Trong các thiết bị điện tử hiện đại, hiệu quả và sự nén củanguồn điện rất quan trọng. Với sự thu nhỏ tuyệt vời, trọng lượng nhẹ và hiệu quả cao, các nguồn năng lượng chuyển đổi đã trở thành một giải pháp nguồn năng lượng không thể thiếu trong ngành công nghiệp thông tin điện tử. Bài viết này sẽ khám phá nguyên tắc làm việc, phân loại, đặc điểm và sự khác biệt giữa các nguồn năng lượng chuyển đổi và các nguồn năng lượng tuyến tính truyền thống và tiết lộ cách công nghệ nguồn điện này đáp ứng nhu cầu của các thiết bị điện tử đương đại.
Z3PW-Power-Source
Nguồn nguồn chuyển đổi là gì?
Công nghệ nguồn chuyển đổi cũng luôn thay đổi khi công nghệ điện tử năng lượng phát triển và tiến bộ. Hầu như tất cả các thiết bị điện tử hiện đại với kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và hiệu quả lớn dựa vào các nguồn năng lượng chuyển đổi hiện tại. Đối với sự tăng trưởng bùng nổ của ngành thông tin điện tử ngày nay, nó là một nguồn năng lượng hoàn toàn quan trọng.
Nguồn năng lượng chuyển đổi là một nguồn năng lượng sử dụng công nghệ điện tử năng lượng hiện đại để kiểm soát tỷ lệ thời gian của ống chuyển đổi để mở và gần để duy trì điện áp đầu ra ổn định. Thông thường bao gồm một MOSFET và điều chỉnh độ rộng xung (PWM) Điều khiển IC Nguồn công suất chuyển mạch.
Tương đối với nguồn công suất tuyến tính, nguồn công suất chuyển mạch là đầu đầu vào của nó ngay lập tức chỉnh lưu nguồn AC thành công suất DC, sau đó dưới hành động của mạch dao động tần số cao, ống công tắc được sử dụng để điều khiển và tắt dòng điện của Tạo dòng xung tần số cao. Một cuộn cảm, một máy biến áp tần số cao giúp tạo ra một công suất DC điện áp thấp ổn định.
Lõi của máy biến áp tỷ lệ nghịch với bình phương tần số hoạt động của nguồn công suất chuyển đổi; Vì vậy, tần số làm giảm kích thước lõi. Điều này giúp giảm đáng kể máy biến áp, do đó làm sáng trọng lượng và khối lượng của nguồn năng lượng. Hơn nữa, vì nó trực tiếp điều chỉnh DC, hiệu quả của nguồn năng lượng này cao hơn nhiều so với tuyến tính. Mọi người tìm thấy điều này ưa thích vì nó tiết kiệm điện. Mạch rất phức tạp, bảo trì là một thách thức, và nó khá ô nhiễm; Tiếng ồn nguồn năng lượng là đáng kể và nó không phù hợp với một số mạch nhiễu thấp.
Đặc điểm của nguồn điện chuyển mạch
Thông thường, điều khiển IC điều khiển MOSFET và độ rộng xung (PWM) bao gồm nguồn chuyển đổi chuyển đổi. Hầu như tất cả các thiết bị điện tử với các đặc điểm có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và hiệu quả cao hiện sử dụng nguồn năng lượng chuyển đổi nhờ sự phát triển và sáng tạo của công nghệ điện tử năng lượng; Sự liên quan của nó là rõ ràng.
Phân loại nguồn điện chuyển mạch
Ba loại nguồn chuyển mạch chính thường có thể được phân biệt với cách thức thiết bị chuyển mạch được liên kết trong mạch: Nguồn công suất chuyển mạch loạt, nguồn công suất chuyển mạch song song và nguồn chuyển đổi chuyển đổi biến áp.
Trong số đó, kéo đẩy, nửa cầu, cầu đầy đủ và các hình thức khác có thể là các bộ phận bổ sung của nguồn năng lượng chuyển đổi biến áp. Sự kích thích của máy biến áp và pha của điện áp đầu ra cho phép người ta chia nó thành loại chuyển tiếp, loại flyback, loại kích thích đơn, loại kích thích kép và các loại khác.
