Pateikite pavyzdį, iliustruojantį skirtumą tarp perjungiamojo maitinimo šaltinio ir įprasto maitinimo šaltinio
Maitinimo perjungimo technologija nuolat tobulėja kartu su galios elektronikos technologijų pažanga ir naujovėmis. Dėl savo kompaktiško dydžio, lengvo svorio ir didelio efektyvumo perjungimo maitinimo šaltiniai šiuo metu naudojami praktiškai visoje elektroninėje įrangoje. Atsižvelgiant į spartų dabartinės elektroninės informacijos pramonės vystymąsi, tai yra esminis maitinimo būdas.
Šiuolaikinės galios elektronikos technologijos naudojamos perjungiant maitinimo šaltinius, siekiant reguliuoti įjungimo ir išjungimo laiko santykį, kad būtų palaikoma pastovi išėjimo įtampa. Pagrindiniai perjungiamojo maitinimo šaltinio komponentai yra MOSFET ir PWM valdymo IC. Perjungimo maitinimo šaltinis ir linijinis maitinimo šaltinis yra susiję. Perjungimo vamzdis naudojamas srovės įjungimui ir išjungimui valdyti, kad būtų sukurta aukšto dažnio impulsinė srovė po to, kai jo įvesties gnybtas tiesiogiai ištaiso kintamąją srovę į nuolatinę srovę, veikiant aukšto dažnio virpesių grandinei. Induktorius naudojamas nuolatinei žemos įtampos nuolatinei srovei užtikrinti.
Paprastai MOSFET ir impulsų pločio moduliavimo valdymo IC sudaro perjungimo maitinimo šaltinį. Perjungiamieji maitinimo šaltiniai tapo vis labiau įprastu reiškiniu dėl galios elektronikos technologijų pažangos ir naujovių dėl mažo dydžio, lengvo svorio ir didelio efektyvumo, o tai rodo jų svarbą.
Perjungiamuosius maitinimo šaltinius galima iš esmės suskirstyti į tris grupes, atsižvelgiant į tai, kaip perjungimo įtaisai yra prijungti grandinėje: serijiniai perjungiamieji maitinimo šaltiniai, lygiagrečiai perjungiami maitinimo šaltiniai ir transformatoriniai perjungiamieji maitinimo šaltiniai. Transformatoriaus tipo perjungiamas maitinimo šaltinis gali būti toliau suskirstytas į stumiamą, pusiau tiltą, pilną tiltą ir kitus variantus. Priklausomai nuo transformatoriaus sužadinimo ir išėjimo įtampos fazės, jį galima suskirstyti į keturias kategorijas.
Taigi, kuo skiriasi perjungimo maitinimo šaltinis ir įprastas maitinimo šaltinis?
Linijinis maitinimo šaltinis arba maitinimo šaltinis, kuriame reguliavimo vamzdelis veikia linijiniu režimu, paprastai reiškia terminą „įprastas maitinimo šaltinis“. Priešingai, perjungimo vamzdis veikia dviem įjungimo ir išjungimo būsenomis perjungimo maitinimo šaltinyje: įjungtas, kai varža yra minimali, ir išjungta, kai varža yra didelė. Santykinai nauja maitinimo šaltinio forma, vadinama perjungiamuoju maitinimo šaltiniu, pasižymi dideliu efektyvumu, lengvu svoriu, padidinimo ir mažinimo galimybėmis ir didžiule išėjimo galia. Tačiau kadangi grandinė veikia perjungimo režimu, triukšmas yra gana didelis.
Pavyzdžiui, laipsniško perjungimo maitinimo šaltinio grandinė sudaryta iš jungiklių, laisvosios eigos diodų, energijos kaupimo induktorių ir filtrų kondensatorių. Kai jungiklis uždarytas, maitinimo šaltinis siunčia elektrą per jungiklį ir induktorių į apkrovą, kartu sukaupdamas dalį elektros energijos kondensatoriuje ir induktoriuje. Dėl induktyvumo savaiminio induktyvumo, įjungus jungiklį, srovė didėja lėtai, todėl išėjimas greitai nepasiekia maitinimo įtampos vertės. Srovė grandinėje ir toliau tekės iš kairės į dešinę net ir perjungus jungiklį išjungti iš anksto nustatytam laikui dėl induktoriaus savaiminės induktyvumo. Ši srovė cirkuliuoja per apkrovą, išeina iš įžeminimo laido, nukeliauja į laisvosios eigos diodo anodą, teka per diodą ir tada grįžta atgal į kairįjį induktoriaus galą. Galima reguliuoti jungiklio uždarymo ir atidarymo laiką, o tai valdo išėjimo įtampą. Įtampos reguliavimo tikslas pasiekiamas, jei įjungimo ir išjungimo laikas valdomas stebint išėjimo įtampą, kad išėjimo įtampa būtų pastovi.
