Rozdiel medzi spínaným regulovaným napájacím zdrojom a regulovaným napájacím zdrojom s lineárnym nastavením
1. Porovnanie výkonového frekvenčného transformátora a vysokofrekvenčného transformátora
Spínaný regulovaný napájací zdroj využíva vysokofrekvenčný transformátor a lineárne regulovaný napájací zdroj využíva výkonový frekvenčný transformátor. Popis je nasledovný:
a. V regulovanom napájacom zdroji s lineárnym nastavením sa musí použiť transformátor výkonovej frekvencie a sieťové napätie 220 V AC sa zníži prostredníctvom transformátora výkonovej frekvencie. Jeho pracovná frekvencia je nízka a ako železné jadro sa používa plech z kremíkovej ocele.
b. Obvod spínacieho regulátora využíva ako magnetické jadro vysokofrekvenčný transformátor s magnetickým materiálom. Jeho pracovná frekvencia je veľmi vysoká, jeho objem je značne znížený a jeho hmotnosť je len asi pätina transformátora výkonovej frekvencie.
2. Porovnanie nastavovacej trubice a spínacej trubice
Hlavná trióda v lineárne regulovanom napájacom zdroji je nastavovacia trubica a hlavná trióda v spínacom zdroji je spínacia trubica (MOS):
a. Pracovná frekvencia spínacej trubice je vysoká. Spínacia trubica sa používa v spínacom napájacom zdroji a nastavovacia trubica sa používa v lineárnom regulovanom napájacom zdroji. Pracovné metódy oboch sú odlišné. Pracovná frekvencia triódy je iná a pracovná frekvencia spínacej trubice je oveľa vyššia.
b. Spínacia trubica pracuje v spínacom stave. Spínacia trubica v spínacom zdroji pracuje v spínanom stave, to znamená, že pracuje buď v odpojenom stave alebo v nasýtenom stave; v tomto pracovnom režime spínacia trubica spotrebováva veľmi málo energie a má vysokú účinnosť, ktorá môže dosiahnuť viac ako 80 percent.
c. Príkon spínacej trubice je malý. Vzhľadom na nízku spotrebu triódy pracujúcej v spínacom stave nie je potrebné zabezpečiť veľký chladič pre spínaciu trubicu. Teplota vo vnútri stroja je nízka, čo prispieva k stabilnej prevádzke napájacieho obvodu po dlhú dobu a životnosť napájacieho zdroja je relatívne dlhá.
d. Účinnosť nastavovacej trubice je nízka. Nastavovacia trubica v lineárnom napájacom zdroji pracuje v zosilnenom stave, všetok zaťažovací prúd preteká cez nastavovaciu trubicu a pokles napätia medzi kolektorom a emitorom nastavovacej trubice sa používa na reguláciu napätia a trubica medzi kolektorom a emitor Pokles tlaku je veľký, teplota nastavovacej trubice je vysoká a je potrebný väčší objem chladiča. Jeho účinnosť konverzie je nízka, len asi 50 percent.
3. Porovnanie obvodu usmerňovača a obvodu filtra
Usmerňovacie a filtračné obvody spínaného napájacieho zdroja a lineárne regulovaného napájacieho zdroja sa porovnávajú takto:
a. Pracovné napätie obvodu usmerňovača je odlišné. Obvod usmerňovača spínaného napájacieho zdroja má najskôr usmerniť sieť 220 V AC, vydať jednosmerné napätie približne 300 V a poslať ho do obvodu ďalšej úrovne na inverziu; striedavé napätie v obvode usmerňovača je relatívne vysoké a spätné výdržné napätie usmerňovacej diódy je požadované vysoké. Obvod usmerňovača v lineárnom regulovanom napájacom zdroji usmerňuje výstup nízkonapäťového striedavého napätia sekundárnym vinutím výkonového transformátora. Striedavé napätie v obvode usmerňovača je relatívne nízke a spätné výdržné napätie usmerňovacej diódy musí byť nízke.
b. Požiadavky na kapacitu filtračného kondenzátora vo výstupnom obvode sú rôzne. Kapacita filtračného kondenzátora vo výstupnom obvode spínaného zdroja je relatívne malá, ale vyžaduje sa, aby vysokofrekvenčné charakteristiky filtračného kondenzátora boli dobré. Dobrý filtračný efekt. Kapacita filtračného kondenzátora v lineárnom regulovanom napájacom zdroji je pomerne veľká. Je to spôsobené tým, že frekvencia výstupného napätia striedavého prúdu lineárneho napájacieho zdroja je nízka a na dosiahnutie dobrého filtračného účinku je potrebné použiť dostatočne veľký filtračný kondenzátor.
4. Komplexné porovnanie princípov obvodov
a. Obvod spínaného napájacieho zdroja je zložitý a obsahuje veľa komponentov, od desiatok až po stovky komponentov. Hlavným dôvodom je, že riadiaci obvod je zložitý a pridanie rôznych ochranných obvodov robí už tak zložitý obvod komplikovanejším. Pre elektrotechnických inžinierov, ktorí práve začínajú, je ťažké pochopiť princíp fungovania spínaných zdrojov napájania. Pri analýze obvodov je potrebné použiť viacero podmienok súčasne. Obvody sú prepojené, takže je potrebná komplexná schopnosť analyzovať obvody. Ochranný obvod v spínacom napájacom obvode je zložitý a keď dôjde k poruche, často spôsobí poškodenie viacerých komponentov, ktoré sa ťažko opravujú a vyžadujú si špičkovú technológiu opravy.
b. Lineárne napájanie je oveľa jednoduchšie. Výkonový transformátor plus usmerňovacia dióda, filtračný kondenzátor a lineárna nastavovacia trubica majú len niekoľko komponentov. Je ľahšie pochopiť a analyzovať princíp fungovania. Ochranný obvod lineárneho regulovaného napájacieho zdroja je jednoduchý a väčšina produktov nemá ochranný obvod a analýza a pochopenie obvodu sú relatívne jednoduché.
