Rozdíl mezi spínaným napájením a lineárním napájením
Co je to spínaný zdroj
Switching power supply je zkratka pro spínaný zdroj napájení regulátoru napětí, obecně se odkazuje na AC (střídavý proud) - DC (stejnosměrný proud) měnič, který přivádí střídavé napětí a vydává DC napětí. Spínací trubice uvnitř spínaného zdroje pracuje ve vysokofrekvenčním spínacím stavu a spotřebovává velmi nízkou energii. Energetická účinnost může dosáhnout 75% až 90%, což je dvakrát více než u běžných lineárních stabilizovaných napájecích zdrojů.
Princip činnosti spínaného zdroje napájení
Spínaný zdroj je typ napájecího zdroje, který využívá moderní technologii napájení k řízení časového poměru spínání a vypínání tranzistorů při zachování stabilního výstupního napětí. Spínaný napájecí zdroj se skládá z řízení pulsně šířkové modulace (PWM) (polovodičové tranzistory z oxidu kovu).
Spínaný zdroj se skládá ze čtyř hlavních částí: hlavního obvodu, řídicího obvodu, detekčního obvodu a pomocného obvodu. Spínaný zdroj energie, jak název napovídá, je ekvivalentní tomu, že zde máte dveře, jedny dveře umožňují průchod proudu a druhé dveře brání průchodu proudu. Co jsou tedy dveře?
Některé spínané napájecí zdroje používají tyristory, zatímco jiné používají spínací tranzistory, které se spoléhají na základnu a řídicí elektrodu (tyristor) plus pulzní signály k dokončení vedení a přerušení, což umožňuje elektronickému spínači nepřetržitě „zapínat“ a „vypínat“ a umožnění elektronickému spínacímu zařízení pulzně modulovat vstupní napětí, čímž se dosáhne konverze napětí DC/AC, DC/DC, jakož i nastavitelné a automatické napěťové regulace výstupního napětí.
Rozdíl mezi spínaným napájením a lineárním napájením
Zjednodušeně lze na regulaci napětí lineárního zdroje nahlížet jako na regulaci hodnoty odporu, což je ekvivalentní změně napětí úpravou posuvného odporu, zatímco spínaný zdroj mění napětí úpravou frekvence spínače. Mezitím, ve srovnání s lineárními napájecími zdroji, se náklady na oba spínané zdroje zvyšují s rostoucím výstupním výkonem, ale rychlosti růstu obou jsou odlišné.
1. Náklady na lineární napájecí zdroj jsou ve skutečnosti vyšší než náklady na spínaný zdroj v určitém výstupním bodě výkonu.
S vývojem a inovacemi technologie výkonové elektroniky proto technologie spínaných napájecích zdrojů nadále proniká a inovuje. Tento problém s cenou místo toho posunul technologii spínaného napájení směrem k nízkému výstupnímu výkonu, což poskytuje širokou škálu vývojového prostoru pro spínané napájení.
2. Vztah mezi silovými elektronickými zařízeními a prací a životem lidí je stále těsnější a elektronická zařízení se neobejdou bez spolehlivých zdrojů energie. Po vstupu do 80. let počítače plně realizovaly spínané napájení a v 90. letech se spínané zdroje postupně dostávaly do různých elektronických a elektrických oborů.
Během pouhých deseti let technologie spínaných napájecích zdrojů rychle obsadila hlavní pozici výkonových elektronických zařízení. Je to jen proto, že spínané napájecí zdroje jsou malé velikosti?
3. Ve skutečnosti ze schematického nákresu spínaného zdroje lze pochopit, že nepoužívá objemné transformátory napájecí frekvence, a protože je rozptýlený výkon na nastavovací trubici značně snížen, eliminuje potřebu velkých chladičů . To snižuje velikost a hmotnost spínaného zdroje. Největší výhodou spínaných zdrojů je však nízká spotřeba a vysoká účinnost. Ve spínaném napájecím obvodu tranzistor opakovaně přepíná mezi stavy „zapnuto“ a „vypnuto“ pod budícím signálem s velmi vysokou rychlostí převodu a frekvencí pouze 50 Hz, což výrazně zlepšuje energetickou účinnost.
4. Spínaný zdroj má široký rozsah regulace napětí. Výstupní napětí spínaného zdroje je regulováno pracovním cyklem budícího signálu a kolísání napětí vstupního signálu může být kompenzováno frekvenční modulací nebo šířkovou modulací. Tímto způsobem, i když se napětí v elektrické síti velmi mění, může stále zajistit relativně stabilní výstupní napětí.
5. Pracovní frekvence spínaných zdrojů je v současnosti v podstatě 50 kHz, což je 1000krát více než u lineárně regulovaných zdrojů. To také zvyšuje účinnost filtrování usměrněných napájecích zdrojů téměř 1000krát; Dokonce i s půlvlnným usměrněním a kondenzátorovým filtrováním se účinnost zvýšila 500krát. Při stejném zvlněném výstupním napětí je při použití spínaného zdroje kapacita filtračního kondenzátoru pouze 1/500~1/1000 kapacity lineárního regulátoru.
