги процес зворотний.

У ДБЖ використовуються два принципи реалізації ланцюгів стеження – «безпосередній» та «непрямий». Вище описаний метод називається «безпосередній», оскільки напруга зворотний зв'язок знімається безпосередньо з вторинного випрямляча. При «непрямому» стеженні напруга зворотного зв'язку знімається з додаткової обмотки імпульсного трансформатора рисунок 5.

Рисунок 5 – Принципова схема імпульсного БП з ВП.

Зменшення або збільшення напруги на обмотці W2, призведе до зміни напруги та на обмотці W3, яка через резистор R2 також прикладена до виведення 1 ШІМ контролера.

Захист ІІП від короткого замикання.

Коротке замикання (КЗ) в навантаженні ДБЖ. У цьому випадку вся енергія, що віддається в вторинний ланцюгДБЖ, буде губитися і напруга на виході практично дорівнює нулю. Відповідно схема ШІМ контролера буде намагатися збільшити тривалість імпульсу для того, щоб підняти рівень цієї напруги до відповідного значення. У результаті транзистор VT1 буде все довше і довше перебувати у відкритому стані, і через нього буде збільшуватися струм, що протікає. Зрештою це призведе до виходу з ладу цього транзистора. У ДБЖ передбачено захист транзистора перетворювача від перевантажень по струму в таких позаштатних ситуаціях. Основу її становить резистор Rзах, включений послідовно в ланцюг, по якому протікає струм колектора Iк. Збільшення струму Iк протікає через транзистор VT1, призведе до збільшення падіння напруги на цьому резисторі, а, отже, напруга, що подається на висновок 2 ШІМ контролера також буде зменшуватися. Коли ця напруга знизиться до певного рівня, який відповідає максимально допустимого струмутранзистора, логічна схема ШІМ контролера припинить формування імпульсів на виведенні 3 і блок живлення перейде в режим захисту або іншими словами вимкнеться.

Наприкінці необхідно докладно зупинитися на перевагах ДБЖ. Як згадувалося, частота імпульсного перетворювача досить висока, у зв'язку з чим, габаритні розміриімпульсного трансформатора зменшено, а значить, як це не парадоксальнозвучить, вартість ДБЖ менша за традиційний БП т.к. менша витрата металу на магнітопровід і міді на обмотки, навіть не дивлячись на те, що кількість деталей в ДБЖ збільшується. Ще одним з переваг ДБЖ є мала, в порівнянні зі звичайним БП, ємність конденсатора фільтра вторинного випрямляча. Зменшення ємності стало можливим за рахунок збільшення частоти. І, нарешті, ККД імпульсного блоку живлення сягає 80%. Пов'язано це з тим, що ДБЖ споживає енергію електричної мережітільки під час відкритого транзистора перетворювача, при його закритті енергія навантаження віддається за рахунок розряду конденсатора фільтра вторинного ланцюга.

До недоліків можна віднести ускладнення схеми ДБЖта збільшення імпульсних перешкодвипромінюваним ДБЖ. Збільшення перешкод пов'язане з тим, що транзистор перетворювача працює в ключовому режимі. У такому режимі транзистор є джерелом імпульсних перешкод, які у моменти перехідних процесів транзистора. Це є недоліком будь-якого транзистора, що працює в ключовому режимі. Але якщо транзистор працює з малими напругами (наприклад, транзисторна логіка з напругою в 5В) це не страшно, в нашому випадку напруга, прикладена до колектора транзистора, становить, приблизно 315 В. Для боротьби з цими перешкодами в ДБЖ використовуються більше складні схеми мережевих фільтрів, ніж у звичайному БП.

У більшості сучасних електронних пристроїв практично не використовуються аналогові (трансформаторні) блоки живлення, на зміну їм прийшли імпульсні перетворювачі напруги. Щоб зрозуміти, чому так сталося, необхідно розглянути конструктивні особливості, а також сильні та слабкі сторони цих пристроїв. Ми також розповімо про призначення основних компонентів імпульсних джерелНаведемо простий приклад реалізації, який може бути зібраний своїми руками.

