Comparación entre el principio de fuente de alimentación lineal y fuente de alimentación conmutada.
Introducción a las fuentes de alimentación lineales:
La fuente de alimentación lineal primero transforma la alimentación de CA a través de un transformador y luego rectifica y filtra el circuito rectificador para obtener un voltaje de CC inestable. Para lograr un voltaje CC de alta precisión, el voltaje de salida debe ajustarse mediante retroalimentación de voltaje. Desde el punto de vista principal del rendimiento, esta tecnología de fuente de alimentación es muy madura, puede lograr una alta estabilidad, las ondulaciones son muy pequeñas y no hay interferencias ni ruidos que tienen las fuentes de alimentación conmutadas. El circuito de retroalimentación de voltaje funciona en un estado lineal y hay una cierta caída de voltaje en el tubo de ajuste. Cuando se genera una gran corriente operativa, el consumo de energía del tubo de ajuste es demasiado grande y la eficiencia de conversión es baja.
La fuente de alimentación lineal significa que el tubo utilizado para el ajuste de voltaje funciona en la región lineal. En consecuencia, la fuente de alimentación conmutada significa que el tubo utilizado para el ajuste de voltaje funciona en las áreas de saturación y corte, es decir, el estado de conmutación.
Las fuentes de alimentación lineales generalmente toman muestras del voltaje de salida y luego lo envían a un amplificador de voltaje de comparación con el voltaje de referencia. La salida de este amplificador de voltaje se utiliza como entrada del tubo de ajuste de voltaje para controlar el tubo de ajuste de modo que su voltaje de unión cambie con el cambio de la entrada, ajustando así su salida. Voltaje. Pero la fuente de alimentación conmutada cambia el voltaje de salida cambiando el tiempo de encendido y apagado del tubo regulador, es decir, el ciclo de trabajo.
Los tubos utilizados para la regulación de voltaje en fuentes de alimentación lineales funcionan en la región lineal. En consecuencia, la fuente de alimentación conmutada significa que el tubo utilizado para el ajuste de voltaje funciona en las áreas de saturación y corte, es decir, el estado de conmutación.
Las fuentes de alimentación lineales generalmente toman muestras del voltaje de salida y luego lo envían a un amplificador de voltaje de comparación con el voltaje de referencia. La salida de este amplificador de voltaje se utiliza como entrada del tubo de ajuste de voltaje para controlar el tubo de ajuste de modo que su voltaje de unión cambie con el cambio de la entrada, ajustando así su salida. Voltaje. Pero la fuente de alimentación conmutada cambia el voltaje de salida cambiando el tiempo de encendido y apagado del tubo regulador, es decir, el ciclo de trabajo.
Principio de la fuente de alimentación lineal: la fuente de alimentación lineal incluye principalmente un transformador de frecuencia eléctrica, un filtro rectificador de salida, un circuito de control, un circuito de protección, etc. La fuente de alimentación lineal primero transforma la alimentación de CA a través de un transformador y luego rectifica y filtra el circuito rectificador para obtener un voltaje CC inestable. Para lograr un voltaje CC de alta precisión, el voltaje de salida debe ajustarse mediante retroalimentación de voltaje. Esta tecnología de suministro de energía es muy madura y puede lograr una precisión muy alta. Alta estabilidad, ondulaciones muy pequeñas y sin interferencias ni ruidos como las fuentes de alimentación conmutadas. Sin embargo, su desventaja es que requiere un transformador grande y pesado, y el condensador de filtro requerido también es bastante grande en tamaño y peso. Además, el circuito de retroalimentación de voltaje funciona en un estado lineal y hay una cierta caída de voltaje en el tubo de ajuste. Cuando sale una gran corriente de funcionamiento, en este momento, el consumo de energía del tubo de ajuste es demasiado grande, la eficiencia de conversión es baja y se debe instalar un disipador de calor grande. Este tipo de fuente de alimentación no es adecuada para las necesidades de computadoras y otros equipos y será reemplazada gradualmente por fuentes de alimentación conmutadas.
La fuente de alimentación conmutada rectifica la corriente alterna en corriente continua, luego invierte la corriente continua en corriente alterna y luego rectifica la salida en el voltaje de corriente continua requerido. De esta manera, la fuente de alimentación conmutada elimina la necesidad del transformador y del circuito de retroalimentación de voltaje en la fuente de alimentación lineal. El circuito inversor de la fuente de alimentación conmutada se ajusta completamente digitalmente y también puede alcanzar una precisión de ajuste muy alta.
El principio de funcionamiento principal de la fuente de alimentación conmutada es que los tubos Mos del puente superior e inferior se encienden a su vez. En primer lugar, la corriente fluye a través del tubo Mos del puente superior. La función de almacenamiento de la bobina se utiliza para recolectar la energía eléctrica en la bobina. Finalmente, se cierra el tubo Mos del puente superior y se enciende el tubo Mos del puente inferior. El tubo Mos, la bobina y el condensador del puente continúan suministrando energía externa. Luego se cierra el tubo Mos del puente inferior, y luego se abre el puente superior para dejar entrar la corriente, y esto se repite. Debido a que el tubo Mos debe encenderse y apagarse alternativamente, se denomina fuente de alimentación conmutada.
La fuente de alimentación lineal es diferente. Como no hay ningún interruptor involucrado, la tubería de suministro de agua siempre está descargando agua. Si hay demasiada agua, se escapará. Por eso vemos a menudo que el tubo Mos de algunas fuentes de alimentación lineales genera mucho calor. Toda la energía eléctrica infinita se convierte en energía térmica. Desde esta perspectiva, la eficiencia de conversión de la fuente de alimentación lineal es muy baja y cuando el calor es alto, la vida útil de los componentes inevitablemente disminuirá, lo que afectará el efecto de uso final.
La principal diferencia entre las fuentes de alimentación conmutadas y las fuentes de alimentación lineales es la forma en que funcionan.
Los dispositivos de suministro de energía lineal funcionan en un estado lineal, lo que significa que el dispositivo de energía siempre está funcionando tan pronto como se usa, por lo que su eficiencia de trabajo es baja, generalmente entre 50[[%]]~60[[%]], y hay que decir que es una muy buena fuente de alimentación lineal. El método de trabajo del suministro de energía lineal requiere un dispositivo convertidor de voltaje para cambiar de alto voltaje a bajo voltaje. Generalmente es un transformador, pero también hay otros como la fuente de alimentación KX, que luego rectifica y genera voltaje CC. Como resultado, es muy grande, voluminoso, ineficiente y genera mucho calor. También tiene sus ventajas: pequeña ondulación, buena tasa de ajuste y pequeña interferencia externa. Adecuado para usar con circuitos analógicos, varios amplificadores, etc.
Fuente de alimentación conmutada. Su dispositivo de alimentación funciona en un estado de conmutación (encendido y apagado, encendido y apagado, la frecuencia es muy rápida, la frecuencia de la fuente de alimentación conmutada de panel plano general es de 100 ~ 200 KHz y la frecuencia de la fuente de alimentación del módulo es de 300 ~ 500 KHz) . De esta forma, su pérdida será pequeña y su eficiencia alta. También existen requisitos para el transformador, que debe estar fabricado con materiales con alta permeabilidad magnética. Está un poco manchado, pero su transformador es tan pequeño como un personaje. La eficiencia es del 80% al 90%. Se dice que los mejores módulos VICOR en los Estados Unidos llegan al 99%. La fuente de alimentación conmutada tiene alta eficiencia y tamaño pequeño, pero en comparación con la fuente de alimentación lineal, su ondulación y tasa de regulación de voltaje y corriente tienen un descuento.
