La distinción entre una fuente de alimentación lineal y una fuente de alimentación conmutada
1. Sobre el desarrollo de la tecnología de suministro de energía.
La dirección de desarrollo de la tecnología electrónica de potencia moderna está cambiando de la electrónica de potencia tradicional, que se centra en la tecnología de baja frecuencia para solucionar problemas, a la electrónica de potencia moderna, que se centra en la tecnología de alta frecuencia para solucionar problemas. En la aplicación de la tecnología de electrónica de potencia y varios sistemas de suministro de energía, la tecnología de suministro de energía conmutable es el núcleo.
Del convertidor de CC de transformador único de transistor push-pull oscilante autoexcitado inventado por GH. Roger en 1955, que fue el comienzo de la realización del circuito de control de conversión de alta frecuencia, a la tecnología de fuente de alimentación conmutada de hoy se ha vuelto indispensable en el rápido desarrollo de la industria de la información electrónica. Modo de energía.
2. ¿Qué es una fuente de alimentación conmutada?
Fuente de alimentación conmutada es la abreviatura de fuente de alimentación regulada por conmutación, que generalmente se refiere a un convertidor de CA (corriente alterna)-CC (corriente continua) cuya entrada es voltaje de CA y salida es voltaje de CC. El tubo de conmutación de potencia dentro de la fuente de alimentación de conmutación funciona en un estado de conmutación de alta frecuencia y su consumo de energía es muy bajo. La eficiencia de la fuente de alimentación puede alcanzar del 75 al 90 por ciento, que es el doble que las fuentes de alimentación reguladas lineales ordinarias.
1. Principio de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada
La fuente de alimentación conmutada es un tipo de fuente de alimentación que utiliza tecnología de energía moderna para controlar la relación de tiempo de encendido y apagado del transistor para mantener un voltaje de salida estable. La fuente de alimentación conmutada está compuesta por un control de modulación de ancho de pulso (PWM) (transistor de efecto de medio campo de óxido metálico).
La fuente de alimentación conmutada se compone de cuatro partes: circuito principal, circuito de control, circuito de detección y circuito auxiliar. Cambiar la fuente de alimentación, como sugiere el nombre, es equivalente a tener una puerta aquí, una puerta permite que pase la corriente y la otra puerta evita que pase la corriente. Entonces, ¿qué es una puerta?
Algunas fuentes de alimentación conmutadas usan rectificadores controlados por silicio y algunas usan válvulas de conmutación. Todos estos se basan en la base, (tubo de conmutación) polo de control (silicio controlado por silicio) para agregar señales de pulso para completar la conducción y el corte, de modo que el interruptor electrónico continúe encendiéndose y apagándose. La tierra está 'activada' y 'desactivada', lo que permite que el dispositivo de conmutación electrónico module el voltaje de entrada mediante pulsos, realizando así la conversión de voltaje CC/CA, CC/CC, y el ajuste del voltaje de salida y la estabilización automática del voltaje.
3. La diferencia entre la fuente de alimentación conmutada y la fuente de alimentación lineal
En términos simples, se puede considerar que la regulación de voltaje de una fuente de alimentación lineal ajusta el valor de la resistencia, lo que equivale a cambiar el voltaje ajustando el reóstato deslizante, mientras que la fuente de alimentación conmutada cambia el voltaje ajustando la frecuencia del interruptor. Al mismo tiempo, en comparación con la fuente de alimentación lineal, el costo de la fuente de alimentación conmutada aumenta con el aumento de la potencia de salida, pero la tasa de crecimiento de las dos es diferente.
1. El costo de la fuente de alimentación lineal es más alto que el de la fuente de alimentación conmutada en un determinado punto de potencia de salida.
Por lo tanto, con el desarrollo y la innovación de la tecnología de electrónica de potencia, la tecnología de fuente de alimentación conmutada continúa avanzando e innovando. En cambio, este problema de costos ha llevado la tecnología de fuente de alimentación conmutada al extremo de baja potencia de salida, proporcionando una amplia gama de espacio de desarrollo para fuentes de alimentación conmutadas.
2. La relación entre los equipos electrónicos de potencia y el trabajo y la vida de las personas es cada vez más estrecha, y los equipos electrónicos son inseparables de una fuente de alimentación confiable. Después de entrar en la década de 1980, las computadoras se dieron cuenta por completo de la fuente de alimentación conmutada y, en la década de 1990, las fuentes de alimentación conmutadas ingresaron en varios campos de aparatos electrónicos y eléctricos.
En solo diez años, la tecnología de fuente de alimentación conmutada ha ocupado rápidamente la posición central de los equipos electrónicos de potencia. ¿Es esto solo por el pequeño tamaño de la fuente de alimentación conmutada?
3. De hecho, se puede aprender del diagrama esquemático de la fuente de alimentación conmutada: no utiliza un transformador de frecuencia de alta potencia y, al mismo tiempo, debido a que la disipación de potencia en el tubo de ajuste se reduce considerablemente, un calor mayor se omite el lavabo. Esto hace que la fuente de alimentación conmutada sea más pequeña y ligera. Sin embargo, la mayor ventaja de cambiar la fuente de alimentación es el bajo consumo de energía y la alta eficiencia. En el circuito de fuente de alimentación de conmutación, bajo la excitación de la señal de excitación, el transistor repite continuamente el estado de conmutación de "encendido" y "apagado". La velocidad de conmutación es extremadamente rápida y la frecuencia es de solo 50 HZ, lo que mejora en gran medida la eficiencia de la fuente de alimentación.
4. La fuente de alimentación conmutada tiene un amplio rango de regulación de voltaje. El voltaje de salida de la fuente de alimentación conmutada se ajusta mediante el ciclo de trabajo de la señal de excitación, y el cambio del voltaje de la señal de la señal de entrada se puede compensar mediante modulación de frecuencia o modulación de ancho. De esta manera, cuando el voltaje de la red de frecuencia eléctrica cambia mucho, aún puede garantizar un voltaje de salida relativamente estable.
5. La frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada es básicamente de 50 kHz en la actualidad, que es 1000 veces mayor que la de la fuente de alimentación regulada lineal, lo que aumenta la eficiencia de filtrado después de la rectificación en casi 1000 veces; Mejora en 500 veces. Bajo el mismo voltaje de salida de ondulación, cuando se utiliza una fuente de alimentación conmutada, la capacidad del condensador de filtro es solo 1/500~1/1000 del condensador de filtro en una fuente de alimentación regulada lineal.