Sự khác biệt giữa nguồn điện chuyển mạch và nguồn năng lượng thông thường
Thông thường, nguồn năng lượng thông thường là một tuyến tính. Nguồn năng lượng tuyến tính đề cập đến một nguồn năng lượng trong đó ống điều chỉnh hoạt động ở trạng thái tuyến tính. Điều đó khác nhau trong một nguồn năng lượng chuyển đổi. Làm việc ở hai trạng thái: ON - điện trở rất nhỏ, tắt - điện trở rất lớn, ống chuyển đổi, với nguồn điện chuyển mạch, chúng tôi thường gọi là ống điều chỉnh.
Một loại nguồn năng lượng tương đối gần đây là chuyển đổi nguồn năng lượng. Hiệu quả cao, trọng lượng nhẹ, bước lên điện áp và bước xuống, và công suất đầu ra mạnh là lợi ích của nó. Tuy nhiên, vì mạch hoạt động ở trạng thái chuyển mạch, nhiễu tương đối lớn.
Ví dụ: Nguồn nguồn chuyển đổi buck
Nguyên tắc làm việc của nguồn chuyển đổi Buck về cơ bản là mạch bao gồm một diode tự do, cuộn cảm lưu trữ năng lượng, tụ lọc, công tắc (một ống ba hoặc ống hiệu ứng trường trong mạch thực), v.v.
Khi công tắc được đóng, nguồn điện cung cấp năng lượng cho tải thông qua công tắc và cuộn cảm, và lưu trữ một phần năng lượng điện trong cuộn cảm và tụ điện. Độ tự cảm của cuộn cảm khiến dòng điện tăng dần sau khi bật công tắc, do đó ngăn đầu ra tức thời đạt đến điện áp nguồn.
Công tắc bị tắt sau một thời gian. Dòng điện trong mạch sẽ không đổi, nghĩa là nó sẽ tiếp tục chảy từ trái sang phải, do độ tự cảm của cuộn cảm có thể được hiểu rõ hơn là hiệu ứng quán tính của cuộn cảm xác định dòng điện trong Mạch. Tải nhận được dòng điện này; trở về từ dòng dây mặt đất đến cực dương của diode tự do; đi qua diode; Quay trở lại đầu bên trái của cuộn cảm, do đó tạo ra một vòng lặp.
Bằng cách kiểm soát thời gian đóng và mở (nghĩa là điều chế chiều rộng xung PWM), điện áp đầu ra có thể được điều khiển. Nếu thời gian mở và đóng được điều khiển bằng cách phát hiện điện áp đầu ra để giữ cho điện áp đầu ra không thay đổi, mục đích của việc điều chỉnh điện áp đạt được.
Về các nguồn năng lượng thường xuyên cũng như chuyển đổi các nguồn năng lượng, cả hai đều có các ống điều chỉnh điện áp và áp dụng khái niệm phản hồi để ổn định điện áp. Sự khác biệt chính là nguồn năng lượng thông thường thường sử dụng khu vực khuếch đại tuyến tính của bóng bán dẫn để điều chỉnh trong khi nguồn công suất chuyển mạch sử dụng ống chuyển mạch để điều chỉnh. Ngược lại, nguồn năng lượng chuyển mạch cung cấp hệ số gợn sóng vượt trội cho DC đầu ra, sử dụng năng lượng nhỏ hơn và sử dụng nhiều hơn cho điện áp AC. Thay đổi nhiễu xung có nhược điểm.
Một nguồn năng lượng chuyển mạch nửa cầu thông thường hoạt động chủ yếu trên cơ sở các ống chuyển đổi của cầu trên và dưới VMO VMO khi tần số cao được bật lần lượt. Đầu tiên, dòng điện chảy qua ống công tắc cầu trên và chức năng lưu trữ của cuộn dây có cuộn dây được sử dụng để thu thập năng lượng điện trong cuộn dây. Cuối cùng, ống công tắc cầu dưới được bật trong khi ống công tắc cầu trên cùng bị tắt. Các tụ điện và cuộn cuộn dây tiếp tục chạy nguồn năng lượng bên ngoài. Cây cầu trên được bật để cho phép dòng điện trong khi tắt ống công tắc cầu dưới. Điều này được nhắc lại nhiều lần. Nó được gọi là nguồn công suất chuyển đổi vì lần lượt bật và tắt hai ống chuyển đổi.