Įtampos reguliavimo vamzdelis, naudojamas tiek perjungimo maitinimo šaltinyje, tiek bendrame maitinimo šaltinyje, naudoja grįžtamojo ryšio principą, kad stabilizuotų įtampą. Perjungimo maitinimo šaltinis reguliuojamas naudojant perjungimo vamzdelį, o įprastas maitinimo šaltinis paprastai reguliuojamas naudojant triodo linijinio stiprinimo sritį. Priešingai, perjungiamas maitinimo šaltinis naudoja mažiau energijos, turi platesnį kintamosios srovės įtampos taikymo diapazoną ir gamina nuolatinę srovę su mažesniu pulsavimu. Perjungimo impulsų trukdžiai yra trūkumas.
Viršutinis tiltas ir apatinis tilto perjungimo vamzdžiai įjungiami po vieną, nes tai yra pagrindinė pusės tilto perjungiamojo maitinimo šaltinio veikimo koncepcija. Viršutinio tiltelio perjungimo vamzdis yra ten, kur srovė patenka pirmiausia. Elektros energija kaupiama induktyvinėje ritėje, naudojant jos saugojimo galimybes, o aukštesniojo tilto jungiklis galiausiai išjungiamas. Kai įjungiamas apatinio tiltelio perjungimo vamzdis, induktyvumo ritė ir kondensatorius ir toliau tieks elektrą išoriniam pasauliui. Jis žinomas kaip perjungimo maitinimo šaltinis, nes du jungiklio vamzdeliai turi būti įjungiami ir išjungiami nuosekliai. Išjungę apatinio tiltelio jungiklio vamzdelį atidarykite viršutinį tiltelį, kad pro jį tekėtų elektra. Linijinis maitinimo šaltinis skiriasi. Aukštesnis vandens vamzdis nuolat išleidžia vandenį, nes nėra jungiklio. Vanduo ištekės, jei jo bus per daug. Kai kuriuose linijiniuose maitinimo šaltinio reguliavimo vamzdeliuose tai dažnai stebime. Visa neribota elektros energija paverčiama šilumine energija. Žvelgiant iš šios perspektyvos, linijinio maitinimo šaltinio konversijos efektyvumas yra itin žemas, o kai karštis yra didelis, komponento tarnavimo laikas neišvengiamai sutrumpės ir turės įtakos galutiniam panaudojimo efektui.
Tačiau pagrindinis skirtumas tarp perjungiamojo maitinimo šaltinio ir įprasto maitinimo šaltinio yra jo veikimas. Linijinio maitinimo šaltinio galios reguliavimo vamzdelis nuolat veikia stiprinimo srityje ir visada veikia. Reikalingi didžiuliai galios reguliavimo vamzdžiai, o dėl didelio reguliavimo vamzdžio galios nuostolių, dėl kurių susidaro didelis šilumos kiekis ir mažas efektyvumas, dažnai nuo 40 iki 60 procentų, pastatytas didelis radiatorius. Dėl linijinio maitinimo šaltinio veikimo principo reikia naudoti įtampos įrenginį, kad būtų galima perjungti iš aukštos įtampos į žemą. Paprastai jį sudaro transformatorius, o yra alternatyvų, pvz., KX maitinimo šaltinis, kuris ištaiso signalą ir išveda nuolatinę įtampą. Taikant šį metodą, tūris yra didelis, sunkus, neefektyvus ir generuoja daug šilumos, bet taip pat turi privalumai, tokie kaip mažas pulsavimas, geras reguliavimo greitis, nedideli išoriniai trukdžiai ir veikia su analoginėmis grandinėmis ar kitais stiprintuvais. Perjungiamojo maitinimo šaltinio maitinimo įtaisas veikia perjungimo būsenoje. Būtent transformatoriui ir energijos kaupimui energija laikinai saugoma per induktyvumo ritę, kai reguliuojama įtampa, todėl yra nedideli nuostoliai, didelis efektyvumas ir mažesnis šilumos išsklaidymo poreikis. Induktyvumui taikomi aukštesni standartai, kurie turi būti sukonstruoti. mažo nuostolio, didelio pralaidumo medžiagų. Jo transformatorius yra žodžio dydžio. Bendras efektyvumas svyruoja nuo 80 iki 98 procentų. Nors perjungimo maitinimo šaltinis yra mažas ir turi didelį efektyvumą, jis yra mažiau efektyvus nei linijiniai maitinimo šaltiniai pulsacijos, įtampos ir srovės reguliavimo greičio atžvilgiu.
