Zasada zasilania liniowego i porównanie z zasilaczem impulsowym
Krótkie wprowadzenie do zasilacza liniowego:
Zasilacz liniowy ma na celu transformację prądu przemiennego przez transformator, a następnie uzyskanie niestabilnego napięcia stałego poprzez prostowanie i filtrowanie obwodu prostownika. Aby uzyskać bardzo precyzyjne napięcie prądu stałego, napięcie wyjściowe należy regulować poprzez sprzężenie zwrotne napięcia. Z głównego punktu widzenia wydajności ta technologia zasilania jest bardzo dojrzała, może osiągnąć wysoką stabilność, tętnienia są również bardzo małe, a przy przełączaniu zasilania nie występują żadne zakłócenia i szumy. Obwód sprzężenia zwrotnego napięcia działa w stanie liniowym i na rurze regulatora występuje pewien spadek napięcia. Gdy prąd wyjściowy jest duży, pobór mocy lampy regulatora jest zbyt duży, a wydajność konwersji jest niska.
Zasilanie liniowe oznacza, że lampa służąca do regulacji napięcia pracuje w obszarze liniowym. Odpowiednio zasilacz impulsowy oznacza, że lampa służąca do regulacji napięcia pracuje w obszarze nasycenia i odcięcia, czyli w stanie przełączania.
Ogólnie rzecz biorąc, liniowy zasilacz próbkuje napięcie wyjściowe i wysyła je do wzmacniacza napięcia porównawczego z napięciem odniesienia. Wyjście tego wzmacniacza napięcia służy jako wejście regulatora napięcia do sterowania regulatorem w celu zmiany napięcia złącza z wejściem, aby wyregulować napięcie wyjściowe. Zasilacz impulsowy zmienia jednak napięcie wyjściowe poprzez zmianę czasu włączenia i wyłączenia rurki regulacyjnej, czyli współczynnika wypełnienia.
Lampa służąca do regulacji napięcia zasilacza liniowego pracuje w obszarze liniowym. Odpowiednio zasilacz impulsowy oznacza, że lampa służąca do regulacji napięcia pracuje w obszarze nasycenia i odcięcia, czyli w stanie przełączania.
Ogólnie rzecz biorąc, liniowy zasilacz próbkuje napięcie wyjściowe i wysyła je do wzmacniacza napięcia porównawczego z napięciem odniesienia. Wyjście tego wzmacniacza napięcia służy jako wejście regulatora napięcia do sterowania regulatorem w celu zmiany napięcia złącza z wejściem, aby wyregulować napięcie wyjściowe. Zasilacz impulsowy zmienia jednak napięcie wyjściowe poprzez zmianę czasu włączenia i wyłączenia rurki regulacyjnej, czyli współczynnika wypełnienia.
Zasada liniowego zasilania:
Liniowy zasilacz obejmuje głównie transformator częstotliwości sieciowej, wyjściowy filtr prostowniczy, obwód sterujący i obwód ochronny. Zasilacz liniowy ma na celu transformację prądu przemiennego przez transformator, a następnie uzyskanie niestabilnego napięcia stałego poprzez prostowanie i filtrowanie obwodu prostownika. Aby uzyskać bardzo precyzyjne napięcie prądu stałego, napięcie wyjściowe należy regulować poprzez sprzężenie zwrotne napięcia. Ta technologia zasilania jest bardzo dojrzała i może osiągnąć wysoką stabilność, małe tętnienia oraz brak zakłóceń i szumów przy przełączaniu zasilania. Jednak jego wadą jest to, że potrzebuje ogromnego i nieporęcznego transformatora, a objętość i waga kondensatora filtrującego są również dość duże. Ponadto obwód sprzężenia zwrotnego napięcia działa w stanie liniowym i na rurze regulacyjnej występuje pewien spadek napięcia. Podczas wyprowadzania dużego prądu roboczego pobór mocy rurki regulacyjnej jest zbyt duży, wydajność konwersji jest niska i zainstalowany jest duży radiator. Ten rodzaj zasilania nie jest odpowiedni dla potrzeb komputerów i innego sprzętu i będzie stopniowo zastępowany przez zasilacz impulsowy.
Kontrastowy zasilacz impulsowy:
Zasilacz impulsowy obejmuje głównie wejściowy filtr sieci energetycznej, wejściowy filtr prostowniczy, falownik, wyjściowy filtr prostowniczy, obwód sterujący i obwód ochronny. Ich funkcje to:
1. Filtr wejściowej sieci energetycznej: eliminuje zakłócenia z sieci energetycznej, takie jak uruchamianie silnika, włączanie urządzeń elektrycznych, uderzenia pioruna itp., a także zapobiega szumom o wysokiej częstotliwości generowanym przez zasilacz impulsowy rozprzestrzenianie się do sieci energetycznej.
2. Filtr prostownika wejściowego: napięcie wejściowe sieci energetycznej jest prostowane i filtrowane w celu zapewnienia napięcia stałego dla przetwornicy.
3. Falownik: Jest to kluczowa część zasilacza impulsowego. Przekształca napięcie prądu stałego w napięcie prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości i izoluje część wyjściową od wejściowej sieci energetycznej.
4. Filtr prostownika wyjściowego: Prostuj i filtruj wyjściowe napięcie prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości przez konwerter, aby uzyskać wymagane napięcie prądu stałego, a jednocześnie zapobiegaj zakłóceniom szumu o wysokiej częstotliwości w obciążeniu.
5. Obwód sterujący: wykryj wyjściowe napięcie prądu stałego, porównaj je z napięciem odniesienia i wzmocnij. Szerokość impulsu oscylatora jest modulowana w celu sterowania konwerterem i utrzymywania stabilnego napięcia wyjściowego.
6. Obwód ochronny: Gdy zasilacz impulsowy zostanie zwarty w wyniku przepięcia i przetężenia, obwód ochronny zatrzymuje zasilacz impulsowy, aby chronić obciążenie i sam zasilacz.
Zasilacz impulsowy polega na prostowaniu prądu przemiennego na prąd stały, następnie odwracaniu prądu stałego na prąd przemienny, a następnie prostowaniu i wyprowadzaniu na wymagane napięcie prądu stałego. W ten sposób zasilacz impulsowy oszczędza transformator w dolnym zasilaczu liniowym i obwód sprzężenia zwrotnego napięcia. Obwód falownika w zasilaczu impulsowym jest całkowicie cyfrowy, co pozwala również uzyskać bardzo wysoką dokładność regulacji.
