Principiul sursei de alimentare liniară și compararea sursei de alimentare cu comutare
1. Introducere în alimentarea liniară:
Sursa de alimentare liniară transformă mai întâi puterea de curent alternativ printr-un transformator, apoi o redresează și o filtrează printr-un circuit redresor pentru a obține o tensiune de curent continuu instabilă. Pentru a obține o tensiune DC de înaltă precizie, tensiunea de ieșire trebuie ajustată prin feedback de tensiune. Din punct de vedere principal al performanței, această tehnologie de alimentare este foarte matură, poate atinge o stabilitate ridicată, ondulația este, de asemenea, foarte mică și nu există interferențe și zgomot pe care le are sursa de comutare. Circuitul de feedback de tensiune funcționează într-o stare liniară și există o anumită cădere de tensiune pe tubul de reglare. La ieșirea unui curent de operare mare, consumul de energie al tubului de reglare este prea mare, iar eficiența conversiei este scăzută.
Alimentarea liniară înseamnă că tuburile utilizate pentru reglarea tensiunii funcționează în regiunea liniară. În mod corespunzător, există și o sursă de alimentare cu comutație, ceea ce înseamnă că tubul utilizat pentru reglarea tensiunii funcționează în regiunile de saturație și tăiere, adică în starea de comutare.
Sursa de alimentare liniară prelevează în general tensiunea de ieșire și apoi o trimite la amplificatorul de tensiune de comparație cu tensiunea de referință. Ieșirea amplificatorului de tensiune este utilizată ca intrare a tubului de reglare a tensiunii pentru a controla tubul de reglare, astfel încât tensiunea de joncțiune să se modifice odată cu intrarea, ajustându-i astfel ieșirea. Voltaj. Cu toate acestea, sursa de alimentare comutată modifică tensiunea de ieșire prin modificarea timpului de pornire și oprire a tubului regulator, adică ciclul de funcționare.
Tuburile utilizate pentru reglarea tensiunii în sursele de alimentare liniare funcționează în regiunea liniară. În mod corespunzător, există și o sursă de alimentare cu comutație, ceea ce înseamnă că tubul utilizat pentru reglarea tensiunii funcționează în regiunile de saturație și tăiere, adică în starea de comutare.
Sursa de alimentare liniară prelevează în general tensiunea de ieșire și apoi o trimite la amplificatorul de tensiune de comparație cu tensiunea de referință. Ieșirea amplificatorului de tensiune este utilizată ca intrare a tubului de reglare a tensiunii pentru a controla tubul de reglare, astfel încât tensiunea de joncțiune să se modifice odată cu intrarea, ajustându-i astfel ieșirea. Voltaj. Cu toate acestea, sursa de alimentare comutată modifică tensiunea de ieșire prin modificarea timpului de pornire și oprire a tubului regulator, adică ciclul de funcționare. 2. Principiul sursei de alimentare liniară: sursa de alimentare liniară include în principal transformator de frecvență de putere, filtru redresor de ieșire, circuit de control, circuit de protecție și așa mai departe. Sursa de alimentare liniară transformă mai întâi puterea de curent alternativ printr-un transformator, apoi o redresează și o filtrează printr-un circuit redresor pentru a obține o tensiune de curent continuu instabilă. Pentru a obține o tensiune DC de înaltă precizie, tensiunea de ieșire trebuie ajustată prin feedback de tensiune. Această tehnologie de alimentare este foarte matură și poate obține o stabilitate foarte ridicată, o ondulație mică și nicio interferență și zgomot de comutare a sursei de alimentare. Cu toate acestea, dezavantajul său este că necesită un transformator imens și greu, iar volumul și greutatea condensatorului de filtru necesar sunt, de asemenea, destul de mari, iar circuitul de feedback al tensiunii funcționează într-o stare liniară și există o anumită cădere de tensiune pe tub de reglare, iar ieșirea este relativ mare. În acest moment, consumul de energie al tubului de reglare este prea mare, eficiența conversiei este scăzută și trebuie instalat un radiator mare. Acest tip de sursă de alimentare nu este potrivită pentru nevoile computerelor și altor echipamente și va fi înlocuită treptat prin comutarea sursei de alimentare. 3. Comparație între sursa de alimentare comutată: sursa de alimentare cu comutație include în principal filtru de rețea de intrare, filtru de redresare de intrare, invertor, filtru de redresare de ieșire, circuit de control și circuit de protecție. Funcțiile lor sunt:
1. Filtru de rețea de intrare: Eliminați interferențele din rețea, cum ar fi pornirea motorului, comutarea aparatelor electrice, loviturile de trăsnet etc. și, de asemenea, împiedicați răspândirea zgomotului de înaltă frecvență generat de sursa de comutare. grilă.
