El principi de la font d'alimentació lineal i la comparació de la font de commutació
1. Introducció a la font d'alimentació lineal:
La font d'alimentació lineal transforma primer l'energia de CA a través d'un transformador, i després la rectifica i filtra a través d'un circuit rectificador per obtenir una tensió de CC inestable. Per aconseguir una tensió de CC d'alta precisió, la tensió de sortida s'ha d'ajustar mitjançant retroalimentació de tensió. Des del punt de vista principal del rendiment, aquesta tecnologia d'alimentació és molt madura, pot assolir una gran estabilitat, l'ondulació també és molt petita i no hi ha interferències i sorolls que té la font de commutació. El circuit de retroalimentació de tensió funciona en estat lineal i hi ha una certa caiguda de tensió al tub d'ajust. Quan s'emet un gran corrent de funcionament, el consum d'energia del tub d'ajust és massa gran i l'eficiència de conversió és baixa.
L'alimentació lineal significa que els tubs utilitzats per a l'ajust de tensió funcionen a la regió lineal. En conseqüència, també hi ha una font d'alimentació de commutació, el que significa que el tub utilitzat per a l'ajust de tensió funciona a les regions de saturació i tall, és a dir, l'estat de commutació.
La font d'alimentació lineal generalment mostra la tensió de sortida i després l'envia a l'amplificador de tensió de comparació amb la tensió de referència. La sortida de l'amplificador de tensió s'utilitza com a entrada del tub d'ajust de tensió per controlar el tub d'ajust de manera que la tensió de la unió canviï amb l'entrada, ajustant així la seva sortida. Voltatge. Tanmateix, la font d'alimentació de commutació canvia la tensió de sortida canviant el temps d'encesa i apagat del tub regulador, és a dir, el cicle de treball.
Els tubs utilitzats per a l'ajust de tensió en fonts d'alimentació lineals funcionen a la regió lineal. En conseqüència, també hi ha una font d'alimentació de commutació, el que significa que el tub utilitzat per a l'ajust de tensió funciona a les regions de saturació i tall, és a dir, l'estat de commutació.
La font d'alimentació lineal generalment mostra la tensió de sortida i després l'envia a l'amplificador de tensió de comparació amb la tensió de referència. La sortida de l'amplificador de tensió s'utilitza com a entrada del tub d'ajust de tensió per controlar el tub d'ajust de manera que la tensió de la unió canviï amb l'entrada, ajustant així la seva sortida. Voltatge. Tanmateix, la font d'alimentació de commutació canvia la tensió de sortida canviant el temps d'encesa i apagat del tub regulador, és a dir, el cicle de treball. 2. El principi de la font d'alimentació lineal: la font d'alimentació lineal inclou principalment transformador de freqüència d'alimentació, filtre rectificador de sortida, circuit de control, circuit de protecció, etc. La font d'alimentació lineal transforma primer l'energia de CA a través d'un transformador, i després la rectifica i filtra a través d'un circuit rectificador per obtenir una tensió de CC inestable. Per aconseguir una tensió de CC d'alta precisió, la tensió de sortida s'ha d'ajustar mitjançant retroalimentació de tensió. Aquesta tecnologia d'alimentació és molt madura i pot aconseguir una estabilitat molt alta, una petita ondulació i cap interferència i soroll de la font de commutació. Tanmateix, el seu desavantatge és que requereix un transformador enorme i pesat, i el volum i el pes del condensador de filtre necessari també són força grans, i el circuit de retroalimentació de tensió funciona en estat lineal i hi ha una certa caiguda de tensió al tub d'ajust i la sortida és relativament gran. En aquest moment, el consum d'energia del tub d'ajust és massa gran, l'eficiència de conversió és baixa i s'ha d'instal·lar un gran dissipador de calor. Aquest tipus de font d'alimentació no és adequada per a les necessitats d'ordinadors i altres equips, i es substituirà gradualment canviant la font d'alimentació. 3. Comparació de la font d'alimentació de commutació: la font d'alimentació de commutació inclou principalment filtre de xarxa d'entrada, filtre de rectificació d'entrada, inversor, filtre de rectificació de sortida, circuit de control i circuit de protecció. Les seves funcions són:
1. Filtre de xarxa d'entrada: elimineu les interferències de la xarxa, com ara l'arrencada del motor, l'interruptor d'aparells elèctrics, llamps, etc., i també eviteu que el soroll d'alta freqüència generat per la font d'alimentació de commutació s'estengui a la xarxa. graella.
