Porovnání principu lineárního napájení a spínaného zdroje
Úvod do lineárních napájecích zdrojů:
Lineární napájecí zdroj nejprve transformuje střídavý proud přes transformátor a poté usměrňuje a filtruje obvod usměrňovače, aby získal nestabilní stejnosměrné napětí. Pro dosažení vysoce přesného stejnosměrného napětí musí být výstupní napětí upraveno prostřednictvím napěťové zpětné vazby. Z hlediska hlavního výkonu je tato technologie napájecího zdroje velmi vyspělá, může dosáhnout vysoké stability, vlnění je velmi malé a nedochází k rušení a šumu, které spínané zdroje mají. Obvod zpětné vazby napětí pracuje v lineárním stavu a na nastavovací trubici je určitý úbytek napětí. Když je na výstupu velký provozní proud, je spotřeba energie nastavovací trubice příliš velká a účinnost konverze je nízká.
Lineární napájení znamená, že elektronka použitá pro nastavení napětí pracuje v lineární oblasti. Odpovídajícím způsobem spínaný napájecí zdroj znamená, že elektronka používaná pro nastavení napětí pracuje v saturační a vypínací oblasti, tedy ve spínacím stavu.
Lineární napájecí zdroje obecně vzorkují výstupní napětí a poté je pošlou do zesilovače srovnávacího napětí s referenčním napětím. Výstup tohoto napěťového zesilovače se používá jako vstup nastavovací trubice pro ovládání nastavovací trubice tak, že její přechodové napětí se mění se změnou vstupu, čímž se upravuje její výstup. Napětí. Ale spínaný zdroj mění výstupní napětí změnou doby zapnutí a vypnutí regulační elektronky, tedy pracovního cyklu.
Elektronky používané pro regulaci napětí v lineárních napájecích zdrojích pracují v lineární oblasti. Odpovídajícím způsobem spínaný napájecí zdroj znamená, že elektronka používaná pro nastavení napětí pracuje v saturační a vypínací oblasti, tedy ve spínacím stavu.
Lineární napájecí zdroje obecně vzorkují výstupní napětí a poté je pošlou do zesilovače srovnávacího napětí s referenčním napětím. Výstup tohoto napěťového zesilovače se používá jako vstup nastavovací trubice pro ovládání nastavovací trubice tak, že její přechodové napětí se mění se změnou vstupu, čímž se upravuje její výstup. Napětí. Ale spínaný zdroj mění výstupní napětí změnou doby zapnutí a vypnutí regulační elektronky, tedy pracovního cyklu.
Princip lineárního napájecího zdroje: Lineární napájecí zdroj zahrnuje především napájecí frekvenční transformátor, výstupní filtr usměrňovače, řídicí obvod, ochranný obvod atd. Lineární napájecí zdroj nejprve transformuje střídavý výkon přes transformátor a poté usměrňuje a filtruje obvod usměrňovače, aby získal nestabilní stejnosměrné napětí. Pro dosažení vysoce přesného stejnosměrného napětí musí být výstupní napětí upraveno prostřednictvím napěťové zpětné vazby. Tato technologie napájení je velmi vyspělá a může dosáhnout velmi vysoké přesnosti. Vysoká stabilita, velmi malé zvlnění a žádné rušení a šum jako u spínacích zdrojů. Jeho nevýhodou však je, že vyžaduje velký a těžký transformátor a požadovaný filtrační kondenzátor je také dost velký co do rozměrů a hmotnosti. Kromě toho obvod zpětné vazby napětí pracuje v lineárním stavu a na nastavovací trubici je určitý pokles napětí. Když je na výstupu velký provozní proud, v tuto chvíli je spotřeba energie nastavovací trubice příliš velká, účinnost konverze je nízká a musí být instalován velký chladič. Tento druh zdroje není vhodný pro potřeby počítačů a dalších zařízení a bude postupně nahrazován spínanými zdroji.
Spínaný zdroj usměrní střídavý proud na stejnosměrný proud, poté stejnosměrný proud přemění na střídavý proud a poté usměrní výstup na požadované stejnosměrné napětí. Tímto způsobem spínaný zdroj eliminuje potřebu transformátoru a obvodu zpětné vazby napětí v lineárním napájecím zdroji. Obvod invertoru ve spínaném zdroji je kompletně digitálně nastaven a může také dosáhnout velmi vysoké přesnosti nastavení.
Hlavním principem činnosti spínaného zdroje je to, že horní a dolní můstková Mos trubice jsou postupně zapínány. Nejprve proud teče dovnitř přes horní mostní trubku Mos. Akumulační funkce cívky se používá ke shromažďování elektrické energie v cívce. Nakonec se uzavře horní mostní trubka Mos a zapne se spodní mostovka Mos. Mos elektronka, cívka a kondenzátor můstku nadále dodávají externí energii. Potom se uzavře spodní můstek Mos trubice a poté se otevře horní můstek, aby vstoupil proud, a to se opakuje. Vzhledem k tomu, že Mos elektronka musí být postupně zapínána a vypínána, nazývá se spínaný zdroj.
Lineární napájení je jiné. Protože není zapojen žádný spínač, vodovodní potrubí vždy vypouští vodu. Pokud je vody příliš mnoho, vyteče. To je důvod, proč často vidíme, že trubice Mos některých lineárních napájecích zdrojů generuje velké množství tepla. Nekonečná elektrická energie se celá přemění na tepelnou energii. Z tohoto pohledu je účinnost konverze lineárního napájecího zdroje velmi nízká, a když je teplo vysoké, životnost součástí se nevyhnutelně sníží, což má vliv na konečný efekt použití.
Hlavním rozdílem mezi spínanými zdroji a lineárními zdroji je způsob jejich práce.
Napájecí zařízení s lineárním napájením pracují v lineárním stavu, což znamená, že napájecí zařízení pracuje vždy, jakmile je použito, takže jeho pracovní účinnost je nízká, obvykle mezi 50[[%]]~60[[%]], a nutno říci, že jde o velmi dobrý lineární zdroj. Pracovní metoda lineárního napájení vyžaduje měnič napětí pro změnu z vysokého napětí na nízké napětí. Obecně se jedná o transformátor, ale existují i jiné, jako je napájecí zdroj KX, který pak usměrňuje a vydává stejnosměrné napětí. V důsledku toho je velmi velký, objemný, neefektivní a generuje velké množství tepla. Má také své výhody: malé zvlnění, dobrá rychlost nastavení a malé vnější rušení. Vhodné pro použití s analogovými obvody, různými zesilovači atd.
Spínaný zdroj. Jeho napájecí zařízení pracuje ve spínacím stavu (zapnuto a vypnuto, zapnuto a vypnuto, frekvence je velmi rychlá, frekvence obecného spínaného zdroje napájení pro ploché panely je 100~200KHz a frekvence napájení modulu je 300~500KHz) . Tímto způsobem bude jeho ztráta malá a účinnost vysoká. Dále jsou kladeny požadavky na transformátor, který musí být vyroben z materiálů s vysokou magnetickou permeabilitou. Je trochu flekatý, ale jeho transformátor je malý jako postavička. Účinnost je 80 % až 90 %. Říká se, že nejlepší moduly VICOR ve Spojených státech mají až 99 %. Spínaný zdroj má vysokou účinnost a malé rozměry, ale ve srovnání s lineárním zdrojem je jeho zvlnění a rychlost regulace napětí a proudu se slevou.
