Princíp lineárneho napájania a porovnanie spínaného napájania
1. Úvod do lineárneho napájania:
Lineárny napájací zdroj najprv transformuje striedavý prúd cez transformátor a potom ho usmerňuje a filtruje cez obvod usmerňovača, aby získal nestabilné jednosmerné napätie. Na dosiahnutie vysoko presného jednosmerného napätia sa musí výstupné napätie upraviť pomocou spätnej väzby napätia. Z hlavného výkonnostného hľadiska je táto technológia napájania veľmi vyspelá, môže dosiahnuť vysokú stabilitu, zvlnenie je tiež veľmi malé a nedochádza k rušeniu a šumu, ktorý má spínaný zdroj. Obvod spätnej väzby napätia pracuje v lineárnom stave a na nastavovacej trubici je určitý pokles napätia. Pri výstupe veľkého prevádzkového prúdu je spotreba energie nastavovacej trubice príliš veľká a účinnosť konverzie je nízka.
Lineárne napájanie znamená, že elektrónky používané na nastavenie napätia pracujú v lineárnej oblasti. Zodpovedajúcim spôsobom existuje aj spínaný napájací zdroj, čo znamená, že elektrónka používaná na nastavenie napätia pracuje v oblasti nasýtenia a vypnutia, teda v spínacom stave.
Lineárny napájací zdroj vo všeobecnosti vzorkuje výstupné napätie a potom ho posiela do zosilňovača porovnávacieho napätia s referenčným napätím. Výstup napäťového zosilňovača sa používa ako vstup nastavovacej trubice na ovládanie nastavovacej trubice tak, aby sa prechodové napätie menilo so vstupom, čím sa upravuje jeho výstup. Napätie. Spínaný zdroj však mení výstupné napätie zmenou času zapnutia a vypnutia regulačnej trubice, teda pracovného cyklu.
Rúrky používané na nastavenie napätia v lineárnych zdrojoch pracujú v lineárnej oblasti. Zodpovedajúcim spôsobom existuje aj spínaný napájací zdroj, čo znamená, že elektrónka používaná na nastavenie napätia pracuje v oblasti nasýtenia a vypnutia, teda v spínacom stave.
Lineárny napájací zdroj vo všeobecnosti vzorkuje výstupné napätie a potom ho posiela do zosilňovača porovnávacieho napätia s referenčným napätím. Výstup napäťového zosilňovača sa používa ako vstup nastavovacej trubice na ovládanie nastavovacej trubice tak, aby sa prechodové napätie menilo so vstupom, čím sa upravuje jeho výstup. Napätie. Spínaný zdroj však mení výstupné napätie zmenou času zapnutia a vypnutia regulačnej trubice, teda pracovného cyklu. 2. Princíp lineárneho napájania: lineárny napájací zdroj zahŕňa hlavne výkonový frekvenčný transformátor, výstupný usmerňovací filter, riadiaci obvod, ochranný obvod atď. Lineárny zdroj najprv transformuje striedavý prúd cez transformátor a potom ho usmerňuje a filtruje cez obvod usmerňovača, aby získal nestabilné jednosmerné napätie. Na dosiahnutie vysoko presného jednosmerného napätia sa musí výstupné napätie upraviť pomocou spätnej väzby napätia. Táto technológia zdroja je veľmi vyspelá a môže dosiahnuť veľmi vysokú stabilitu, malé zvlnenie a žiadne rušenie a šum spínaného zdroja. Jeho nevýhodou však je, že vyžaduje obrovský a ťažký transformátor a objem a hmotnosť potrebného filtračného kondenzátora sú tiež pomerne veľké a obvod spätnej väzby napätia pracuje v lineárnom stave a existuje určitý pokles napätia na nastavovacia trubica a výstup je relatívne veľký. V tomto čase je spotreba energie nastavovacej trubice príliš veľká, účinnosť konverzie je nízka a musí byť nainštalovaný veľký chladič. Tento druh napájania nie je vhodný pre potreby počítačov a iných zariadení a bude postupne nahradený spínaným zdrojom. 3. Porovnanie spínaného zdroja: spínaný zdroj obsahuje hlavne vstupný sieťový filter, vstupný usmerňovací filter, invertor, výstupný usmerňovací filter, riadiaci obvod a ochranný obvod. Ich funkcie sú:
1. Vstupný sieťový filter: Eliminujte rušenie zo siete, ako je štart motora, spínanie elektrických spotrebičov, úder blesku atď., a tiež zabráňte šíreniu vysokofrekvenčného šumu generovaného spínaným zdrojom do mriežka.
2. Vstupný usmerňovací filter: upravte a filtrujte vstupné napätie siete, aby ste zabezpečili jednosmerné napätie pre konvertor.
