Rozdíl mezi spínaným regulovaným napájecím zdrojem a regulovaným napájecím zdrojem s lineárním nastavením
1. Porovnání výkonového frekvenčního transformátoru a vysokofrekvenčního transformátoru
Spínaný regulovaný napájecí zdroj používá vysokofrekvenční transformátor a lineárně regulovaný napájecí zdroj používá transformátor napájecí frekvence. Popis je následující:
A. Transformátor napájecí frekvence musí být použit v regulovaném napájecím zdroji s lineárním nastavením a síťové napětí 220 V AC se snižuje prostřednictvím transformátoru napájecí frekvence. Jeho pracovní frekvence je nízká a jako železné jádro se používá plech z křemíkové oceli.
b. Obvod spínacího regulátoru využívá jako magnetické jádro vysokofrekvenční transformátor s magnetickým materiálem. Jeho pracovní frekvence je velmi vysoká, jeho objem je značně snížen a jeho hmotnost je pouze asi jedna pětina transformátoru výkonové frekvence.
2. Porovnání mezi nastavovací trubkou a spínací trubkou
Hlavní triodou v lineárně regulovaném napájecím zdroji je nastavovací trubice a hlavní triodou ve spínaném zdroji je spínací trubice (MOS trubice):
A. Pracovní frekvence spínací trubice je vysoká. Spínací trubice se používá ve spínaném napájecím zdroji a nastavovací trubice se používá v lineárně regulovaném napájecím zdroji. Pracovní metody obou se liší. Pracovní frekvence triody je jiná a pracovní frekvence spínací elektronky je mnohem vyšší.
b. Spínací trubice pracuje ve spínacím stavu. Spínací trubice ve spínaném zdroji pracuje ve spínaném stavu, to znamená, že pracuje buď ve vypnutém stavu, nebo v nasyceném stavu; v tomto pracovním režimu spínací trubice spotřebovává velmi málo energie a má vysokou účinnost, která může dosáhnout více než 80 procent.
C. Příkon spínací trubice je malý. Vzhledem k nízkému příkonu triody pracující ve spínaném stavu není potřeba zajišťovat velký chladič spínací elektronky. Teplota uvnitř stroje je nízká, což přispívá ke stabilnímu provozu napájecího obvodu po dlouhou dobu a životnost napájecího zdroje je relativně dlouhá.
d. Účinnost nastavovací trubice je nízká. Regulační trubice v lineárním napájecím zdroji pracuje v zesíleném stavu, veškerý zátěžový proud protéká nastavovací trubicí a úbytek napětí mezi kolektorem a emitorem nastavovací trubice se používá pro regulaci napětí a trubice mezi kolektorem a emitor Tlaková ztráta je velká, teplota nastavovací trubice je vysoká a je zapotřebí větší objem chladiče. Jeho účinnost konverze je nízká, pouze asi 50 procent.
3. Porovnání obvodu usměrňovače a obvodu filtru
Usměrňovací a filtrační obvody spínaného zdroje a lineárně regulovaného zdroje jsou porovnány následovně:
A. Pracovní napětí obvodu usměrňovače je různé. Obvod usměrňovače spínaného napájecího zdroje má nejprve usměrnit síť 220 V AC, vydat stejnosměrné napětí asi 300 V a poslat jej do obvodu další úrovně pro inverzi; AC napětí v obvodu usměrňovače je relativně vysoké a zpětné výdržné napětí usměrňovací diody je požadováno vysoké. Usměrňovací obvod v lineárně regulovaném napájecím zdroji usměrňuje výstupní nízkonapěťové střídavé napětí sekundárním vinutím výkonového transformátoru. Střídavé napětí v obvodu usměrňovače je relativně nízké a zpětné výdržné napětí usměrňovací diody musí být nízké.
b. Požadavky na kapacitu filtračního kondenzátoru ve výstupním obvodu jsou různé. Kapacita filtračního kondenzátoru ve výstupním obvodu spínaného zdroje je relativně malá, ale vyžaduje se, aby vysokofrekvenční charakteristiky filtračního kondenzátoru byly dobré. Dobrý filtrační efekt. Kapacita filtračního kondenzátoru v lineárně regulovaném zdroji je poměrně velká. Je to proto, že výstupní napětí AC frekvence lineárního napájecího zdroje je nízká a pro dosažení dobrého filtračního efektu je třeba použít dostatečně velký filtrační kondenzátor.
4. Komplexní srovnání principů obvodů
A. Obvod spínaného zdroje je složitý a obsahuje mnoho komponent, od desítek až po stovky komponent. Hlavním důvodem je, že řídicí obvod je složitý a přidání různých ochranných obvodů komplikuje již tak složitý obvod. Pro elektrotechnické inženýry, kteří teprve začínají, je obtížné pochopit princip fungování spínaných zdrojů. Při analýze obvodů je třeba použít více podmínek současně. Obvody jsou propojeny, takže je vyžadována komplexní schopnost analyzovat obvody. Ochranný obvod v spínaném napájecím obvodu je složitý a když dojde k poruše, často způsobí poškození více součástí, což je obtížné opravit a vyžaduje špičkovou technologii opravy.
b. Lineární napájení je mnohem jednodušší. Výkonový transformátor plus usměrňovací dioda, filtrační kondenzátor a lineární nastavovací trubice mají pouze několik součástí. Je snazší pochopit a analyzovat princip fungování. Ochranný obvod lineárně regulovaného napájecího zdroje je jednoduchý a většina produktů nemá ochranný obvod a analýza a pochopení obvodu jsou relativně snadné.
