Prinsip catu daya linier dan perbandingan catu daya switching
1. Pengantar catu daya linier:
Catu daya linier pertama-tama mengubah daya AC melalui transformator, dan kemudian memperbaiki dan menyaringnya melalui rangkaian penyearah untuk mendapatkan tegangan DC yang tidak stabil. Untuk mencapai tegangan DC presisi tinggi, tegangan keluaran harus disesuaikan melalui umpan balik tegangan. Dari sudut pandang kinerja utama, teknologi catu daya ini sangat matang, dapat mencapai stabilitas tinggi, riaknya juga sangat kecil, dan tidak ada gangguan dan kebisingan yang dimiliki catu daya switching. Sirkuit umpan balik tegangan bekerja dalam keadaan linier, dan ada penurunan tegangan tertentu pada tabung penyesuaian. Saat mengeluarkan arus operasi yang besar, konsumsi daya tabung penyesuaian terlalu besar, dan efisiensi konversi rendah.
Catu daya linier berarti bahwa tabung yang digunakan untuk penyesuaian tegangan bekerja di wilayah linier. Sejalan dengan itu, ada juga catu daya switching, yang berarti bahwa tabung yang digunakan untuk pengaturan tegangan bekerja di daerah saturasi dan cut-off, yaitu keadaan switching.
Catu daya linier umumnya mengambil sampel tegangan keluaran dan kemudian mengirimkannya ke penguat tegangan pembanding dengan tegangan referensi. Output dari penguat tegangan digunakan sebagai input dari tabung penyesuaian tegangan untuk mengontrol tabung penyesuaian sehingga tegangan persimpangan berubah dengan input, sehingga menyesuaikan outputnya. Tegangan. Namun, catu daya switching mengubah tegangan keluaran dengan mengubah waktu hidup dan mati tabung regulator, yaitu siklus kerja.
Tabung yang digunakan untuk penyesuaian voltase pada catu daya linier bekerja di wilayah linier. Sejalan dengan itu, ada juga catu daya switching, yang berarti bahwa tabung yang digunakan untuk pengaturan tegangan bekerja di daerah saturasi dan cut-off, yaitu keadaan switching.
Catu daya linier umumnya mengambil sampel tegangan keluaran dan kemudian mengirimkannya ke penguat tegangan pembanding dengan tegangan referensi. Output dari penguat tegangan digunakan sebagai input dari tabung penyesuaian tegangan untuk mengontrol tabung penyesuaian sehingga tegangan persimpangan berubah dengan input, sehingga menyesuaikan outputnya. Tegangan. Namun, catu daya switching mengubah tegangan keluaran dengan mengubah waktu hidup dan mati tabung regulator, yaitu siklus kerja. 2. Prinsip catu daya linier: catu daya linier terutama mencakup transformator frekuensi daya, filter penyearah keluaran, sirkuit kontrol, sirkuit perlindungan, dan sebagainya. Catu daya linier pertama-tama mengubah daya AC melalui transformator, kemudian memperbaiki dan menyaringnya melalui rangkaian penyearah untuk mendapatkan tegangan DC yang tidak stabil. Untuk mencapai tegangan DC presisi tinggi, tegangan keluaran harus disesuaikan melalui umpan balik tegangan. Teknologi catu daya ini sangat matang dan dapat mencapai stabilitas tinggi yang sangat tinggi, riak kecil, dan tidak ada gangguan dan kebisingan catu daya switching. Namun, kerugiannya adalah membutuhkan trafo yang besar dan berat, dan volume serta berat kapasitor filter yang dibutuhkan juga cukup besar, dan rangkaian umpan balik tegangan bekerja dalam keadaan linier, dan ada penurunan tegangan tertentu pada tabung penyesuaian, dan outputnya relatif besar. Pada saat ini, konsumsi daya tabung penyesuaian terlalu besar, efisiensi konversi rendah, dan heat sink yang besar harus dipasang. Catu daya semacam ini tidak cocok untuk kebutuhan komputer dan peralatan lainnya, dan secara bertahap akan diganti dengan mengganti catu daya. 3. Perbandingan catu daya switching: catu daya switching terutama mencakup filter jaringan masukan, filter perbaikan masukan, inverter, filter perbaikan keluaran, rangkaian kontrol, dan rangkaian perlindungan. Fungsi mereka adalah:
1. Filter jaringan input: Hilangkan gangguan dari jaringan, seperti start motor, sakelar peralatan listrik, sambaran petir, dll., Dan juga mencegah kebisingan frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh catu daya switching agar tidak menyebar ke kisi.