3. Invertor: Je kľúčovou súčasťou spínaného napájania. Transformuje jednosmerné napätie na vysokofrekvenčné striedavé napätie a zohráva úlohu pri izolácii výstupnej časti od vstupnej siete.
4. Výstupný usmerňovací filter: usmernite a odfiltrujte výstup vysokofrekvenčného striedavého napätia meničom, aby ste získali požadované jednosmerné napätie a zároveň zabránili rušeniu záťaže vysokofrekvenčným šumom.
5. Riadiaci obvod: zistite výstupné jednosmerné napätie, porovnajte ho s referenčným napätím a zosilnite ho. Šírka impulzu oscilátora je modulovaná na riadenie prevodníka, aby sa výstupné napätie udržalo stabilné.
6. Ochranný obvod: Keď má spínaný zdroj skrat prepätia alebo nadprúdu, ochranný obvod zastaví spínaný zdroj, aby ochránil záťaž a samotný zdroj.
Spínaný zdroj najprv usmerní striedavý prúd na jednosmerný prúd, potom jednosmerný prúd premení na striedavý prúd a potom usmerní a vydá požadované jednosmerné napätie. Týmto spôsobom spínaný zdroj šetrí transformátor v spodnom lineárnom zdroji a obvode spätnej väzby napätia. Invertorový obvod v spínanom napájacom zdroji je kompletne digitálne nastavovaný, čím je možné dosiahnuť aj veľmi vysokú presnosť nastavenia.
Hlavným pracovným princípom spínaného zdroja je to, že Mos trubice horného mostíka a dolného mostíka sú postupne zapnuté. Najprv prúd tečie cez Mos trubicu horného mostíka a elektrická energia sa akumuluje v cievke pomocou akumulačnej funkcie cievky. Nakoniec sa vypne trubica Mos horného mosta a zapne sa dolný most. Mos elektrónka, cievka a kondenzátor mostíka nepretržite dodávajú energiu von. Potom vypnite Mos trubicu spodného mostíka a potom otvorte horný mostík, aby vstúpil prúd, a zopakujte to takto, pretože trubicu Mos je potrebné postupne zapínať a vypínať, takže sa to nazýva spínaný zdroj.
Lineárne napájanie je iné. Keďže nie je zapojený žiadny spínač, horné vodovodné potrubie vždy vypúšťa vodu. Ak je vody príliš veľa, vytečie. To je to, čo často vidíme u niektorých lineárnych napájacích zdrojov. Mos trubica generuje veľa tepla. Nekonečná elektrická energia sa celá premieňa na tepelnú energiu. Z tohto hľadiska je účinnosť konverzie lineárneho napájacieho zdroja veľmi nízka a keď je teplo vysoké, životnosť komponentov sa nevyhnutne zníži, čo ovplyvňuje konečný efekt použitia.
Rozdiel medzi spínaným napájacím zdrojom a lineárnym napájacím zdrojom je najmä spôsob ich fungovania.
Napájacie zariadenie lineárneho napájacieho zdroja pracuje v lineárnom stave, to znamená, že výkonové zariadenie pracuje vždy, keď sa používa, čo vedie k jeho nízkej pracovnej účinnosti, zvyčajne medzi 50[[ percent ]]~60[ [ percent ]] a treba povedať, že je to veľmi dobrý lineárny zdroj. Pracovná metóda lineárneho napájacieho zdroja vyžaduje, aby bolo napäťové zariadenie na prechod z vysokého napätia na nízke napätie. Vo všeobecnosti je to transformátor a existujú aj iné ako zdroj napájania KX, ktorý potom usmerňuje a vydáva jednosmerné napätie. V dôsledku toho je jeho objem veľký, ťažký, má nízku účinnosť a vytvára veľa tepla. Má tiež svoje výhody: malé zvlnenie, dobrá rýchlosť nastavenia a malé vonkajšie rušenie. Vhodné pre použitie s analógovými obvodmi, rôznymi zosilňovačmi atď.
vypínač napájania. Jeho napájacie zariadenia pracujú v spínacom stave (jeden zapnutý a jeden vypnutý, jeden zapnutý a jeden vypnutý, frekvencia je veľmi rýchla, frekvencia hlavného spínacieho zdroja panela je 100 ~ 200 kHz a frekvencia napájania modulu je 300 ~ 500 kHz). Týmto spôsobom je jeho strata malá a jeho účinnosť je vysoká. Požiadavky sú aj na transformátory, ktoré musia byť vyrobené z materiálov s vysokou magnetickou permeabilitou. Trochu atramentu, jeho transformátor je malé slovo. Účinnosť 80 až 90 percent. Hovorí sa, že najlepšie moduly VICOR v Spojených štátoch majú až 99 percent. Spínaný zdroj má vysokú účinnosť a malú veľkosť, ale v porovnaní s lineárnym zdrojom je jeho zvlnenie a miera nastavenia napätia a prúdu znížená.