Nguồn năng lượng tuyến tính khác nhau. Các ống nước trên luôn luôn làm trống vì không có sự tham gia của công tắc. Nên tồn tại dư thừa, nó sẽ bị rò rỉ. Đây là lý do một số nguồn năng lượng tuyến tính Điều chỉnh ống điều chỉnh tạo ra rất nhiều nhiệt và năng lượng điện không cần thiết đều được chuyển thành năng lượng nhiệt. Từ quan điểm này, tuổi thọ của thành phần chắc chắn sẽ giảm, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng sử dụng cuối và hiệu quả chuyển đổi của nguồn công suất tuyến tính khá kém khi nhiệt cao.
Sự khác biệt chính: Chế độ làm việc
Ống điều chỉnh năng lượng nguồn điện tuyến tính luôn hoạt động trong khu vực khuếch đại; hiện tại đi qua là liên tục. Một ống điều chỉnh công suất lớn là cần thiết và một tản nhiệt lớn được đặt vì ống điều chỉnh gây mất điện đáng kể. Mặc dù thường thì 40 %6060% (phải thừa nhận rằng nó là một nguồn năng lượng tuyến tính thực sự tốt), nhiệt là đáng kể và hiệu quả khá kém.
Nguồn năng lượng tuyến tính hoạt động ở chế độ làm việc, theo đó thiết bị bước xuống phải tồn tại từ điện áp cao đến điện áp thấp. Thông thường nó là một máy biến áp; Có những người khác như vậy nguồn năng lượng KX như vậy; Sau đó, sau khi chỉnh lưu, điện áp DC là đầu ra. Theo nghĩa này, khối lượng là rất lớn, khá cồng kềnh, không hiệu quả và tạo ra nhiệt cũng lớn; Nhưng, cũng có những lợi ích: gợn nhỏ, tỷ lệ điều chỉnh tốt, ít nhiễu bên ngoài, phù hợp với các mạch tương tự hoặc các bộ khuếch đại khác nhau, v.v.
Hoạt động trong điều kiện chuyển đổi, thiết bị nguồn của nguồn công suất chuyển mạch Năng lượng được lưu trữ trong giây lát thông qua cuộn dây có điện áp khi điện áp thay đổi, do đó tổn thất của nó là tối thiểu, hiệu quả cao và yêu cầu tản nhiệt thấp; Tuy nhiên, nó cũng có nhu cầu lớn hơn cho máy biến áp và cuộn cảm lưu trữ năng lượng. Nó cần được xây dựng bằng các vật liệu có độ bền cao và mất thấp. Máy biến áp của nó chỉ đơn giản là một từ nhỏ. Hiệu quả chung là 80% đến 98%. Mặc dù nguồn năng lượng chuyển mạch có kích thước nhỏ gọn và hiệu quả lớn, nhưng gợn sóng, điện áp và tốc độ điều chỉnh hiện tại của nó có giảm giá đáng kể khi so sánh với nguồn công suất tuyến tính.
Công nghệ nguồn chuyển đổi ngày càng được sử dụng trong các thiết bị điện tử do lợi thế của hiệu quả cao, thu nhỏ và trọng lượng nhẹ. Mặc dù có sự phức tạp về mạch và các vấn đề tiếng ồn, những vấn đề này đang dần được giải quyết thông qua đổi mới công nghệ và tối ưu hóa thiết kế. So với các nguồn năng lượng tuyến tính truyền thống, các nguồn năng lượng chuyển đổi có lợi thế rõ ràng về hiệu quả và khối lượng năng lượng, đại diện cho một hướng đi mới cho sự phát triển của công nghệ nguồn điện. Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ điện tử công suất, các nguồn năng lượng chuyển đổi dự kiến sẽ đạt được hiệu suất cao hơn và các ứng dụng rộng hơn trong tương lai.
Thời gian đăng: 7 月 -16-2024