2. Filter perbaikan input: perbaiki dan filter tegangan input jaringan untuk menyediakan tegangan DC untuk konverter.
3. Inverter: Ini adalah bagian penting dari catu daya switching. Ini mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC frekuensi tinggi dan berperan dalam mengisolasi bagian output dari jaringan input.
4. Filter perbaikan output: memperbaiki dan memfilter output tegangan AC frekuensi tinggi oleh konverter untuk mendapatkan tegangan DC yang diperlukan, dan pada saat yang sama mencegah kebisingan frekuensi tinggi mengganggu beban.
5. Rangkaian kontrol: mendeteksi tegangan DC keluaran, membandingkannya dengan tegangan referensi, dan memperkuatnya. Lebar pulsa osilator dimodulasi untuk mengontrol konverter agar tegangan output tetap stabil.
6. Sirkuit perlindungan: Ketika catu daya switching memiliki tegangan lebih atau korsleting arus berlebih, sirkuit pelindung menghentikan catu daya switching untuk melindungi beban dan catu daya itu sendiri.
Catu daya switching pertama-tama memperbaiki arus bolak-balik menjadi arus searah, kemudian membalikkan arus searah menjadi arus bolak-balik, dan kemudian memperbaiki dan mengeluarkan tegangan arus searah yang diperlukan. Dengan cara ini, catu daya switching menyimpan trafo di catu daya linier bawah dan rangkaian umpan balik tegangan. Sirkuit inverter pada catu daya switching adalah penyesuaian digital sepenuhnya, yang juga dapat mencapai akurasi penyesuaian yang sangat tinggi.
Prinsip kerja utama catu daya switching adalah bahwa tabung Mos dari jembatan atas dan jembatan bawah dihidupkan secara bergantian. Pertama, arus mengalir melalui tabung Mos dari jembatan atas, dan energi listrik diakumulasikan dalam koil dengan menggunakan fungsi penyimpanan koil. Akhirnya, tabung Mos dari jembatan atas dimatikan, dan jembatan bawah dihidupkan. Tabung Mos, koil, dan kapasitor jembatan secara terus-menerus memasok daya ke luar. Kemudian matikan tabung Mos jembatan bawah, lalu buka jembatan atas untuk membiarkan arus masuk, dan ulangi seperti ini, karena tabung Mos perlu dinyalakan dan dimatikan secara bergantian, sehingga disebut catu daya switching.
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 catu daya linier. Tabung Mos menghasilkan banyak panas. 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.
Perbedaan antara catu daya switching dan catu daya linier terutama terletak pada cara kerjanya.
Perangkat daya dari catu daya linier bekerja dalam keadaan linier, artinya, perangkat daya selalu bekerja saat digunakan, sehingga menyebabkan efisiensi kerja yang rendah, umumnya antara 50[[ persen ]]~60[ [ persen ]], dan Harus dikatakan bahwa dia adalah catu daya linier yang sangat baik. 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. Akibatnya, volumenya besar, berat, efisiensinya rendah, dan menghasilkan banyak panas. Dia juga memiliki kelebihannya: riak kecil, tingkat penyesuaian yang baik, dan gangguan eksternal yang kecil. Cocok untuk digunakan dengan sirkuit analog, berbagai amplifier, dll.