Конструктивні особливості та принцип роботи

З кількох способів перетворення напруги для живлення електронних компонентів, можна виділити два, які набули найбільшого поширення:

1. Аналоговий, основним елементом якого є понижувальний трансформатор, крім основної функції, що ще й забезпечує гальванічну розв'язку.
2. Імпульсний принцип.

Розглянемо чим відрізняються ці два варіанти.

БП на основі силового трансформатора

Розглянемо спрощену структурну схему даного пристрою. Як видно з малюнка, на вході встановлений понижуючий трансформатор, з його допомогою проводиться перетворення амплітуди напруги живлення, наприклад з 220 В отримуємо 15 В. Наступний блок - випрямляч, його завдання перетворити синусоїдальний струм в імпульсний (гармоніка показана над умовним зображенням). Для цієї мети використовуються випрямлячі напівпровідникові елементи(діоди), підключені за бруківкою. Їхній принцип роботи можна знайти на нашому сайті.

Наступний блок грає виконує дві функції: згладжує напругу (для цього використовується конденсатор відповідної ємності) і стабілізує його. Останнє необхідно, щоб напруга не провалювалася при збільшенні навантаження.

Наведена структурна схема сильно спрощена, як правило, у джерелі даного типує вхідний фільтр і захисні ланцюги, але пояснення роботи пристрою це важливо.

Усі недоліки наведеного варіанта безпосередньо чи опосередковано пов'язані з основним елементом конструкції – трансформатором. По-перше, його вага та габарити, обмежують мініатюризацію. Щоб не бути голослівним наведемо як приклад знижувальний трансформатор 220/12 номінальною потужністю 250 Вт. Вага такого агрегату – близько 4 кілограм, габарити 125х124х89 мм. Можете уявити, скільки важила зарядка для ноутбука на його основі.

По-друге, вартість таких пристроїв часом багаторазово перевищує сумарну вартість інших компонентів.

Імпульсні пристрої

Як видно із структурної схеми, наведеної на малюнку 3, принцип роботи даних пристроїв суттєво відрізняється від аналогових перетворювачів, насамперед, відсутністю вхідного понижуючого трансформатора.

Малюнок 3. Структурна схема імпульсного блоку живлення

Розглянемо алгоритм роботи такого джерела:

• Харчування надходить на мережевий фільтрйого завдання мінімізувати мережеві перешкоди, як вхідні, так і вихідні, що виникають внаслідок роботи.
• Далі вступає в роботу блок перетворення синусоїдальної напруги в постійне імпульсне і згладжує фільтр.
• На наступному етапі до процесу підключається інвертор, його завдання пов'язане з формуванням прямокутних високочастотних сигналів. Зворотний зв'язок із інвертором здійснюється через блок управління.
• Наступний блок - ІТ, він необхідний для автоматичного генераторного режиму, подачі напруги на ланцюга, захисту, керування контролером, а також навантаження. Крім цього завдання ІТ входить забезпечення гальванічної розв'язки між ланцюгами високої та низької напруги.

На відміну від понижуючого трансформатора, сердечник цього пристрою виготовляється з феримагнітних матеріалів, це сприяє надійній передачі сигналів ВЧ, які можуть бути в діапазоні 20-100 кГц. Характерна рисаІТ полягає в тому, що при його підключенні критично включення початку та кінця обмоток. Невеликі розмірицього пристрою дозволяють виготовляти прилади мініатюрних розмірів, як приклад можна навести електронну обв'язку (баласт) світлодіодної або енергозберігаючої лампи.

• Далі вступає в роботу вихідний випрямляч, оскільки він працює з високочастотною напругою, для процесу необхідні напівпровідникові швидкодіючі елементи, тому для цієї мети застосовують діоди Шоттки.
• На завершальній фазі виробляється згладжування на вигідному фільтрі, після чого напруга подається на навантаження.

Тепер, як і обіцяли, розглянемо принцип роботи основного елемента пристрою – інвертора.

Як працює інвертор?

ВЧ модуляцію можна зробити трьома способами:

• частотно-імпульсним;
• фазо-імпульсним;
• широтно-імпульсним.

