Yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı ile lineer güç kaynağı arasındaki benzerlikler ve farklılıklar
Sıradan güç kaynağının özellikleri:
Genellikle doğrusal bir güç kaynağı, doğrusal bir güç kaynağı, regülatör tüpünün doğrusal bir durumda çalıştığı bir güç kaynağını ifade eder. Ancak bu, yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynaklarından farklıdır. Anahtar tüpü (anahtarlama güç kaynağında, ayar tüpü genellikle anahtar tüpü olarak adlandırılır) iki durumda çalışır: direnç çok küçüktür; kapalı direnç çok büyüktür.
Yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağının özellikleri:
Yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı genellikle (darbe genişlik modülasyonu) PWM kontrol IC'si ve MOSFET'ten oluşur. Güç elektroniği teknolojisinin gelişmesi ve yenilenmesiyle, anahtarlamalı güç kaynağı, küçük boyut, hafiflik ve yüksek verimlilik özelliklerine sahip hemen hemen tüm elektronik cihazlarda kullanılmaktadır ve önemi açıktır.
Yüksek frekanslı anahtar modlu güç kaynağı, nispeten yeni bir güç kaynağı türüdür. Yüksek verimlilik, hafiflik, voltaj artışı ve düşüşü ve yüksek çıkış gücü avantajlarına sahiptir. Bununla birlikte, devre anahtarlama durumunda çalıştığından, gürültü nispeten büyüktür. Bir adım aşağı anahtarlamalı güç kaynağının nasıl çalıştığını kısaca tartışalım.
Devre, bir anahtar K (gerçek devrede transistör veya alan etkili transistör), serbest diyot D, enerji depolama indüktörü L, filtre kapasitörü C, vb.'den oluşur. Anahtar kapatıldığında, güç kaynağı yüke üzerinden akım sağlar. anahtar K ve indüktör L ve elektrik enerjisinin bir kısmını akımla birlikte indüktör L ve kapasitör C'de depolayacaktır. Endüktör L'nin kendi endüktansı nedeniyle, anahtar açıldıktan sonra akım nispeten yavaş artacaktır, yani çıkış, besleme voltajı değerine hemen ulaşamaz. Belirli bir süre sonra, anahtar kapanacaktır. L indüktörünün kendi kendine endüktans etkisi nedeniyle (indüktördeki akımın atalet etkisi olduğu daha açık bir şekilde varsayılabilir), devredeki akım aynı kalır, yani soldan sağa doğru akmaya devam eder, bu akım topraktan yük boyunca akar Hat geri döner, serbest dönen diyot D'nin anoduna akar, diyot D boyunca akar ve bir döngü oluşturarak indüktör L'nin sol ucuna geri döner. Çıkış voltajı, anahtarın ne zaman kapalı ve açık olduğu kontrol edilerek kontrol edilebilir (yani, PWM darbe genişlik modülasyonu). Çıkış voltajını sabit tutmak için açma ve kapama sürelerini kontrol etmek için çıkış voltajı tespit edildiğinde düzenleme sağlanır.
İkincisi, yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı ve ortak güç kaynağı
Çünkü voltaj regülatörleri vardır ve voltaj regülasyonu için geri besleme prensibini kullanırlar. Aradaki fark, yüksek frekanslı anahtarlama güç kaynağının anahtarlama tüpü aracılığıyla ayarlanması, sıradan güç kaynağının ise genellikle triyotun doğrusal kazanç aralığı aracılığıyla ayarlanmasıdır.
Buna karşılık, anahtarlamalı güç kaynağının güç tüketimi küçüktür, AC voltajının uygulama aralığı geniştir ve DC çıkışının dalgalanma katsayısı daha iyidir.
Sıradan yarım köprü anahtarlamalı güç kaynağının ana çalışma prensibi, üst köprü ve alt köprü anahtarlarının (frekans yüksek olduğunda anahtarlar VMOS'tur) birer birer açılmasıdır. İlk olarak, üst köprü anahtar tüpünden akım akar ve endüktif bobinin depolama işlevi elektrik enerjisini toplamak için kullanılır. Bobinde, üst köprünün anahtar tüpü kapatılır ve alt köprünün anahtar tüpü açılır. İndüktör bobini ve kondansatör dışarıya güç sağlamaya devam eder. Ardından alt köprü anahtarını kapatın ve akımın girmesine izin vermek için üst köprüyü açın ve işlem tekrarlanır. İki ark söndürme odasının birbiri ardına açılıp kapanması gerektiğinden buna anahtarlamalı güç kaynağı denir.
Doğrusal güç kaynakları farklıdır. Anahtar hareketi olmadığı için üst su borusu daima boşalır. Çok fazla olursa, su dışarı sızacaktır. Bu genellikle bazı lineer güç regülatör tüpleri çok fazla ısı ürettiğinde ve tükenmez elektrik enerjisinin tamamı ısıya dönüştürüldüğünde olur. Bu açıdan bakıldığında, lineer güç kaynağının dönüştürme verimliliği çok düşüktür, ancak ısı üretimi yüksekse, bileşenlerin ömrü kaçınılmaz olarak kısalacak ve böylece nihai kullanım etkisi etkilenecektir.
