Apa perbedaan antara catu daya switching dan catu daya linier biasa?
Catu daya biasa umumnya merupakan catu daya linier, dan catu daya linier mengacu pada catu daya di mana tabung pengatur bekerja dalam keadaan linier. Tetapi berbeda dalam switching power supply. Tabung switching (dalam catu daya switching, kita biasanya menyebut tabung pengatur sebagai tabung switching) bekerja dalam dua keadaan hidup dan mati: hidup - resistansi sangat kecil, mati - resistansi sangat tinggi Besar.
Switching catu daya adalah jenis catu daya yang relatif baru. Ini memiliki keunggulan efisiensi tinggi, ringan, step-up dan step-down, dan daya output yang besar. Namun, karena rangkaian bekerja dalam keadaan switching, kebisingannya relatif besar.
Mari kita bahas secara singkat tentang prinsip kerja catu daya switching step-down: rangkaian terdiri dari sakelar (transistor atau tabung efek medan di sirkuit sebenarnya), dioda freewheeling, induktor penyimpan energi, dan kapasitor filter.
Saat sakelar ditutup, catu daya memasok daya ke beban melalui sakelar dan induktor, dan menyimpan sebagian energi listrik di induktor dan kapasitor. Karena induktansi induktansi sendiri, setelah sakelar dihidupkan, arus meningkat perlahan, yaitu, output tidak dapat segera mencapai nilai tegangan catu daya.
Setelah jangka waktu tertentu, sakelar dimatikan, dan karena induktansi induktor sendiri (dapat dibandingkan secara visual bahwa arus dalam induktor memiliki efek inersia), arus dalam rangkaian akan tetap tidak berubah, yaitu terus mengalir dari kiri ke kanan. Arus ini mengalir melalui beban, kembali dari kabel ground, mengalir ke anoda dioda freewheeling, melewati dioda, dan kembali ke ujung kiri induktor, sehingga membentuk loop.
Dengan mengontrol kapan sakelar menutup dan membuka (yaitu PWM - Modulasi Lebar Pulsa), tegangan output dapat dikontrol. Jika waktu hidup dan mati dikendalikan dengan mendeteksi tegangan keluaran untuk menjaga tegangan keluaran konstan, tujuan pengaturan tegangan tercapai.
Catu daya umum dan catu daya switching memiliki tabung penyesuaian voltase yang sama, yang menggunakan prinsip umpan balik untuk menstabilkan voltase. Perbedaannya adalah catu daya switching menggunakan tabung switching untuk menyesuaikan, dan catu daya biasa umumnya menggunakan area amplifikasi linier dari triode untuk menyesuaikan. Sebagai perbandingan, catu daya switching memiliki konsumsi energi yang rendah, berbagai aplikasi untuk tegangan AC, dan koefisien riak keluaran DC yang lebih baik. Kerugiannya adalah beralih gangguan pulsa.
Prinsip kerja utama catu daya switching setengah jembatan biasa adalah bahwa tabung switching dari jembatan atas dan jembatan bawah (bila frekuensinya tinggi, tabung switching adalah VMOS) dihidupkan secara bergantian. Pertama, arus mengalir melalui tabung switching dari jembatan atas. Di koil, tabung sakelar jembatan atas akhirnya dimatikan, dan tabung sakelar jembatan bawah dihidupkan, dan koil induktansi dan kapasitor terus memasok daya ke luar. Kemudian matikan tabung sakelar jembatan bawah, lalu buka jembatan atas untuk membiarkan arus masuk, dan ulangi seperti ini, karena kedua tabung sakelar perlu dihidupkan dan dimatikan secara bergantian, sehingga disebut daya switching memasok.
Catu daya linier berbeda. Karena tidak ada sakelar yang terlibat, pipa air bagian atas selalu mengalirkan air. Jika terlalu banyak air, itu akan bocor. Inilah yang sering kita lihat di beberapa tabung penyesuaian catu daya linier. Energi listrik yang tak ada habisnya semuanya diubah menjadi energi panas. Dari sudut pandang ini, efisiensi konversi catu daya linier sangat rendah, dan ketika panas tinggi, masa pakai komponen pasti akan menurun, yang memengaruhi efek penggunaan akhir.
Tabung penyesuaian daya catu daya linier selalu bekerja di area amplifikasi, dan arus yang mengalir melaluinya terus menerus. Karena kehilangan daya yang besar pada tabung penyetelan, diperlukan tabung penyetelan daya yang besar dan radiator besar dipasang, panasnya serius, dan efisiensinya sangat rendah, umumnya 40 persen ~ 60 persen (harus dikatakan bahwa itu sangat linier) catu daya).
Metode kerja catu daya linier mengharuskan adanya perangkat tegangan untuk mengubah dari tegangan tinggi ke tegangan rendah. Umumnya, ini adalah transformator, dan ada yang lain seperti catu daya KX, yang kemudian memperbaiki dan mengeluarkan tegangan DC. Dengan cara ini, volumenya besar, tidak praktis, efisiensi rendah, dan panas yang dihasilkan tinggi; tetapi juga memiliki keuntungan: riak kecil, tingkat penyesuaian yang baik, interferensi eksternal kecil, cocok untuk digunakan dengan rangkaian analog/berbagai amplifier, dll.
Perangkat daya catu daya switching bekerja dalam kondisi switching. Ketika tegangan diatur, energi disimpan sementara melalui kumparan induktansi, sehingga kerugiannya kecil, efisiensinya tinggi, dan kebutuhan untuk pembuangan panasnya rendah, tetapi memiliki persyaratan yang rendah untuk transformator dan induktor penyimpan energi. Ada juga persyaratan yang lebih tinggi, dan perlu menggunakan bahan dengan kehilangan rendah dan permeabilitas magnetik tinggi. Transformatornya seukuran kata. Total efisiensi adalah 80 persen sampai 98 persen. Catu daya switching memiliki efisiensi tinggi tetapi ukurannya kecil, tetapi dibandingkan dengan catu daya linier, riak dan voltase serta tingkat penyesuaian arusnya memiliki diskon tertentu.
