Lo que separa las fuentes de alimentación conmutadas de las fuentes de alimentación normales
La fuente de alimentación ordinaria es generalmente una fuente de alimentación lineal, y la fuente de alimentación lineal se refiere a la fuente de alimentación en la que el tubo regulador funciona en un estado lineal. Es diferente en la fuente de alimentación conmutada, el tubo de conmutación (en la fuente de alimentación conmutada, generalmente llamamos tubo de ajuste como el tubo de conmutación) funciona en dos estados de encendido y apagado: encendido: la resistencia es muy pequeña, apagado: el la resistencia es muy grande.
La fuente de alimentación conmutada es un tipo relativamente nuevo de fuente de alimentación. Tiene las ventajas de alta eficiencia, peso ligero, aumento y reducción, y gran potencia de salida. Sin embargo, dado que el circuito funciona en el estado de conmutación, el ruido es relativamente grande.
Ejemplo: fuente de alimentación conmutada reductora
Hablemos brevemente sobre el principio de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada reductora: el circuito se compone de un interruptor (transistor o tubo de efecto de campo en el circuito real), un diodo de rueda libre, un inductor de almacenamiento de energía y un condensador de filtro.
Cuando el interruptor está cerrado, la fuente de alimentación suministra energía a la carga a través del interruptor y el inductor, y almacena parte de la energía eléctrica en el inductor y el capacitor. Debido a la autoinducción de la inductancia, después de encender el interruptor, la corriente aumenta lentamente, es decir, la salida no puede alcanzar el valor del voltaje de la fuente de alimentación de inmediato.
Después de un cierto período de tiempo, el interruptor se apaga y, debido a la autoinducción del inductor (se puede comparar visualmente que la corriente en el inductor tiene un efecto de inercia), la corriente en el circuito permanecerá sin cambios, es decir, continuar fluyendo de izquierda a derecha. Esta corriente fluye a través de la carga, regresa del cable de tierra, fluye hacia el ánodo del diodo de rueda libre, pasa a través del diodo y regresa al extremo izquierdo del inductor, formando así un bucle.
Al controlar cuándo se cierra y se abre el interruptor (es decir, PWM - Modulación de ancho de pulso), se puede controlar el voltaje de salida. Si el tiempo de encendido y apagado se controla detectando el voltaje de salida para mantener constante el voltaje de salida, se logra el propósito de la regulación de voltaje.
La fuente de alimentación común y la fuente de alimentación conmutada tienen el mismo tubo regulador de voltaje, que utiliza el principio de retroalimentación para estabilizar el voltaje. La diferencia es que la fuente de alimentación conmutada usa el tubo de conmutación para ajustarse, y la fuente de alimentación ordinaria generalmente usa el área de amplificación lineal del triodo para ajustarse. En comparación, la fuente de alimentación conmutada tiene un bajo consumo de energía, una amplia gama de aplicaciones para voltaje de CA y un mejor coeficiente de ondulación de salida de CC. La desventaja es la interferencia del pulso de conmutación.
El principio de funcionamiento principal de la fuente de alimentación conmutada ordinaria de medio puente es que los tubos interruptores del puente superior y el puente inferior (el tubo interruptor es VMOS cuando la frecuencia es alta) se encienden a su vez. Primero, la corriente fluye a través del tubo interruptor del puente superior. En la bobina, el tubo interruptor del puente superior finalmente se apaga, y el tubo interruptor del puente inferior se enciende, y la bobina de inductancia y el capacitor continúan suministrando energía al exterior. Luego apague el tubo del interruptor del puente inferior y luego abra el puente superior para permitir que entre la corriente, y repita así, porque los dos tubos del interruptor deben encenderse y apagarse a la vez, por lo que se llama potencia de conmutación suministrar.
La fuente de alimentación lineal es diferente. Dado que no hay interruptor involucrado, la tubería de agua superior siempre está descargando agua. Si hay demasiada agua, se escapará. Esto es lo que vemos a menudo en algunos tubos de ajuste de fuente de alimentación lineal. La interminable energía eléctrica se convierte en energía térmica. Desde este punto de vista, 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 disminuirá, lo que afectará el efecto del uso final.
Diferencia principal: cómo funciona
El tubo de ajuste de potencia de la fuente de alimentación lineal siempre funciona en el área de amplificación y la corriente que fluye a través de él es continua. Debido a la gran pérdida de potencia en el tubo de ajuste, se requiere un tubo de ajuste de potencia grande y se instala un radiador grande, el calor es grave y la eficiencia es muy baja, generalmente 40 por ciento ~ 60 por ciento (hay que decir que es muy lineal) fuente de alimentación).
El método de trabajo de la fuente de alimentación lineal hace necesario disponer de un dispositivo de tensión para cambiar de alta tensión a baja tensión. Generalmente, es un transformador, y hay otros como la fuente de alimentación KX, que luego rectifica y genera voltaje de CC. De esta manera, el volumen es grande, engorroso, de baja eficiencia y alta generación de calor; pero también tiene ventajas: pequeña ondulación, buena tasa de ajuste, pequeña interferencia externa, adecuado para usar con circuitos analógicos/varios amplificadores, etc.
El dispositivo de potencia de la fuente de alimentación conmutada funciona en el estado de conmutación. Cuando se ajusta el voltaje, la energía se almacena temporalmente a través de la bobina de inductancia, por lo que su pérdida es pequeña, la eficiencia es alta y el requisito de disipación de calor es bajo, pero tiene requisitos bajos para transformadores e inductores de almacenamiento de energía. También hay requisitos más altos, y es necesario utilizar materiales con baja pérdida y alta permeabilidad magnética. Su transformador es una palabra pequeña. La eficiencia total es del 80 al 98 por ciento. La fuente de alimentación conmutada tiene una alta eficiencia pero un tamaño pequeño, pero en comparación con la fuente de alimentación lineal, su tasa de ajuste de ondulación, voltaje y corriente tiene un cierto descuento.