Насправді застосовується останній варіант. Це пов'язано як із простотою виконання, так і тим, що у ШІМ незмінна комунікаційна частота, на відміну від двох інших способів модуляції. Структурна схема, що описує роботу контролера, показано нижче.

Алгоритм роботи пристрою наступний:

Генератор частоти, що задає, формує серію прямокутних сигналів, частота яких відповідає опорній. На основі цього сигналу формується U П пилкоподібної форми, що надходить на вхід компаратора ДО ШИМ. До другого входу цього пристрою підводиться сигнал U УС, що надходить з підсилювача, що регулює. Сформований цим підсилювачем сигнал відповідає пропорційної різниці U П (опорна напруга) та U РС (регулюючий сигнал від ланцюга зворотного зв'язку). Тобто, керуючий сигнал U УС, по суті, напругою неузгодженості з рівнем, що залежить від струму на вантажі, так і напруги на ній (U OUT).

Цей спосіб реалізації дозволяє організувати замкнутий ланцюг, Що дозволяє керувати напругою на виході, тобто, по суті, ми говоримо про лінійно-дискретний функціональний вузл. На його виході формуються імпульси, з тривалістю, яка залежить від різниці між опорним і управляючим сигналом. На його основі створюється напруга для керування ключовим транзистором інвертора.

Процес стабілізації напруги на виході проводиться шляхом відстеження його рівня, при зміні його пропорційно змінюється напруга регулюючого сигналу U РС, що призводить до збільшення або зменшення тривалості між імпульсами.

В результаті відбувається зміна потужності вторинних ланцюгів, завдяки чому забезпечується стабілізація напруги на виході.

Для забезпечення безпеки необхідна гальванічна розв'язка між мережею живлення і зворотним зв'язком. Як правило, для цієї мети використовуються оптрони.

Сильні та слабкі сторони імпульсних джерел

Якщо порівнювати аналогові та імпульсні пристроїоднакової потужності, то останні мають такі переваги:

• Невеликі розміри та вага, за рахунок відсутності низькочастотного понижуючого трансформатора та керуючих елементів, що вимагають відведення тепла за допомогою великих радіаторів. Завдяки використанню технології перетворення високочастотних сигналів можна зменшити ємність конденсаторів, що використовуються у фільтрах, що дозволяє встановлювати елементи менших габаритів.
• Більше високий ККД, оскільки основні втрати викликають тільки перехідні процеси, в той час як аналогових схемахбагато енергії постійно втрачається при електромагнітному перетворенні. Результат говорить сам за себе збільшення ККД до 95-98%.
• Найменша вартість за рахунок застосування менш потужних напівпровідникових елементів.
• Більше широкий діапазон вхідної напруги. Такий тип обладнання не вимогливий до частоти та амплітуди, отже, допускається підключення до різних за стандартом мереж.
• Наявність надійного захистувід КЗ, перевищення навантаження та інших позаштатних ситуацій.

До недоліків імпульсної технології слід віднести:

Наявність ВЧ перешкод є наслідком роботи високочастотного перетворювача. Такий фактор вимагає встановлення фільтра, що пригнічує перешкоди. На жаль, його робота не завжди ефективна, що накладає деякі обмеження застосування пристроїв даного типу у високоточній апаратурі.

Особливі вимоги до навантаження вона не повинна бути зниженою або підвищеною. Як тільки рівень струму перевищить верхній чи нижній поріг, характеристики напруги на виході почнуть суттєво відрізнятись від штатних. Як правило, виробники (у Останнім часомнавіть китайські) передбачають такі ситуації та встановлюють у свої вироби відповідний захист.

Сфера використання

Практично вся сучасна електроніказапитується від блоків даного типу, як приклад можна навести:

Збираємо імпульсний БП своїми руками

Розглянемо схему простого джерелахарчування, де застосовується вищеописаний принцип роботи.

