Автономни токоизточници са тези, които захранват с електрическа енергия дадена апаратура без самите те да се захранват в процеса на работа от източник на електрическа енергия. Те се използват в апаратури, които не могат да бъдат захранени по друг начин в преносими апаратури, като резервно или спомагателно захранване. Принципът на действие се основава на преобразуването на неелектрична в електрична енергия. Биват: химични, топлинни, атомни, светлинни и др.

Изискванията към автономните токоизточници са: дълъг срок на експлоатация, издръжливост, компактност, устойчивост към различни видове въздействия.

Основни характеристики:

ЕДН – зависи само от активната химична маса върху електродите на токоизточника;

Ri (вътрешно съпротивление )

Q – показва какво количество електричество се отдава за определено време.

q ( специфичен капацитет )

η – КПД

ефект „памет”

Химични токоизточници са тези, които преобразуват химичната енергия на окислително–редукционни процеси в електрична енергия. Биват 2 основни вида: първични ( галванични елементи ) и вторични (акумулатори ).

Галваничните елементи са тези, които в процеса на отдаване на  електрична енергия се изразходва напълно активната маса на електродите им.

Видове галванични елементи:

В зависимост от конструкцията си биват: чашкообразни и др.

В зависимост от състоянието на електролита биват: сухи и водоналивни. При сухите електролита е във вид на паста, а при водоналивните електролита е в прахово състояние и едва при започване на експлоатацията му се налива вода. Един от най–разпространените е въгленово–цинков елемент на Ленкланше – 1867г. Характеризира се с добри параметри като стабилно ЕДН, издръжливост, ниска цена, малки размери.

Литиев елемент– дълъг срок на експлоатация, ЕДН около 3V, Q=50 mA|h.

Галваничните елементи като цяло не търпят дозареждане, в противен случай за кратко време стават неизползваеми.

Стандартни корпуси на галванични елементи – те се произвеждат или самостоятелно или като батерии в стандартизирани конструкции.

Батериите се образуват чрез свързване на няколко галванични елемента и поместването им в общ корпус. Свързването бива: последователно, успоредно и смесено.

Тези стандарти за батерии се използват в широк обхват от захранване на дистанционно до фенерче.За захранване на ръчни часовници, калкулатори и др. се използват галванични елементи във формата на метални дискове.

Акумулаторите са тези химични токоизточници, които след използването им като източник на постоянно напрежение и в последствие на това разреждането им, могат да се зареждат.

Видове акумулатори: разделят се на две групи в зависимост от вида на електролита – киселинни ( оловни ) и основни (алкални ).

Оловните акумулатори са създадени през 1860 г. И се употребяват и днес поради добрите си показатели. Основните им елементи са: гъбесто олово(-), оловен диоксид (+), електролита е воден разтвор на сярна киселина. Гъстота му е 1,28 , работи в два режима- на разреждане, в които се пълни с електричество. При разреждането гъстотата на електролита намалява, а електродите се преобразуват в оловен сулфат, който е неразтворим във вода и полепва като дребни частици по електролита. При зареждане се възстановява активната маса на електродите, а електролита се сгъстява в резултат на химичната реакция.

Алкални акумулатори – съществува голямо разнообразие в зависимост от тях представлява воден разтвор на калиева основа с добавка от литиев хидроксид. Литиевият хидроксид удължава живота на положителния електрод. ЕДН на алкалните акумулатори е по– малко от това на оловните.

Алтернативни токоизточници

Светлинни (слънчеви ) токоизточници – принципът им на действие се основава напреобразуване на светлинна енергия велектрическа. Наричат се още фотодиоди.

Атомни токоизточници – тяхното действие се основава на преобразуването на енергията, която се отделя при разпадане на радиоактивно вещество и образуване на електричество. Съществуват два вида: високоволтови и нисковолтови атомни батерии.

ТОКОИЗПРАВИТЕЛИ

Въведение – радиоелектронните апаратури са съставени от голям брой различни елементи. Повечето от тях са активни и изискват различно по стойност постоянно напрежение. Електроенергията обаче се доставя до консуматорите в променлив вид с точно определена стойност и честота. За работата на устройствата е необходимо тя да се преобразува в стойности конкретно за устройството и обикновено да бъде постоянно по форма. Тази работа се извършва от токоизправителни схеми.

Токоизправителят е устройство, което преобразува променливотоково напрежение, ток в постоянни напрежение, ток.

РЕГУЛИРАЩИ УСТРОЙСТВА И СТАБИЛИЗАТОРИ

Необходимост от регулиране на електрическите сигнали – основните два начина за захранване на електрически устройства са:

1. Чрез променливотокова мрежа;

2. Автономно.

     Променливотоковата мрежа е с номинал 220V и 50Hz и допустимите граници на изменение на напрежението са от 0,85÷ 1,15. Редица устройства изискват различно по стойност, а понякога и променящо  се захранващо се захранващо напрежение.Това се осигурява чрез използването на специални схеми наречени регулатори.

Регулатор е електрическо устройство, което променя параметрите на електрическата енергия без да я превръща в друг вид.

Видове регулатори според изменението на регулируемата величина:

     Регулатори с непрекъснато действие;

     Регулатори със стъпално действие;

     Регулатори с импулсно действие;

Според вида на регулируемата електрическа величина:

-      Регулатори на ток

-      Регулатори на напрежение

Според формата на електрическия сигнал:

     Постояннотокови;

     Променливотокови;

Според мощността:

     Маломощни (до 220 V );

     Средномощни ( от 220V÷2KV );

     Мощни ( над 2KV );

Според бързодействието:

     Бавнодействащи – когато изменението е около един полупериод ;

     Бързодействащи – когато изменението е много по – малко;

Стабилизатор на напрежение и ток: стабилизатора е устройство, чието предназначение е да поддържа ток или напрежение върху резистор в зададени граници. Фактори, които влияят върху елементните схеми и устройства и променят техните параметри и режими се нарича дестабилизатор. Това са:

     промяна на входното токозахранващо напрежение;

     промяна на консумирания ток, температурата и стареенето на елемента.

Целта на стабилизатора е да намали влиянието на тези дестабилизиращи фактори.

Основни параметри – основно качествата на стабилизатора се оценяват по два параметъра: динамично съпротивление и коефициент на стабилност или нестабилност.

Видове стабилизатори: стабилизатор на ток и стабилизатор на напрежение.

Според схемата биват: параметрични, компенсационни и импулсни.