Rozdíly mezi analogovými napájecími zdroji, digitálními napájecími zdroji a spínanými napájecími zdroji
Jak vybereme napájecí modul v návrhu napájecího zdroje? Předpokladem výběru je, že musíme rozumět všem druhům napájecích zdrojů a rozdílům mezi nimi, abychom mohli správně vybrat napájecí modul.
Úvod do analogového napájení
Analogový zdroj: tedy transformátorový zdroj, který je realizován železným jádrem a cívkou. Počet závitů cívky určuje poměr napětí na obou koncích. Funkcí železného jádra je přenášet měnící se magnetické pole. (moje země) Hlavní cívka vytváří měnící se magnetické pole o frekvenci 50 Hz. Toto měnící se magnetické pole je přenášeno do sekundární cívky přes železné jádro a v sekundární cívce je generováno indukované napětí, takže transformátor realizuje transformaci napětí.
Nevýhody analogového napájení: cívka a železné jádro jsou vodiče, takže budou generovat teplo (ztráty) v důsledku samoindukčního proudu během procesu přeměny napětí, takže účinnost transformátoru je velmi nízká, obecně ne více než 35 procent .
Použití transformátorů ve výkonových zesilovačích audio zařízení: výkonové zesilovače s vysokým výkonem vyžadují transformátory, které poskytují větší výstupní výkon. Pak to lze realizovat pouze zvýšením počtu závitů cívky a zvýšením objemu železného jádra a zvýšení počtu závitů a objemu železného jádra zhorší jeho ztrátu, takže transformátor výkonového zesilovače musí být vyrobeny velmi velké, což povede k: objemnému, vysokému vývinu tepla.
Úvod do spínaných zdrojů
Spínaný zdroj: Před vstupem proudu do transformátoru se prostřednictvím spínací funkce tranzistoru zvýší frekvence proudu našich obvyklých 50HZ na desítky tisíc Hz. Při takto vysoké frekvenci dosahuje frekvence změny magnetického pole také desítek tisíc Hz, takže cívka Počet závitů a objem železného jádra získá stejný převodní poměr napětí. Díky snížení počtu závitů cívky a objemu železného jádra se ztráta značně sníží. Obecně platí, že účinnost spínaného napájecího zdroje dosahuje 90 procent a objem může být velmi malý a výstup je stabilní, takže spínané napájecí zdroje mají výhody, které je obtížné dosáhnout s analogovými napájecími zdroji.
(Spínaný zdroj má také své nedostatky, jako je zvlnění výstupního napětí a spínací šum, lineární zdroj nikoli)
Audio zařízení - Aplikace spínaného zdroje ve výkonovém zesilovači: Výhody spínaného zdroje byly ukázány v popisu procesu spínaného napájení, takže i když se jedná o výkonový zesilovač s vysokým výkonem, spínaný napájecí zdroj může být velmi jemný a malé.
Úvod do digitální energie
V aplikacích, které se snadno používají a vyžadují málo změn parametrů, mají analogové napájecí produkty více výhod, protože vhodnost jejich aplikací lze realizovat pomocí hardwarového vytvrzování, a v aplikacích, kde existuje více kontrolovatelných faktorů, rychlejší odezva v reálném čase, a další Ve složitých vysoce výkonných systémových aplikacích, které vyžadují řízení spotřeby analogového systému, je výhodnější digitální napájení. Navíc ve složitém multisystémovém podnikání, ve srovnání s analogovým napájecím zdrojem, digitální napájecí zdroj realizuje různé aplikace prostřednictvím softwarového programování. Jeho škálovatelnost a znovupoužitelnost umožňuje uživatelům snadno měnit pracovní parametry a optimalizovat systém napájení. Také snižuje počet periferních komponent díky nadproudové ochraně a správě v reálném čase.
Ve složitém multisystémovém podnikání, ve srovnání s analogovým napájecím zdrojem, digitální napájecí zdroj realizuje různé aplikace prostřednictvím softwarového programování. Jeho škálovatelnost a znovupoužitelnost umožňuje uživatelům snadno měnit pracovní parametry a optimalizovat systém napájení. Také snižuje počet periferních komponent díky nadproudové ochraně a správě v reálném čase.
Digitální napájecí zdroj je řízen DSP a MCU. Relativně řečeno, napájecí zdroj řízený DSP využívá metodu digitálního filtrování, která může lépe splňovat komplexní požadavky na napájení, rychlejší odezvu v reálném čase a lepší výkon stabilizace napětí napájecího zdroje než napájecí zdroj řízený MCU.
Jaké jsou výhody digitálního napájení
Především je programovatelný a všechny funkce jako komunikace, detekce a telemetrie lze realizovat softwarovým programováním. Digitální napájecí zdroj má navíc vysoký výkon a vysokou spolehlivost a je velmi flexibilní.
Interference: Mezi digitálním a analogovým v jednočipovém mikropočítači, protože digitální signál je pulzní signál se širokým spektrem, je to hlavně digitální část, která silně interferuje s analogovou částí; nejen digitální napájení a analogové napájení jsou obecně odděleny, ale připojení dvou filtrů, v některých případech s vysokými požadavky, jako když AD převodník uvnitř některých jednočipových mikropočítačů provádí AD převod, je často nutné nechat digitální část přejde do klidového stavu a většina digitální logiky přestane fungovat, aby zabránila poškození analogové části. rušení. Pokud je rušení vážné, můžete dokonce použít dva napájecí zdroje samostatně a obecně je izolovat pomocí induktorů a kondenzátorů. Je také možné propojit napájecí zdroje digitální a analogové části na celé desce dohromady a použít samostatné cesty pro přímé připojení k pájeným spojům kondenzátorů výkonového filtru. Pokud nejsou požadavky na rušení vysoké, lze je náhodně propojit.
Laskavé tipy
(1) Pokud není použita funkce A/D nebo D/A čipu, není nutné rozlišovat mezi digitálním napájením a analogovým napájením.
(2) Pokud se používá A/D nebo D/A, měl by se vzít v úvahu také návrh referenčního napájecího zdroje.
Výše uvedené je jen stručný úvod do rozdílu mezi analogovým napájením, digitálním napájením a spínaným napájením. Pokud chcete být inženýrem, musíte se naučit více.
