Hasonlóságok és különbségek a nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység és a lineáris tápegység között
A hagyományos tápegység jellemzői:
Általában a lineáris tápegység, a lineáris tápegység olyan tápegységet jelent, amelyben a szabályozócső lineáris állapotban működik. Ez azonban eltér a nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegységektől. A kapcsolócső (a kapcsolóüzemű tápegységben az állítócsövet általában kapcsolócsőnek nevezik) két állapotban működik: a bekapcsolási ellenállás nagyon kicsi; az ellenállás nagyon nagy.
A nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység jellemzői:
A nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység általában (impulzusszélesség-moduláció) PWM vezérlő IC-ből és MOSFET-ből áll. A teljesítményelektronikai technológia fejlődésével és innovációjával a kapcsolóüzemű tápegységet főként szinte minden kis méretű, könnyű súlyú és nagy hatásfokú elektronikai berendezésben használják, jelentősége pedig nyilvánvaló.
A nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység egy viszonylag új típusú tápegység. Előnye a nagy hatékonyság, a könnyű súly, a feszültség emelkedése és csökkenése, valamint a nagy kimeneti teljesítmény. Mivel azonban az áramkör kapcsolási állapotban működik, a zaj viszonylag nagy. Röviden tárgyaljuk a fokozatos kapcsolóüzemű tápegység működését.
Az áramkör egy K kapcsolóból (tranzisztor vagy térhatású tranzisztor az aktuális áramkörben), D szabadonfutó diódából, L energiatároló induktorból, C szűrőkondenzátorból stb. áll. Amikor a kapcsoló zárva van, a tápegység árammal látja el a terhelést ezen keresztül. K kapcsolót és L induktivitást, és az elektromos energia egy részét az L tekercsben és a C kondenzátorban tárolja az árammal. Az L tekercs öninduktivitása miatt a kapcsoló bekapcsolása után viszonylag lassan növekszik az áramerősség, vagyis a kimenet nem tudja azonnal elérni a tápfeszültség értékét. Egy bizonyos idő elteltével a kapcsoló kikapcsol. Az L tekercs önindukciós hatása miatt (pontosabban feltételezhető, hogy az induktivitás áramának tehetetlenségi hatása van) az áramkörben az áram változatlan marad, azaz balról jobbra folyik tovább, ez áram folyik át a terhelésen, a földről A vezeték visszatér, a D szabadonfutó dióda anódjára folyik, átfolyik a D diódán, és visszatér az L tekercs bal végéhez, hurkot képezve. A kimeneti feszültség a kapcsoló zárt és nyitott állapotának szabályozásával szabályozható (pl. PWM impulzusszélesség-moduláció). A szabályozás akkor érhető el, ha a rendszer a kimeneti feszültséget érzékeli a be- és kikapcsolási idők szabályozására, hogy a kimeneti feszültség állandó maradjon.
Másodszor, a nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység és a közös tápegység
Mivel feszültségszabályozóval rendelkeznek, és a visszacsatolási elvet használják a feszültségszabályozáshoz. A különbség az, hogy a nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység beállítása a kapcsolócsövön keresztül történik, míg a hagyományos tápegység általában a trióda lineáris erősítési tartományán keresztül történik.
Ezzel szemben a kapcsolóüzemű tápegység energiafogyasztása kicsi, az AC feszültség alkalmazási tartománya széles, és az egyenáramú kimenet hullámossági együtthatója jobb.
A közönséges félhíd kapcsolóüzemű tápegység fő működési elve, hogy a felső híd és az alsó híd kapcsolóit (ha nagy a frekvencia, a kapcsolók VMOS) egyenként kapcsolják be. Először a felső hídkapcsoló csőből folyik be az áram, és az induktív tekercs tároló funkciója az elektromos energia gyűjtésére szolgál. A tekercsben a felső híd kapcsolócsöve ki van kapcsolva, az alsó híd kapcsolócsöve pedig bekapcsolva. Az induktor tekercs és a kondenzátor továbbra is táplálja a külső áramot. Ezután kapcsolja ki az alsó híd kapcsolóját, majd kapcsolja be a felső hidat, hogy az áram bejusson, és a folyamat megismétlődik. Mivel a két ívoltó kamrát egymás után kell be- és kikapcsolni, ezt kapcsolóüzemű tápegységnek nevezzük.
A lineáris tápegységek eltérőek. Mivel nincs kapcsolóművelet, a felső vízcső mindig lefolyik. Ha túl sok, a víz kifolyik. Ez általában akkor történik, amikor egyes lineáris teljesítményszabályozó csövek sok hőt termelnek, és a kimeríthetetlen elektromos energia mind hővé alakul. Ebből a szempontból a lineáris tápegység konverziós hatásfoka nagyon alacsony, de ha nagy a hőtermelés, akkor az alkatrészek élettartama elkerülhetetlenül lecsökken, ami befolyásolja a végső felhasználási hatást.
