Sličnosti i razlike između visokofrekventnog sklopnog napajanja i linearnog napajanja
1. Razlika između visokofrekventnog prekidačkog napajanja i običnog napajanja
Karakteristike običnog napajanja:
Obično je to linearno napajanje, a linearno napajanje se odnosi na napajanje u kojem regulatorna cijev radi u linearnom stanju. Međutim, to se razlikuje od visokofrekventnih prekidačkih izvora napajanja. Preklopna cijev (u prekidačkom napajanju, cijev za podešavanje obično se naziva preklopna cijev) radi u dva stanja: otpor uključenja je vrlo mali; off-otpor je velik.
Značajke visokofrekventnog prekidačkog napajanja:
Visokofrekventni prekidački izvor napajanja obično se sastoji od (s modulacijom širine impulsa) PWM kontrolnog sklopa i MOSFET-a. S razvojem i inovacijama tehnologije energetske elektronike, sklopni izvori napajanja uglavnom se koriste u malim dimenzijama, maloj težini i visokoj učinkovitosti, koji se gotovo primjenjuju na sve elektroničke uređaje, a njihova je važnost očita.
Visokofrekventna prekidačka napajanja su relativno nova vrsta napajanja. Ima prednosti visoke učinkovitosti, male težine, povećanja i smanjenja napona i velike izlazne snage. Međutim, budući da sklop radi u stanju sklopke, šum je relativno velik. Hajde da ukratko raspravimo o tome kako radi opadajuće prekidačko napajanje.
Krug se sastoji od sklopke K (tranzistor ili cijev s efektom polja u stvarnom krugu), diode slobodnog hoda D, induktora za pohranu energije L, filterskog kondenzatora C i slično. Kada je sklopka zatvorena, napajanje će opskrbljivati strujom trošilo kroz sklopku K i prigušnicu L, a dio električne energije će pohraniti u prigušnicu L i kondenzator C. Zbog vlastite induktivnosti induktor L, struja će rasti relativno sporo nakon uključivanja sklopke, odnosno izlaz ne može odmah dosegnuti vrijednost napona napajanja. Nakon određenog vremena prekidač će se isključiti. Zbog samoinduktivnosti prigušnice L (jasnije se može pretpostaviti da struja u prigušnici ima inercijski učinak) struja u krugu ostaje konstantna, tj. nastavlja teći slijeva nadesno, ta struja teče kroz opterećenje, od zemlje Žica se vraća, teče do anode diode slobodnog hoda D, teče kroz diodu D, a zatim se vraća na lijevi kraj induktora L, formirajući petlju. Izlazni napon se može kontrolirati kontroliranjem kada se sklopka zatvara i otvara (tj. PWM modulacija širine impulsa). Kada se detektira izlazni napon za kontrolu vremena uključivanja i isključivanja kako bi se izlazni napon održao konstantnim, svrha regulacije napona je postignuta.
2. Sličnosti između visokofrekventnog sklopnog napajanja i običnog napajanja
Trik je u tome što imaju regulator napona i koriste princip povratne sprege za regulaciju napona. Razlika je u tome što se visokofrekventno sklopno napajanje podešava preko sklopne cijevi, dok se obično napajanje obično podešava preko linearnog raspona pojačanja triode.
Nasuprot tome, potrošnja energije prekidačkog napajanja je mala, raspon primjene izmjeničnog napona je širok, a koeficijent valovitosti istosmjernog izlaza je bolji.
Glavni princip rada običnog polumosnog sklopnog napajanja je da se sklopne cijevi gornjeg i donjeg mosta (kada je frekvencija visoka, sklopna cijev je VMOS) uključuju jedna po jedna. Prvo, struja teče iz gornje cijevi premosnog prekidača, a funkcija pohranjivanja induktivne zavojnice koristi se za prikupljanje električne energije. U zavojnici je sklopna cijev gornjeg mosta zatvorena, a sklopna cijev donjeg mosta je otvorena. Zavojnica induktora i kondenzator nastavljaju opskrbljivati strujom prema van. Donji prekidač se zatim isključuje, a gornji prekidač uključuje kako bi se omogućio ulaz struje i postupak se ponavlja. Budući da se dva prekidača moraju uključivati i isključivati jedan po jedan, to se naziva sklopno napajanje.
Linearni izvori napajanja su različiti. Budući da nema prekidača, glavno crijevo će se uvijek odvoditi. Ako je previše, voda će iscuriti. To se obično događa kada neke linearne cijevi regulatora snage generiraju puno topline, neiscrpna zaliha električne energije pretvara se u toplinu. S ove točke gledišta, učinkovitost pretvorbe linearnog napajanja je vrlo niska, ali ako je proizvodnja topline velika, životni vijek komponenti neizbježno će se smanjiti, što će utjecati na konačni učinak upotrebe.