Позначення:

• Резистори: R1 - 100 Ом, R2 - від 150 кОм до 300 кОм (підбирається), R3 - 1 кОм.
• Ємності: С1 і С2 - 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 - 0,22 мкФ х 400 В, С5 - 6800 -15000 пФ (підбирається), 012 мкФ, С6 - 10 м 50 В, С7 - 220 мкФ х 25 В, С8 - 22 мкФ х 25 В.
• Діоди: VD1-4 – КД258В, VD5 та VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
• Транзистор VT1 - KT872A.
• Стабілізатор напруги D1 – мікросхема КР142 з індексом ЕН5 – ЕН8 (залежно від необхідної напруги на виході).
• Трансформатор Т1 – використовується феритовий осердя ш-подібної форми розмірами 5х5. Первинна обмотка намотується 600 витків дротом Ø 0,1 мм, вторинна (висновки 3-4) містить 44 витки Ø 0,25 мм, і остання – 5 витків Ø 0,1 мм.
• Запобіжник FU1 – 0.25А.

Налаштування зводиться до підбору номіналів R2 та С5, що забезпечують збудження генератора при вхідній напрузі 185-240 В.

У статті йдеться про імпульсні блоки живлення (далі ДБЖ), які сьогодні отримали найширше застосування у всіх сучасних радіоелектронних пристроях та саморобках.
Основний принцип закладений в основу роботи ДБЖ полягає в перетворенні мережної змінної напруги (50 Герц) на змінну високочастотну напругу прямокутної форми, яка трансформується до необхідних значень, випрямляється і фільтрується.
Перетворення здійснюється за допомогою потужних транзисторів, що працюють у режимі ключа та імпульсного трансформатора, разом утворюють схему ВЧ перетворювача. Що стосується схемного рішення, то тут можливі два варіанти перетворювачів: перший – виконується за схемою імпульсного автогенератора та другий – із зовнішнім керуванням (використовується в більшості сучасних радіоелектронних пристроїв).
Оскільки частота перетворювача зазвичай вибирається в середньому від 20 до 50 кілогерц, то розміри імпульсного трансформатора, а, отже, і всього блоку живлення досить мінімізуються, що дуже важливим факторомдля сучасної апаратури
Спрощена схема імпульсного перетворювача із зовнішнім керуванням дивіться нижче:

Перетворювач виконаний на транзисторі VT1 та трансформаторі Т1. Мережевий напруга через мережевий фільтр (СФ) подається на мережевий випрямляч (СВ), де воно випрямляється, фільтрується конденсатором фільтра Сф і через обмотку W1 трансформатора Т1 подається на колектор транзистора VT1. При подачі в ланцюг бази транзистора прямокутного імпульсу транзистор відкривається і через нього протікає наростаючий струм Iк. Цей струм буде протікати і через обмотку W1 трансформатора Т1, що призведе до того, що в сердечнику трансформатора збільшується магнітний потік, при цьому у вторинній обмотці W2 трансформатора наводиться ЕРС самоіндукції. Зрештою на виході діода VD з'явиться позитивна напруга. При цьому якщо ми збільшуватимемо тривалість імпульсу прикладеного до бази транзистора VT1, у вторинному ланцюзі буде збільшуватися напруга, тому енергії буде віддаватися більше, а якщо зменшувати тривалість, відповідно напруга буде зменшуватися. Таким чином, змінюючи тривалість імпульсу ланцюга бази транзистора, ми можемо змінювати вихідні напруги вторинної обмотки Т1, а отже здійснювати стабілізацію вихідних напруг БП.
Єдине що для цього необхідно - схема, яка формуватиме імпульси запуску та керуватиме їх тривалість (широтою). Як таку схему використовується ШІМ контролер. ШІМ – це широтно-імпульсна модуляція. До складу ШІМ контролера входить генератор імпульсів, що задає (визначає частоту роботи перетворювача), схеми захисту, контролю та логічна схема, яка і керує тривалістю імпульсу
Для стабілізації вихідних напруг ДБЖ, схема ШІМ контролера «повинна знати» величину вихідної напруги. Для цих цілей використовується ланцюг стеження (або ланцюг зворотного зв'язку), виконаний на оптопарі U1 та резисторі R2. Збільшення напруги у вторинному ланцюзі трансформатора T1 призведе до збільшення інтенсивності випромінювання світлодіода, а отже зменшення опору переходу фототранзистора (входять до складу оптопари U1). Що в свою чергу, призведе до збільшення падіння напруги на резисторі R2, який послідовно включений фототранзистору і зменшення напруги на виведенні 1 ШІМ контролера. Зменшення напруги змушує логічну схему, що входить до складу ШІМ контролера, збільшувати тривалість імпульсу доти, доки напруга на 1-му виводі не буде відповідати заданим параметрам. При зменшенні напруги – процес зворотний.
У ДБЖ застосовуються 2 принципи реалізації ланцюгів стеження - «безпосередній» і «непрямий». Вище описаний спосіб називається "безпосередній", так як напруга зворотного зв'язку знімається безпосередньо з вторинного випрямляча. При непрямому стеженні напруга зворотного зв'язку знімається з додаткової обмотки імпульсного трансформатора:

Зменшення або збільшення напруги на обмотці W2, призведе до зміни напруги та на обмотці W3, яка через резистор R2 також прикладена до виведення 1 ШІМ контролера.
З ланцюгом стеження я думаю, розібралися, тепер давайте розглянемо таку ситуацію як коротке замикання(КЗ) у навантаженні ДБЖ. У цьому випадку вся енергія, що віддається у вторинний ланцюг ДБЖ, буде губитися і напруга на виході практично дорівнює нулю. Відповідно схема ШІМ контролера буде намагатися збільшити тривалість імпульсу для того, щоб підняти рівень цієї напруги до відповідного значення. У результаті транзистор VT1 буде все довше і довше перебувати у відкритому стані, і через нього буде збільшуватися струм, що протікає. Зрештою це призведе до виходу з ладу цього транзистора. У ДБЖ передбачено захист транзистора перетворювача від перевантажень по струму в таких позаштатних ситуаціях. Основу її становить резистор Rзащ, включений послідовно в ланцюг, по якому протікає струм колектора Iк. Збільшення струму Iк протікає через транзистор VT1, призведе до збільшення падіння напруги на цьому резисторі, а, отже, напруга, що подається на висновок 2 ШІМ контролера також буде зменшуватися. Коли ця напруга знизиться до певного рівня, який відповідає максимально допустимому струму транзистора, логічна схема ШІМ контролера припинить формування імпульсів на виведенні 3 блок живлення перейде в режим захисту або іншими словами відключиться.
Наприкінці теми хотілося б докладніше описати переваги ДБЖ. Як уже згадувалося, частота імпульсного перетворювача досить висока, у зв'язку з чим, габаритні розміри імпульсного трансформатора зменшено, а значить, як це не парадоксально звучить, вартість ДБЖ менша за традиційний БП, оскільки менша витрата металу на магнітопровід і міді на обмотки, навіть не незважаючи на те, що кількість деталей в ДБЖ збільшується. Ще одним з переваг ДБЖ є мала, в порівнянні зі звичайним БП, ємність конденсатора фільтра вторинного випрямляча. Зменшення ємності стало можливим за рахунок збільшення частоти. І, нарешті, ККД імпульсного блоку живлення сягає 85 %. Пов'язано це з тим, що ДБЖ споживає енергію електричної мережі тільки під час відкритого транзистора перетворювача, при його закритті енергія навантаження віддається за рахунок розряду конденсатора фільтра вторинного ланцюга.
До мінусів можна віднести ускладнення схеми ДБЖ та збільшення імпульсних перешкод випромінюваним самим ДБЖ. Збільшення перешкод пов'язане з тим, що транзистор перетворювача працює у ключовому режимі. У такому режимі транзистор є джерелом імпульсних перешкод, які у моменти перехідних процесів транзистора. Це є недоліком будь-якого транзистора, що працює в ключовому режимі. Але якщо транзистор працює з малими напругами (наприклад, транзисторна логіка з напругою в 5 вольт) це не страшно, у нашому випадку напруга, прикладена до колектора транзистора, становить приблизно 315 вольт. Для боротьби з цими перешкодами в ДБЖ використовуються складніші схеми мережевих фільтрів, ніж у звичайному БП.