2. Filtre de rectificació d'entrada: rectificar i filtrar la tensió d'entrada de la xarxa per proporcionar tensió de CC al convertidor.
3. Inversor: És una part clau de l'alimentació de commutació. Transforma la tensió de CC en una tensió de CA d'alta freqüència i juga un paper en aïllar la part de sortida de la xarxa d'entrada.
4. Filtre de rectificació de sortida: rectifica i filtra la tensió de CA d'alta freqüència de sortida del convertidor per obtenir la tensió de CC requerida i, al mateix temps, evita que el soroll d'alta freqüència interfereixi amb la càrrega.
5. Circuit de control: detecteu la tensió DC de sortida, compareu-la amb la tensió de referència i amplifiqueu-la. L'amplada del pols de l'oscil·lador es modula per controlar el convertidor per mantenir estable la tensió de sortida.
6. Circuit de protecció: quan la font d'alimentació de commutació té un curtcircuit de sobretensió o sobreintensitat, el circuit de protecció atura l'alimentació de commutació per protegir la càrrega i la pròpia font d'alimentació.
La font d'alimentació de commutació primer rectifica el corrent altern en corrent continu, després inverteix el corrent continu en corrent altern, i després rectifica i emet la tensió de corrent continu necessària. D'aquesta manera, la font d'alimentació de commutació estalvia el transformador a la font d'alimentació lineal inferior i el circuit de retroalimentació de tensió. El circuit inversor de la font d'alimentació de commutació és un ajust completament digital, que també pot aconseguir una precisió d'ajust molt alta.
El principi de funcionament principal de la font d'alimentació de commutació és que els tubs Mos del pont superior i el pont inferior s'encenen al seu torn. Primer, el corrent entra pel tub Mos del pont superior i l'energia elèctrica s'acumula a la bobina mitjançant la funció d'emmagatzematge de la bobina. Finalment, s'apaga el tub de Mos del pont superior i s'encén el pont inferior. El tub Mos, la bobina i el condensador del pont proporcionen energia contínuament a l'exterior. A continuació, apagueu el tub Mos del pont inferior i, a continuació, obriu el pont superior per deixar entrar el corrent, i repetiu així, perquè el tub Mos s'ha d'encendre i apagar al seu torn, de manera que s'anomena font d'alimentació commutada.
La font d'alimentació lineal és diferent. Com que no hi ha cap interruptor implicat, la canonada d'aigua superior sempre està descarregant aigua. Si hi ha massa aigua, es filtrarà. Això és el que sovint veiem en algunes fonts d'alimentació lineals. El tub Mos genera molta calor. L'energia elèctrica infinita es converteix tota en energia tèrmica. Des d'aquest punt de vista, l'eficiència de conversió de la font d'alimentació lineal és molt baixa, i quan la calor és alta, la vida dels components està obligat a disminuir, afectant l'efecte d'ús final.
La diferència entre una font d'alimentació commutada i una font d'alimentació lineal és principalment la forma en què funcionen.
El dispositiu d'alimentació de la font d'alimentació lineal funciona en un estat lineal, és a dir, el dispositiu d'alimentació sempre funciona quan s'utilitza, de manera que condueix a la seva baixa eficiència de treball, generalment entre el 50[[ per cent ]] ~ 60[ [ per cent ]], i Cal dir que és una font d'alimentació lineal molt bona. El mètode de treball de la font d'alimentació lineal fa necessari disposar d'un dispositiu de tensió per canviar d'alta tensió a baixa tensió. En general, és un transformador, i n'hi ha d'altres com la font d'alimentació KX, que després rectifica i emet tensió de CC. Com a resultat, el seu volum és gran, pesat, de baixa eficiència i genera molta calor. També té els seus avantatges: petita ondulació, bona taxa d'ajust i petites interferències externes. Apte per al seu ús amb circuits analògics, diversos amplificadors, etc.
