Różnica między zasilaczem impulsowym a liniowym zasilaczem regulowanym
Co to jest zasilacz impulsowy?
Angielska nazwa zasilacza impulsowego, w skrócie SMPS, to zasilacz (PSU), który wykorzystuje pewnego rodzaju urządzenie przełączające do przesyłania mocy ze źródła do obciążenia. Zwykle może to być AC lub DC, ale obciążenie jest DC.
Najczęstszym zastosowaniem zasilacza impulsowego jest zasilacz do komputera i stał się on standardowym typem zasilacza do sprzętu elektronicznego ze względu na jego wysoką wydajność, niski koszt i dużą gęstość mocy.
Jednostki strukturalne
Zasilacz impulsowy to regulowany zasilacz, który wykorzystuje regulator przełączający wysokiej częstotliwości do konwersji mocy i efektywnej regulacji mocy wyjściowej.
Regulator przełączający jest ponownie tranzystorem (podobnie jak MOSFET mocy), podobnie jak regulator liniowy, ale różnica polega na tym, że tranzystor przepustowy w SMPS nie pozostaje stale w stanie nasycenia lub w pełni włączony, jest w pełni włączony Przełączanie między całkowicie wyłączonym stan i bardzo wysoką częstotliwość, stąd nazwa zasilacz impulsowy.
Ponieważ średni czas aktywności elementu przełączającego (tj. tranzystora) jest krótszy, ilość energii, która jest marnowana lub rozpraszana w postaci ciepła, jest bardzo mała w porównaniu z liniowym zasilaniem regulowanym. To z kolei prowadzi do wysoce wydajnej pracy SMPS, ponieważ spadek napięcia na tranzystorze przepustowym (lub elemencie przełączającym) jest bardzo mały.
główna zaleta
Większość elektronicznych obciążeń DC, takich jak mikroprocesory, mikrokontrolery, diody LED, tranzystory, układy scalone, silniki itp., jest zasilana ze standardowego źródła zasilania, takiego jak bateria. Niestety, główny problem z bateriami polega na tym, że napięcie jest zbyt wysokie lub zbyt niskie. W związku z tym SMPS zapewni stabilne wyjście prądu stałego.
SMPS to wielofunkcyjny zasilacz, w którym można wybrać różne topologie w zależności od rodzaju aplikacji, takie jak zasilacze typu boost, buck, izolowane wejścia i wyjścia.
Ponadto, dobra konstrukcja SMPS, jego wydajność może sięgać nawet 90 procent lub nawet więcej. Natomiast wydajność zasilacza regulowanego liniowo zależy od spadku napięcia tranzystora przepustowego, ale w każdym przypadku jego sprawność nie jest tak wysoka, jak w przypadku zasilacza impulsowego.
Co to jest efektywność energetyczna? Załóżmy na przykład, że istnieje bateria litowa 3 V, którą należy obniżyć do napięcia 1,8 V, zużywając 100 mA prądu. Moc tracona w postaci ciepła w tranzystorze wynosi 0,12 W, więc sprawność zasilacza wynosi 40 procent.
Co więcej, SMPS IC ma mniej więcej wszystkie funkcje dyskretnego projektu SMPS, więc pozwala inżynierom eksperymentować z projektowaniem niestandardowych projektów.
