Doğrusal güç kaynağı ilkesi ve anahtarlamalı güç kaynağının karşılaştırılması
1. Doğrusal güç kaynağına giriş:
Doğrusal güç kaynağı önce AC gücünü bir transformatör aracılığıyla dönüştürür ve ardından kararsız bir DC voltajı elde etmek için bir doğrultucu devre aracılığıyla doğrultup filtreler. Yüksek hassasiyetli bir DC voltajı elde etmek için, çıkış voltajı voltaj geri beslemesi ile ayarlanmalıdır. Ana performans açısından, bu güç kaynağı teknolojisi çok olgun, yüksek kararlılık elde edebilir, dalgalanma da çok küçüktür ve anahtarlamalı güç kaynağının sahip olduğu parazit ve gürültü yoktur. Voltaj geri besleme devresi doğrusal bir durumda çalışır ve ayar tüpünde belirli bir voltaj düşüşü vardır. Büyük bir çalışma akımı çıkarıldığında, ayar tüpünün güç tüketimi çok fazladır ve dönüşüm verimliliği düşüktür.
Doğrusal güç kaynağı, voltaj ayarı için kullanılan tüplerin doğrusal bölgede çalışması anlamına gelir. Buna bağlı olarak bir de anahtarlamalı güç kaynağı vardır ki bu da voltaj ayarı için kullanılan tüpün doyma ve kesme bölgelerinde yani anahtarlama durumunda çalıştığı anlamına gelir.
Doğrusal güç kaynağı genellikle çıkış gerilimini örnekler ve ardından bunu referans gerilimle karşılaştırma gerilim yükselticisine gönderir. Voltaj amplifikatörünün çıkışı, ayar tüpünü kontrol etmek için voltaj ayar tüpünün girişi olarak kullanılır, böylece bağlantı voltajı girişle birlikte değişir ve böylece çıkışını ayarlar. Gerilim. Ancak anahtarlamalı güç kaynağı, regülatör tüpünün açma kapama süresini yani görev çevrimini değiştirerek çıkış gerilimini değiştirir.
Lineer güç kaynaklarında voltaj ayarı için kullanılan tüpler lineer bölgede çalışır. Buna bağlı olarak bir de anahtarlamalı güç kaynağı vardır ki bu da voltaj ayarı için kullanılan tüpün doyma ve kesme bölgelerinde yani anahtarlama durumunda çalıştığı anlamına gelir.
Doğrusal güç kaynağı genellikle çıkış gerilimini örnekler ve ardından bunu referans gerilimle karşılaştırma gerilim yükselticisine gönderir. Voltaj amplifikatörünün çıkışı, ayar tüpünü kontrol etmek için voltaj ayar tüpünün girişi olarak kullanılır, böylece bağlantı voltajı girişle birlikte değişir ve böylece çıkışını ayarlar. Gerilim. Ancak anahtarlamalı güç kaynağı, regülatör tüpünün açma kapama süresini yani görev çevrimini değiştirerek çıkış gerilimini değiştirir. 2. Doğrusal güç kaynağı ilkesi: doğrusal güç kaynağı esas olarak güç frekans trafosu, çıkış doğrultucu filtresi, kontrol devresi, koruma devresi vb. Doğrusal güç kaynağı önce AC gücünü bir transformatör aracılığıyla dönüştürür ve ardından bir doğrultucu devre aracılığıyla doğrultup filtreleyerek kararsız bir DC voltajı elde eder. Yüksek hassasiyetli bir DC voltajı elde etmek için, çıkış voltajı voltaj geri beslemesi ile ayarlanmalıdır. Bu güç kaynağı teknolojisi çok olgun ve çok yüksek Yüksek kararlılık, küçük dalgalanma ve anahtarlama güç kaynağında parazit ve gürültü yok. Ancak dezavantajı, çok büyük ve ağır bir transformatör gerektirmesi ve gerekli filtre kondansatörünün hacminin ve ağırlığının da oldukça büyük olması ve voltaj geri besleme devresinin doğrusal bir durumda çalışması ve üzerinde belirli bir voltaj düşüşü olmasıdır. ayar tüpü ve çıkış nispeten büyüktür. Şu anda, ayar tüpünün güç tüketimi çok büyük, dönüşüm verimliliği düşük ve büyük bir ısı emici takılmalıdır. Bu tür bir güç kaynağı, bilgisayarların ve diğer ekipmanların ihtiyaçları için uygun değildir ve kademeli olarak anahtarlamalı güç kaynağı ile değiştirilecektir. 3. Anahtarlamalı güç kaynağının karşılaştırılması: Anahtarlamalı güç kaynağı temel olarak giriş ızgara filtresi, giriş düzeltme filtresi, invertör, çıkış düzeltme filtresi, kontrol devresi ve koruma devresini içerir. İşlevleri:
1. Giriş ızgarası filtresi: Motorun çalıştırılması, elektrikli cihazların anahtarı, yıldırım düşmesi vb. Kafes.
2. Giriş düzeltme filtresi: dönüştürücü için DC voltajı sağlamak üzere şebekenin giriş voltajını düzeltin ve filtreleyin.