2. Filtru de rectificare de intrare: rectificați și filtrați tensiunea de intrare a rețelei pentru a furniza tensiune DC pentru convertor.
3. Invertor: este o parte cheie a comutării sursei de alimentare. Transformă tensiunea DC într-o tensiune AC de înaltă frecvență și joacă un rol în izolarea părții de ieșire de rețeaua de intrare.
4. Filtru de redresare a ieșirii: redresați și filtrați tensiunea de înaltă frecvență de ieșire de către convertor pentru a obține tensiunea de curent continuu necesară și, în același timp, pentru a preveni interferarea zgomotului de înaltă frecvență cu sarcina.
5. Circuit de control: detectați tensiunea de ieșire DC, comparați-o cu tensiunea de referință și amplificați-o. Lățimea impulsului oscilatorului este modulată pentru a controla convertorul pentru a menține stabilă tensiunea de ieșire.
6. Circuit de protecție: Când sursa de comutație are un scurtcircuit la supratensiune sau la supracurent, circuitul de protecție oprește sursa de comutație pentru a proteja sarcina și sursa de alimentare în sine.
Sursa de alimentare comutată redresează mai întâi curentul alternativ în curent continuu, apoi inversează curentul continuu în curent alternativ și apoi redresează și emite tensiunea de curent continuu necesară. În acest fel, sursa de comutație salvează transformatorul din sursa de alimentare liniară inferioară și circuitul de feedback al tensiunii. Circuitul invertorului din sursa de comutare este o reglare complet digitală, care poate obține, de asemenea, o precizie de reglare foarte mare.
Principiul principal de funcționare al sursei de alimentare cu comutare este că tuburile Mos ale podului superior și ale podului inferior sunt pornite pe rând. În primul rând, curentul curge prin tubul Mos al podului superior, iar energia electrică este acumulată în bobină folosind funcția de stocare a bobinei. În cele din urmă, tubul Mos al podului superior este oprit, iar podul inferior este pornit. Tubul Mos, bobina și condensatorul punții furnizează continuu putere spre exterior. Apoi opriți tubul Mos puntea inferioară, apoi deschideți puntea superioară pentru a lăsa curentul să intre și repetați astfel, deoarece tubul Mos trebuie să fie pornit și oprit la rândul său, așa că se numește sursă de alimentare cu comutare.
Sursa de alimentare liniară este diferită. Deoarece nu este implicat niciun comutator, conducta de apă superioară evacuează întotdeauna apă. Dacă este prea multă apă, se va scurge. Aceasta este ceea ce vedem adesea la unele surse de alimentare liniare. Tubul Mos generează multă căldură. Energia electrică nesfârșită este transformată în energie termică. Din acest punct de vedere, eficiența de conversie a sursei de alimentare liniare este foarte scăzută, iar atunci când căldura este mare, durata de viață a componentelor este obligată să scadă, afectând efectul de utilizare finală.
Diferența dintre o sursă de alimentare comutată și o sursă de alimentare liniară este în principal modul în care funcționează.
Dispozitivul de alimentare al sursei de alimentare liniare funcționează într-o stare liniară, adică dispozitivul de alimentare funcționează întotdeauna atunci când este utilizat, deci duce la o eficiență de lucru scăzută, în general între 50[[ la sută ]]~60[ [ la sută ]], și Trebuie spus că el este o sursă de alimentare liniară foarte bună. Metoda de lucru a sursei de alimentare liniare face necesară existența unui dispozitiv de tensiune pentru a trece de la tensiune înaltă la tensiune joasă. În general, este un transformator și există altele, cum ar fi sursa de alimentare KX, care apoi redresează și scoate tensiune DC. Drept urmare, volumul lui este mare, greu, de eficiență scăzută și generează multă căldură. El are, de asemenea, avantajele sale: ondulație mică, rată bună de ajustare și interferență externă mică. Potrivit pentru utilizarea cu circuite analogice, diverse amplificatoare etc.