canviar la font d'alimentació. Els seus dispositius d'alimentació funcionen en estat de commutació (un encès i un apagat, un encès i un altre apagat, la freqüència és molt ràpida, la freqüència de la font d'alimentació de commutació del panell general és de 100 ~ 200 KHz i la freqüència de la font d'alimentació del mòdul és de 300 ~500KHz). D'aquesta manera, la seva pèrdua és petita i la seva eficiència és alta. També hi ha requisits per als transformadors, que han d'estar fets de materials amb alta permeabilitat magnètica. Una mica de tinta, el seu transformador és una paraula petita. Eficiència del 80 al 90 per cent. Es diu que els millors mòduls VICOR als Estats Units arriben al 99 per cent. La font d'alimentació de commutació té una alta eficiència i una mida petita, però en comparació amb la font d'alimentació lineal, es descompten la seva ondulació i la seva taxa d'ajust de tensió i corrent.
Principi de funcionament bàsic de la font d'alimentació lineal
El procés de treball del circuit principal de la font d'alimentació lineal és que la font d'alimentació d'entrada s'estabilitza inicialment pel circuit de tensió pre-estabilitzat i després es converteix en una font d'alimentació de CC mitjançant l'aïllament i la rectificació del transformador de treball principal, i després controlat pel circuit de control i el controlador de microprocessament d'un sol xip. L'element d'ajust lineal s'ajusta finament per fer que emeti una font de tensió de CC d'alta precisió.
1. Transformador de potència i rectificació: converteix els 380V AC en el DC requerit.
2. Circuit de pre-estabilització: els components del relé o els components del tiristor s'utilitzen per preajustar i estabilitzar inicialment la tensió d'entrada CA o CC, reduint així el consum d'energia dels components d'ajust lineal i millorant l'eficiència del treball. I assegureu-vos l'alta precisió de la font de tensió de sortida i una alta estabilitat.
3. Element d'ajust lineal: ajusteu finament la tensió de CC filtrat per fer que la tensió d'entrada compleixi els requisits de valor i precisió requerits.
4. Circuit de filtre: pot prevenir i absorbir l'ona pulsatòria, la interferència i el soroll de la font d'alimentació de CC al màxim, per tal d'assegurar que la tensió de sortida de la font d'alimentació de CC tingui una ondulació baixa, un soroll baix i una interferència baixa.
5. Sistema de control de microordinadors d'un sol xip: el controlador de microprocessament d'un sol xip compara, jutja, calcula, analitza i processa els diferents senyals detectats i, a continuació, emet les instruccions de control corresponents per fer que el sistema d'estabilització de tensió global de la font d'alimentació estabilitzada de CC funcionen amb normalitat i confiança. , coordinació.
6. Font d'alimentació auxiliar i font de tensió de referència: proporcioneu una font de tensió de referència d'alta precisió i una font d'alimentació necessària per al treball de circuits electrònics per al sistema d'estabilització de tensió de CC.
7. Mostra de tensió i regulació de tensió: detecteu el valor de voltatge de sortida de la font d'alimentació regulada de CC i configureu i ajusteu el valor de tensió de sortida de la font d'alimentació regulada de CC.
8. Circuit de comparació i amplificació: després de comparar el valor de la tensió de sortida de la font d'alimentació estabilitzada de CC amb la tensió de la font de referència per obtenir el senyal de tensió d'error, realitzeu una retroalimentació d'amplificació i controleu l'element d'ajust lineal per garantir l'estabilitat de la tensió de sortida. .
9. Circuit de detecció de corrent: obteniu el valor de corrent de sortida de la font d'alimentació estabilitzada de CC per a la informació de limitació de corrent o de control de protecció.
10. Circuit d'accionament: un circuit amplificador de potència disposat per accionar l'element executable.
11. Pantalla: Visualització del valor de la tensió de sortida i el valor del corrent de sortida de la font d'alimentació regulada en CC.