3. İnvertör: Anahtarlamalı güç kaynağının önemli bir parçasıdır. DC gerilimi yüksek frekanslı AC gerilime dönüştürür ve çıkış kısmının giriş şebekesinden izole edilmesinde rol oynar.
4. Çıkış düzeltme filtresi: gerekli DC voltajını elde etmek için dönüştürücü tarafından yüksek frekanslı AC voltaj çıkışını düzeltin ve filtreleyin ve aynı zamanda yüksek frekanslı gürültünün yüke müdahale etmesini önleyin.
5. Kontrol devresi: çıkış DC voltajını tespit edin, referans voltajla karşılaştırın ve yükseltin. Osilatörün darbe genişliği, çıkış voltajını sabit tutmak için dönüştürücüyü kontrol etmek üzere modüle edilir.
6. Koruma devresi: Anahtarlamalı güç kaynağında aşırı gerilim veya aşırı akım kısa devresi olduğunda, koruma devresi, yükü ve güç kaynağının kendisini korumak için anahtarlamalı güç kaynağını durdurur.
Anahtarlamalı güç kaynağı önce alternatif akımı doğru akıma doğru düzeltir, ardından doğru akımı alternatif akıma çevirir ve ardından gerekli doğru akım voltajını düzeltir ve verir. Bu şekilde, anahtarlamalı güç kaynağı, trafoyu alt doğrusal güç kaynağında ve gerilim geri besleme devresinde kurtarır. Anahtarlamalı güç kaynağındaki invertör devresi, çok yüksek ayar doğruluğuna da ulaşabilen tamamen dijital ayardır.
Anahtarlamalı güç kaynağının ana çalışma prensibi, üst köprünün ve alt köprünün Mos tüplerinin sırayla açılmasıdır. İlk olarak üst köprünün Mos tüpünden akım geçer ve bobinin depolama fonksiyonu kullanılarak elektrik enerjisi bobinde biriktirilir. Son olarak, üst köprünün Mos tüpü kapatılır ve alt köprü açılır. Köprünün Mos tüpü, bobini ve kondansatörü sürekli olarak dışarıya güç sağlar. Ardından alt köprü Mos tüpünü kapatın ve ardından akımın girmesine izin vermek için üst köprüyü açın ve bu şekilde tekrarlayın, çünkü Mos tüpünün sırayla açılıp kapatılması gerekir, bu nedenle buna anahtarlamalı güç kaynağı denir.
Doğrusal güç kaynağı farklıdır. Anahtar olmadığı için üst su borusu sürekli su tahliye ediyor. Çok fazla su varsa, dışarı sızar. Bazı doğrusal güç kaynaklarında sıklıkla gördüğümüz şey budur. Mos tüpü çok fazla ısı üretir. Sonsuz elektrik enerjisinin tamamı ısı enerjisine dönüştürülür. Bu açıdan bakıldığında, lineer güç kaynağının dönüştürme verimliliği çok düşüktür ve ısı yüksek olduğunda, bileşenlerin ömrü azalarak son kullanım etkisini etkiler.
Anahtarlamalı bir güç kaynağı ile doğrusal bir güç kaynağı arasındaki fark, esas olarak çalışma şeklidir.
Doğrusal güç kaynağının güç cihazı doğrusal bir durumda çalışır, yani güç cihazı kullanıldığında her zaman çalışır, bu nedenle düşük çalışma verimliliğine yol açar, genellikle 50[[ yüzde ]]~60[ [ yüzde ]] ve çok iyi bir doğrusal güç kaynağı olduğu söylenmelidir. Doğrusal güç kaynağının çalışma yöntemi, yüksek voltajdan düşük voltaja geçmek için bir voltaj cihazına sahip olmayı gerekli kılar. Genel olarak, bu bir transformatördür ve daha sonra DC voltajını düzelten ve çıkaran KX güç kaynağı gibi başkaları da vardır. Sonuç olarak, hacmi büyük, ağır, verimliliği düşük ve çok fazla ısı üretiyor. Ayrıca avantajları da var: küçük dalgalanma, iyi ayarlama oranı ve küçük dış müdahale. Analog devreler, çeşitli amplifikatörler vb. ile kullanım için uygundur.