comuta sursa de alimentare. Dispozitivele sale de alimentare funcționează în starea de comutare (unul pornit și unul oprit, unul pornit și unul oprit, frecvența este foarte rapidă, frecvența sursei de alimentare cu comutare generală a panoului este de 100 ~ 200KHz, iar frecvența sursei de alimentare a modulului este de 300) ~500KHz). În acest fel, pierderea sa este mică și eficiența este mare. Există și cerințe pentru transformatoare, care trebuie să fie realizate din materiale cu permeabilitate magnetică ridicată. Un pic de cerneală, transformatorul lui este un cuvânt mic. Eficiență 80 la sută până la 90 la sută. Se spune că cele mai bune module VICOR din Statele Unite sunt de până la 99 la sută. Sursa de alimentare cu comutație are o eficiență ridicată și o dimensiune mică, dar în comparație cu sursa de alimentare liniară, ondulația și rata de ajustare a tensiunii și a curentului sunt reduse.
Principiul de bază al sursei de alimentare liniară
Procesul de lucru al circuitului principal al sursei de alimentare liniare este acela că sursa de alimentare de intrare este inițial stabilizată de circuitul de tensiune prestabilizat și apoi convertită într-o sursă de alimentare CC prin izolarea și rectificarea transformatorului principal de lucru, apoi controlat de circuitul de control și controlerul de microprocesare cu un singur cip. Elementul de reglare liniară este reglat fin pentru a-l face să scoată o sursă de tensiune DC de înaltă precizie.
1. Transformator de putere și redresare: convertiți 380V AC în DC necesar.
2. Circuitul de prestabilizare: Componentele releului sau componentele tiristoarelor sunt utilizate pentru a pre-ajusta și pentru a stabiliza inițial tensiunea de intrare AC sau DC, reducând astfel consumul de energie al componentelor de reglare liniară și îmbunătățind eficiența muncii. Și asigurați precizia ridicată a sursei de tensiune de ieșire și stabilitate ridicată.
3. Element de reglare liniară: Reglați fin tensiunea CC filtrată pentru a face ca tensiunea de intrare să îndeplinească cerințele de valoare și precizie necesare.
4. Circuitul de filtrare: Poate preveni și absorbi valul pulsatoriu, interferența și zgomotul sursei de alimentare CC în măsura maximă, astfel încât să se asigure că tensiunea de ieșire a sursei de alimentare CC are ondulație scăzută, zgomot scăzut și interferență scăzută.
5. Sistem de control al microcomputerului cu un singur cip: controlerul de microprocesare cu un singur cip compară, judecă, calculează, analizează și procesează diferitele semnale detectate, apoi emite instrucțiuni de control corespunzătoare pentru a face sistemul general de stabilizare a tensiunii al sursei de alimentare stabilizate DC functioneaza normal si fiabil. ,coordonare.
6. Alimentare auxiliară și sursă de tensiune de referință: furnizați sursa de tensiune de referință de înaltă precizie și sursa de alimentare necesară pentru funcționarea circuitelor electronice pentru sistemul de stabilizare a tensiunii DC.
7. Eșantionarea tensiunii și reglarea tensiunii: Detectați valoarea tensiunii de ieșire a sursei de alimentare cu curent continuu reglat și setați și reglați valoarea tensiunii de ieșire a sursei de alimentare cu curent continuu reglat.
8. Circuit de comparare și amplificare: După compararea valorii tensiunii de ieșire a sursei de alimentare cu curent continuu stabilizat cu tensiunea sursei de referință pentru a obține semnalul de tensiune de eroare, efectuați feedback de amplificare și controlați elementul de reglare liniară pentru a asigura stabilitatea tensiunii de ieșire .
9. Circuit de detectare a curentului: Obțineți valoarea curentului de ieșire a sursei de alimentare cu curent continuu stabilizat pentru informații despre limitarea curentului sau controlul protecției.
10. Circuit de antrenare: un circuit amplificator de putere amenajat pentru a conduce elementul executabil.
11. Afișaj: Afișează valoarea tensiunii de ieșire și valoarea curentului de ieșire a sursei de alimentare cu curent continuu reglat.