beralih catu daya. Perangkat dayanya bekerja dalam keadaan switching, (satu hidup dan mati, satu hidup dan mati, frekuensinya sangat cepat, frekuensi catu daya switching panel umum adalah 100 ~ 200KHz, dan frekuensi catu daya modul adalah 300 ~500KHz). Dengan cara ini, kerugiannya kecil dan efisiensinya tinggi. Ada juga persyaratan untuk trafo, yaitu harus terbuat dari bahan dengan permeabilitas magnet yang tinggi. Sedikit tinta, transformatornya adalah kata kecil. Efisiensi 80 persen hingga 90 persen. Dikatakan bahwa modul VICOR terbaik di Amerika Serikat setinggi 99 persen. Catu daya switching memiliki efisiensi tinggi dan ukuran kecil, tetapi dibandingkan dengan catu daya linier, riak dan voltase serta tingkat penyesuaian arusnya didiskontokan.
Prinsip kerja dasar catu daya linier
Proses kerja rangkaian utama catu daya linier adalah bahwa catu daya input awalnya distabilkan oleh rangkaian tegangan pra-stabil, dan kemudian diubah menjadi catu daya DC melalui isolasi dan perbaikan transformator kerja utama, dan kemudian dikendalikan oleh sirkuit kontrol dan pengontrol pemrosesan mikro chip tunggal. Elemen penyesuaian linier disesuaikan dengan halus untuk membuatnya menghasilkan sumber tegangan DC presisi tinggi.
1. Trafo dan perbaikan daya: ubah AC 380V menjadi DC yang diperlukan.
2. Sirkuit pra-stabilisasi: Komponen relai atau komponen thyristor digunakan untuk melakukan pra-penyesuaian dan awalnya menstabilkan tegangan input AC atau DC, sehingga mengurangi konsumsi daya komponen penyesuaian linier dan meningkatkan efisiensi kerja. Dan memastikan presisi tinggi dari sumber tegangan keluaran dan stabilitas tinggi.
3. Elemen penyesuaian linier: Sesuaikan tegangan DC yang difilter dengan halus untuk membuat tegangan input memenuhi persyaratan nilai dan akurasi yang diperlukan.
4. Sirkuit filter: Dapat mencegah dan menyerap gelombang berdenyut, interferensi, dan kebisingan catu daya DC hingga batas maksimal, untuk memastikan bahwa tegangan keluaran catu daya DC memiliki riak rendah, kebisingan rendah, dan gangguan rendah.
5. Sistem kontrol komputer mikro chip tunggal: Pengontrol pemrosesan mikro chip tunggal membandingkan, menilai, menghitung, menganalisis, dan memproses berbagai sinyal yang terdeteksi, dan kemudian mengeluarkan instruksi kontrol yang sesuai untuk membuat sistem stabilisasi tegangan keseluruhan dari catu daya stabil DC bekerja normal dan andal. ,koordinasi.
6. Catu daya tambahan dan sumber tegangan referensi: menyediakan sumber tegangan referensi presisi tinggi dan catu daya yang diperlukan untuk pekerjaan sirkuit elektronik untuk sistem stabilisasi tegangan DC.
7. Pengambilan sampel tegangan dan pengaturan tegangan: Deteksi nilai tegangan keluaran dari catu daya yang diatur DC dan atur serta sesuaikan nilai tegangan keluaran dari catu daya yang diatur DC.
8. Perbandingan dan rangkaian amplifikasi: Setelah membandingkan nilai tegangan keluaran catu daya stabil DC dengan tegangan sumber referensi untuk mendapatkan sinyal tegangan kesalahan, lakukan umpan balik amplifikasi dan kendalikan elemen penyesuaian linier untuk memastikan stabilitas tegangan keluaran .
9. Sirkuit deteksi arus: Dapatkan nilai arus keluaran dari catu daya stabil DC untuk informasi kontrol pembatas atau proteksi arus.
10. Sirkuit penggerak: rangkaian penguat daya yang disusun untuk menggerakkan elemen yang dapat dieksekusi.
11. Tampilan: Menampilkan nilai tegangan keluaran dan nilai arus keluaran dari catu daya yang diatur DC.
