KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 11.
Na rysunku przedstawiono schemat
Ilustracja przedstawia schemat blokowy zasilacza impulsowego, co jest zgodne z poprawną odpowiedzią do pytania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zasilacz impulsowy rozpoznaje się po obecności elementu kluczującego (tranzystora/układu sterującego) pracującego z wysoką częstotliwością oraz po torze transformacji/prostowniczo‑filtrującym po stronie wtórnej. Filtry selektywne i zaporowe są układami kształtowania widma sygnału, a zasilacz liniowy opiera się na stabilizacji liniowej bez kluczowania.

Pełne wyjaśnienie:

Zasilacz impulsowy (SMPS) to układ, w którym energia jest dozowana w postaci impulsów – zwykle przez element kluczujący (np. tranzystor) sterowany kontrolerem. Następnie energia jest przekazywana (często przez transformator impulsowy lub dławik w topologiach beztransformatorowych), prostowana i filtrowana po stronie wyjściowej. Charakterystyczne jest też występowanie toru regulacji (sprzężenia zwrotnego), dzięki któremu napięcie wyjściowe jest stabilizowane mimo zmian obciążenia.

Odpowiedź "zasilacza impulsowego." jest właściwa, jeżeli na schemacie widać typowe bloki: kluczowanie, element magazynujący/transformujący energię, prostowanie i filtrację oraz (często) elementy sterowania/regulacji. To odróżnia SMPS od zasilacza liniowego, gdzie po transformatorze sieciowym i prostowniku stosuje się filtr wygładzający oraz stabilizator liniowy (bez szybkiego przełączania elementu mocy).

  • "filtra selektywnego." – filtr selektywny (pasmowy) jest projektowany do przepuszczania wybranego pasma częstotliwości sygnału i tłumienia pozostałych. W typowym filtrze nie występuje blok stabilizacji napięcia wyjściowego ani przetwarzanie mocy jak w zasilaczu.
  • "zasilacza liniowego." – zasilacz liniowy nie korzysta z kluczowania wysokiej częstotliwości; stabilizacja odbywa się w elemencie pracującym w zakresie liniowym (co zwykle oznacza większe straty mocy i konieczność chłodzenia). Jeśli schemat pokazuje kluczowanie i przetwarzanie impulsowe, nie jest to zasilacz liniowy.
  • "filtra zaporowego." – filtr zaporowy (notch) służy do silnego tłumienia wąskiego pasma częstotliwości. Jest to układ toru sygnałowego, a nie układ zasilania o określonych parametrach napięciowo-prądowych i regulacji.

W praktyce egzaminacyjnej warto szukać na schemacie elementów "mocy" i "sterowania": obecności tranzystora kluczującego, diod szybkich/Schottky, transformatora impulsowego/dławika oraz kondensatorów filtrujących po stronie wtórnej. Z kolei same układy LC/RC w torze sygnału (bez kluczowania i bez regulacji napięcia) częściej wskazują na filtr niż na zasilacz.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zasilacz impulsowy przetwarza energię przez kluczowanie (impulsy) i filtrację na wyjściu, zwykle z regulacją przez sprzężenie zwrotne. Zasilacz liniowy stabilizuje napięcie elementem pracującym w zakresie liniowym, co daje prostszą budowę, ale zwykle większe straty i nagrzewanie.
Szukaj elementu kluczującego (np. tranzystora), elementu magazynującego/transformującego energię (transformator impulsowy lub dławik), szybkiego prostowania i kondensatorów filtrujących na wyjściu. Często widoczny jest też blok sterowania i tor sprzężenia zwrotnego regulujący napięcie.
W urządzeniach mechatronicznych liczą się gabaryty, sprawność i szeroki zakres napięć wejściowych. Zasilacze impulsowe zwykle osiągają wyższą sprawność i mniejsze rozmiary niż liniowe, co ułatwia integrację w szafach sterowniczych, modułach czujników czy sterownikach napędów.
Filtr selektywny przepuszcza wybrane pasmo częstotliwości sygnału, a tłumi składowe spoza pasma. Stosuje się go w torach sygnałowych (np. pomiarowych, komunikacyjnych) do ograniczania zakłóceń. Nie służy do stabilizacji napięcia zasilania jak zasilacz.
Filtr zaporowy (notch) silnie tłumi wąski zakres częstotliwości, aby usunąć konkretną składową zakłócającą. Na schemacie jest to zwykle układ w torze sygnału, bez typowych bloków przetwarzania mocy (klucz, transformacja energii, prostowanie wyjścia) charakterystycznych dla zasilacza.
Typowo spotkasz transformator sieciowy (50 Hz), mostek prostowniczy, kondensator wygładzający oraz stabilizator liniowy (np. układ scalony lub tranzystor z referencją). Kluczowe jest to, że stabilizacja odbywa się bez szybkiego przełączania elementu mocy, w przeciwieństwie do SMPS.
Nie zawsze. Układy LC występują także w zasilaczach jako dławiki i filtry wyjściowe/wejściowe. O rozróżnieniu decyduje kontekst: obecność kluczowania i przetwarzania mocy wskazuje na zasilacz impulsowy, a układ w torze sygnałowym, bez elementów mocy i regulacji, częściej oznacza filtr.
Częsty błąd to ocenianie schematu po jednym elemencie (np. "jest transformator, więc zasilacz liniowy"). Drugi błąd to mylenie filtrów z przetwornicą, gdy widać dławiki i kondensatory. Pomaga analiza blokowa: wejście, kluczowanie, transformacja energii, prostowanie, filtracja i regulacja.
Zasilacz liniowy bywa dobry, gdy priorytetem jest niskie tętnienie i prostota, a pobór mocy jest niewielki (mniejsze straty cieplne). Może też być preferowany w prostych układach serwisowych lub laboratoryjnych. Trzeba jednak uwzględnić większe gabaryty i nagrzewanie.
Ćwicz rozpoznawanie bloków funkcjonalnych na rysunkach: prostownik, filtr, stabilizacja, kluczowanie i sprzężenie zwrotne. Ucz się typowych symboli elementów oraz topologii SMPS. Dobrą strategią jest szybkie sprawdzenie, czy występuje element kluczujący i tor regulacji.
info

Około 46% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Filtry selektywne i zaporowe są układami kształtowania widma sygnału, a zasilacz liniowy opiera się na stabilizacji liniowej bez kluczowania."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Zasilacz_impulsowy - dostęp 2026-03-05
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Zasilacz_liniowy - dostęp 2026-03-05
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Filtr_zaporowy - dostęp 2026-03-05

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki i zasilaczy (działy: prostowanie, stabilizacja, przetwornice impulsowe)
  • Noty aplikacyjne producentów kontrolerów PWM i przetwornic DC/DC (bloki funkcjonalne SMPS)
  • Ćwiczenia z czytania schematów: identyfikacja bloków "prostownik–filtr–stabilizacja" oraz "kluczowanie–transformacja–sprzężenie zwrotne"

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego