Różnice między zasilaczami analogowymi, zasilaczami cyfrowymi i zasilaczami impulsowymi
Jak dobieramy moduł zasilający w projekcie zasilacza? Założeniem wyboru jest to, że musimy zrozumieć wszystkie rodzaje zasilaczy i różnice między nimi, abyśmy mogli poprawnie wybrać moduł zasilający.
Wprowadzenie do zasilania analogowego
Zasilacz analogowy: czyli zasilacz transformatorowy, który jest realizowany przez żelazny rdzeń i cewkę. Liczba zwojów cewki określa stosunek napięcia na obu końcach. Funkcją żelaznego rdzenia jest przekazywanie zmieniającego się pola magnetycznego. (mój kraj) Główna cewka wytwarza zmienne pole magnetyczne o częstotliwości 50 Hz. To zmieniające się pole magnetyczne jest przekazywane do cewki wtórnej przez żelazny rdzeń, a indukowane napięcie jest generowane w cewce wtórnej, więc transformator realizuje transformację napięcia.
Wady zasilania analogowego: cewka i żelazny rdzeń są przewodnikami, więc będą generować ciepło (straty) z powodu prądu samoindukującego się podczas procesu konwersji napięcia, więc sprawność transformatora jest bardzo niska, generalnie nie więcej niż 35 procent .
Zastosowanie transformatorów we wzmacniaczach mocy sprzętu audio: wzmacniacze mocy dużej mocy wymagają transformatorów, aby zapewnić większą moc wyjściową. Wtedy można to osiągnąć tylko poprzez zwiększenie liczby zwojów cewki i zwiększenie objętości rdzenia żelaznego, a wzrost liczby zwojów i objętości rdzenia żelaznego pogorszy jego utratę, dlatego transformator wzmacniacza mocy dużej mocy musi być wykonane bardzo duże, co doprowadzi do: nieporęcznych, wytwarzania dużej ilości ciepła.
Wprowadzenie do przełączania zasilania
Zasilacz impulsowy: zanim prąd dostanie się do transformatora, poprzez funkcję przełączania tranzystora, częstotliwość prądu naszych zwykłych 50 Hz wzrasta do dziesiątek tysięcy Hz. Przy tak wysokiej częstotliwości częstotliwość zmian pola magnetycznego również dochodzi do dziesiątek tysięcy Hz, dzięki czemu liczba zwojów cewki i objętość żelaznego rdzenia uzyskują ten sam współczynnik konwersji napięcia. Ze względu na zmniejszenie liczby zwojów cewki i objętości rdzenia żelaznego, straty są znacznie zmniejszone. Ogólnie rzecz biorąc, wydajność zasilacza impulsowego sięga 90 procent, a głośność może być bardzo mała, a moc wyjściowa jest stabilna, więc zasilacze impulsowe mają zalety, które są trudne do osiągnięcia w przypadku zasilaczy analogowych.
(Zasilacz impulsowy ma również swoje wady, takie jak tętnienia napięcia wyjściowego i szum przełączania, zasilacz liniowy nie)
Sprzęt audio-Zastosowanie zasilacza impulsowego we wzmacniaczu mocy: Zalety zasilacza impulsowego zostały pokazane w procesie opisu zasilacza impulsowego, więc nawet jeśli jest to wzmacniacz mocy dużej mocy, zasilacz impulsowy można wykonać bardzo dobrze i mały.
Wprowadzenie do zasilania cyfrowego
W aplikacjach, które są łatwe w użyciu i wymagają niewielkiej zmiany parametrów, analogowe produkty zasilające mają więcej zalet, ponieważ trafność ich aplikacji można zrealizować poprzez utwardzanie sprzętowe, a w aplikacjach, w których istnieje więcej kontrolowanych czynników, większa szybkość reakcji w czasie rzeczywistym, i więcej W złożonych, wysokowydajnych aplikacjach systemowych, które wymagają analogowego systemu zarządzania zasilaniem, zasilanie cyfrowe jest korzystniejsze. Ponadto w złożonym biznesie wielosystemowym, w porównaniu z zasilaczem analogowym, zasilacz cyfrowy realizuje różne zastosowania poprzez programowanie. Jego skalowalność i możliwość ponownego wykorzystania pozwalają użytkownikom na łatwą zmianę parametrów pracy i optymalizację systemu zasilania. Zmniejsza również liczbę komponentów peryferyjnych dzięki ochronie nadprądowej i zarządzaniu w czasie rzeczywistym.
W złożonym biznesie wielosystemowym, w porównaniu z zasilaczem analogowym, zasilacz cyfrowy realizuje różne zastosowania poprzez programowanie. Jego skalowalność i możliwość ponownego wykorzystania pozwalają użytkownikom na łatwą zmianę parametrów pracy i optymalizację systemu zasilania. Zmniejsza również liczbę komponentów peryferyjnych dzięki ochronie nadprądowej i zarządzaniu w czasie rzeczywistym.
Cyfrowe zasilanie jest kontrolowane przez DSP i MCU. Relatywnie rzecz biorąc, zasilacz kontrolowany przez DSP przyjmuje cyfrową metodę filtrowania, która może lepiej spełniać złożone wymagania dotyczące zasilania, szybszą reakcję w czasie rzeczywistym i lepszą wydajność stabilizacji napięcia zasilania niż zasilacz kontrolowany przez MCU.
Jakie są zalety zasilania cyfrowego
Przede wszystkim jest programowalny, a wszystkie funkcje, takie jak komunikacja, wykrywanie i telemetria, można realizować za pomocą oprogramowania. Ponadto cyfrowy zasilacz ma wysoką wydajność i wysoką niezawodność oraz jest bardzo elastyczny.
Zakłócenia: Między cyfrowym a analogowym w mikrokomputerze jednoukładowym, ponieważ sygnał cyfrowy jest sygnałem impulsowym o szerokim spektrum, to głównie część cyfrowa silnie zakłóca część analogową; nie tylko zasilanie cyfrowe i zasilanie analogowe są generalnie rozdzielone, ale połączenie dwóch filtrów, w niektórych przypadkach z wysokimi wymaganiami, na przykład gdy konwerter AD w niektórych mikrokomputerach jednoukładowych wykonuje konwersję AD, często konieczne jest pozwolenie część cyfrowa wchodzi w stan uśpienia, a większość logiki cyfrowej przestaje działać, aby zapobiec uszkodzeniu części analogowej. ingerencja. Jeśli zakłócenia są poważne, możesz nawet użyć dwóch zasilaczy osobno i ogólnie użyć cewek indukcyjnych i kondensatorów, aby je odizolować. Możliwe jest również łączenie ze sobą zasilaczy części cyfrowej i analogowej na całej płytce oraz wykorzystanie osobnych ścieżek do bezpośredniego podłączenia do złączy lutowniczych kondensatorów filtra zasilania. Jeśli wymagania przeciwzakłóceniowe nie są wysokie, można je połączyć ze sobą swobodnie.
Miłe wskazówki
(1) Jeśli funkcja A/D lub D/A chipa nie jest używana, nie ma potrzeby rozróżniania między mocą cyfrową a mocą analogową.
(2) Jeśli używany jest A/D lub D/A, należy również wziąć pod uwagę referencyjny projekt zasilacza.
Powyższe to tylko krótkie wprowadzenie do różnicy między zasilaczem analogowym, zasilaczem cyfrowym i zasilaczem impulsowym. Jeśli chcesz być inżynierem, musisz dowiedzieć się więcej.