güç kaynağını değiştirin. Güç cihazları anahtarlama durumunda çalışır (bir açık ve bir kapalı, bir açık ve bir kapalı, frekans çok hızlıdır, genel panel anahtarlama güç kaynağının frekansı 100~200KHz'dir ve modül güç kaynağının frekansı 300'dür) ~500KHz). Bu sayede kaybı az, verimi yüksektir. Yüksek manyetik geçirgenliğe sahip malzemelerden yapılması gereken transformatörler için de gereksinimler vardır. Biraz mürekkep, onun trafosu küçücük bir kelimedir. Verimlilik yüzde 80 ila yüzde 90 . Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en iyi VICOR modüllerinin yüzde 99'a kadar çıktığı söyleniyor. Anahtarlamalı güç kaynağı, yüksek verimliliğe ve küçük boyuta sahiptir, ancak doğrusal güç kaynağı ile karşılaştırıldığında, dalgalanması ve voltaj ve akım ayarlama oranı azaltılmıştır.
Doğrusal güç kaynağının temel çalışma prensibi
Doğrusal güç kaynağının ana devresinin çalışma süreci, giriş güç kaynağının başlangıçta önceden stabilize edilmiş voltaj devresi tarafından stabilize edilmesi ve ardından ana çalışma trafosunun izolasyonu ve düzeltilmesi yoluyla bir DC güç kaynağına dönüştürülmesi ve ardından kontrol devresi ve tek çipli mikro işleme denetleyicisi tarafından kontrol edilir. Doğrusal ayar elemanı, yüksek hassasiyetli bir DC voltaj kaynağı çıkarması için hassas bir şekilde ayarlanmıştır.
1. Güç trafosu ve düzeltme: 380V AC'yi gerekli DC'ye dönüştürün.
2. Ön stabilizasyon devresi: Röle bileşenleri veya tristör bileşenleri, giriş AC veya DC voltajını önceden ayarlamak ve başlangıçta stabilize etmek için kullanılır, böylece doğrusal ayar bileşenlerinin güç tüketimini azaltır ve iş verimliliğini artırır. Ve çıkış voltajı kaynağının yüksek hassasiyetini ve yüksek stabiliteyi sağlayın.
3. Doğrusal ayar elemanı: Giriş voltajının gerekli değeri ve doğruluk gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için filtrelenmiş DC voltajını hassas bir şekilde ayarlayın.
4. Filtre devresi: DC güç kaynağının çıkış voltajının düşük dalgalanma, düşük gürültü ve düşük parazit olmasını sağlamak için DC güç kaynağının titreşimli dalgasını, girişimini ve gürültüsünü maksimum ölçüde önleyebilir ve emebilir.
5. Tek çipli mikro bilgisayar kontrol sistemi: Tek çipli mikro işleme denetleyicisi, tespit edilen çeşitli sinyalleri karşılaştırır, yargılar, hesaplar, analiz eder ve işler ve ardından DC stabilize güç kaynağının genel voltaj stabilizasyon sistemini yapmak için ilgili kontrol talimatlarını verir. normal ve güvenilir bir şekilde çalışın. ,Koordinasyon.
6. Yardımcı güç kaynağı ve referans voltaj kaynağı: DC voltaj stabilizasyon sistemi için elektronik devre çalışması için gerekli olan yüksek hassasiyetli referans voltaj kaynağı ve güç kaynağı sağlayın.
7. Voltaj örnekleme ve voltaj regülasyonu: DC regüleli güç kaynağının çıkış voltajı değerini tespit edin ve DC regüleli güç kaynağının çıkış voltajı değerini ayarlayın ve ayarlayın.
8. Karşılaştırma ve amplifikasyon devresi: Hata voltajı sinyalini elde etmek için DC stabilize güç kaynağının çıkış voltajı değerini referans kaynağının voltajıyla karşılaştırdıktan sonra, amplifikasyon geri beslemesi yapın ve çıkış voltajının stabilitesini sağlamak için doğrusal ayar elemanını kontrol edin. .
9. Akım algılama devresi: Akım sınırlama veya koruma kontrol bilgisi için DC stabilize güç kaynağının çıkış akımı değerini elde edin.
10. Sürücü devresi: çalıştırılabilir öğeyi sürmek için düzenlenmiş bir güç amplifikatörü devresi.
11. Ekran: DC regüleli güç kaynağının çıkış voltajı değeri ve çıkış akımı değerinin gösterimi.
