Koja je razlika između prekidačkog napajanja i običnog linearnog napajanja?
Obično napajanje je općenito linearno napajanje, a linearno napajanje odnosi se na napajanje u kojem regulacijska cijev radi u linearnom stanju. Ali drugačije je u prekidačkom napajanju. Preklopna cijev (u sklopnom napajanju, cijev za podešavanje općenito nazivamo preklopnom cijevi) radi u dva stanja uključeno i isključeno: uključeno - otpor je vrlo mali, isključeno - otpor je vrlo velik Veliki.
Preklopno napajanje je relativno nova vrsta napajanja. Ima prednosti visoke učinkovitosti, male težine, step-up i step-down i velike izlazne snage. Međutim, budući da sklop radi u stanju sklopke, šum je relativno velik.
Recimo ukratko o principu rada opadajućeg prekidačkog napajanja: krug se sastoji od sklopke (tranzistor ili cijev s efektom polja u stvarnom krugu), diode slobodnog hoda, induktora za pohranjivanje energije i filterskog kondenzatora.
Kada je sklopka zatvorena, izvor napajanja napaja trošilo kroz sklopku i induktor, a dio električne energije pohranjuje u induktor i kondenzator. Zbog samoinduktivnosti induktiviteta, nakon uključivanja sklopke struja sporo raste, odnosno izlaz ne može odmah dosegnuti vrijednost napona napajanja.
Nakon određenog vremena prekidač se isključuje, a zbog samoinduktivnosti induktora (može se vizualno usporediti da struja u induktoru ima inercijski učinak), struja u krugu će ostati nepromijenjena, odnosno nastaviti teći slijeva nadesno. Ova struja teče kroz opterećenje, vraća se iz žice za uzemljenje, teče do anode diode slobodnog hoda, prolazi kroz diodu i vraća se na lijevi kraj induktora, stvarajući tako petlju.
Kontrolom kada se sklopka zatvara i otvara (tj. PWM - Pulse Width Modulation), može se kontrolirati izlazni napon. Ako se vrijeme uključivanja i isključivanja kontrolira otkrivanjem izlaznog napona kako bi se izlazni napon održao konstantnim, svrha regulacije napona je postignuta.
Uobičajeni izvor napajanja i prekidački izvor napajanja imaju istu cijev za podešavanje napona, koja koristi princip povratne sprege za stabilizaciju napona. Razlika je u tome što preklopno napajanje koristi preklopnu cijev za podešavanje, a obično napajanje općenito koristi područje linearnog pojačanja triode za podešavanje. Za usporedbu, sklopno napajanje ima nisku potrošnju energije, širok raspon primjene na izmjenični napon i bolji koeficijent valovitosti izlazne istosmjerne struje. Nedostatak je smetnja sklopnog impulsa.
Glavni princip rada običnog polumosnog sklopnog napajanja je da se sklopne cijevi gornjeg i donjeg mosta (kada je frekvencija visoka, sklopna cijev je VMOS) naizmjenično uključuju. Prvo, struja teče kroz sklopnu cijev gornjeg mosta. U zavojnici, sklopna cijev gornjeg mosta je konačno isključena, a prekidačka cijev donjeg mosta je uključena, a zavojnica induktiviteta i kondenzator nastavljaju opskrbljivati struju prema van. Zatim isključite prekidačku cijev donjeg mosta, a zatim otvorite gornji most da struja uđe, i ponovite ovako, jer se dvije prekidačke cijevi moraju naizmjenično uključiti i isključiti, pa se to zove sklopna snaga Opskrba.
Linearni izvor napajanja je drugačiji. Budući da nema uključenog prekidača, gornja cijev za vodu uvijek ispušta vodu. Ako ima previše vode, ona će iscuriti. To je ono što često vidimo u nekim linearnim cijevima za podešavanje napajanja. Sva beskrajna električna energija pretvara se u toplinsku energiju. S ove točke gledišta, učinkovitost pretvorbe linearnog napajanja je vrlo niska, a kada je toplina visoka, životni vijek komponenti mora se smanjiti, što utječe na konačni učinak upotrebe.
Cijev za podešavanje snage linearnog napajanja uvijek radi u području pojačanja, a struja koja teče kroz nju je kontinuirana. Zbog velikog gubitka snage na cijevi za podešavanje, potrebna je velika cijev za podešavanje snage i instaliran je veliki radijator, toplina je ozbiljna, a učinkovitost je vrlo niska, općenito 40 posto ~ 60 posto (mora se reći da vrlo je linearan) napajanje).
Metoda rada linearnog napajanja zahtijeva postojanje naponskog uređaja za promjenu s visokog na niski napon. Općenito, to je transformator, a postoje i drugi poput KX napajanja, koji zatim ispravlja i daje istosmjerni napon. Na ovaj način, volumen je velik, glomazan, niske učinkovitosti i velike proizvodnje topline; ali ima i prednosti: mala valovitost, dobra brzina prilagodbe, male vanjske smetnje, pogodan za upotrebu s analognim sklopovima/različitim pojačalima itd.
Naponski uređaj sklopnog napajanja radi u sklopnom stanju. Kada se napon prilagodi, energija se privremeno pohranjuje kroz zavojnicu induktiviteta, tako da je njezin gubitak mali, učinkovitost visoka, a zahtjevi za rasipanje topline niski, ali ima niske zahtjeve za transformatore i induktore za pohranu energije. Tu su i veći zahtjevi, a potrebno je koristiti materijale s malim gubicima i velikom magnetskom propusnošću. Njegov transformator je veličine riječi. Ukupna učinkovitost je 80 do 98 posto. Preklopno napajanje ima visoku učinkovitost, ali male veličine, ali u usporedbi s linearnim napajanjem, njegova valovitost i brzina prilagodbe napona i struje imaju određeni popust.
