Reconèixer les fonts d'alimentació commutades i les fonts d'alimentació lineals

Shenzhen Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SCHitec) és una empresa d'alta tecnologia especialitzada en la producció i venda d'accessoris per a telèfons. Els nostres productes principals inclouen carregadors de viatge, carregadors de cotxes, cables USB, bancs d'alimentació i altres productes digitals. Tots els productes són segurs i fiables, amb models únics. Els productes passen certificats com CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick, etc. , Si us interessa, podeu contactar directament amb ceo@schitec.com.

Mantingueu-vos carregant amb seguretat amb Schitec

Reconèixer les fonts d'alimentació commutades i les fonts d'alimentació lineals

És ben sabut que molts dispositius electrònics i dispositius de control elèctric funcionen des d'una font d'alimentació de corrent continu. Abans que aparegués la font d'alimentació de commutació, la potència operativa d'aquests dispositius utilitzava majoritàriament potència lineal.

Una font d'alimentació lineal és un dispositiu que utilitza un tub d'ajust de potència en sèrie amb una càrrega per estabilitzar la tensió o corrent DC de sortida, també anomenada font d'alimentació regulada en sèrie. Té dos tipus de regulador de tensió de CC i regulador de corrent de CC. La font d'alimentació lineal es compon generalment d'un transformador de freqüència d'alimentació, un circuit de filtre rectificador incontrolat, un tub d'ajust i un circuit de control. La potència de CA d'entrada està aïllada i transformada pel transformador de freqüència d'alimentació, rectificada i filtrada, i ajustada pel tub regulador per proporcionar una tensió o corrent estable a la càrrega. Quan la tensió de CA d'entrada o el corrent del terminal de càrrega canvia fan que la sortida sigui inestable, el circuit de control canvia la caiguda de tensió (grau de conducció) del tub d'ajust segons el canvi de la sortida, de manera que la tensió de sortida o el corrent continu es mantingui. estable. La font d'alimentació lineal té els avantatges d'un circuit simple, petita ondulació, bona compatibilitat electromagnètica, precisió de regulació d'alta tensió i baix cost. Tanmateix, el seu consum d'energia interna, la baixa eficiència, el gran volum, el gran pes, el petit rang dinàmic de la tensió d'entrada i la tensió de sortida no poden ser més grans que la tensió d'entrada. Es compara com una font d'alimentació de CC de baixa potència, especialment una font d'alimentació de CC de micropotència. adequat.

Amb el desenvolupament continu de la tecnologia electrònica, la integració de dispositius electrònics augmenta, les funcions són cada cop més fortes i els requisits de volum són cada cop més petits. Per tant, es necessita urgentment un nou tipus de font d'alimentació amb mida petita, pes lleuger, alta eficiència i bon rendiment per satisfer les necessitats de desenvolupament d'equips electrònics, i aquesta demanda s'ha convertit en una poderosa força motriu per al desenvolupament de la tecnologia d'alimentació de commutació.

La raó per la qual l'eficiència de la font d'alimentació lineal no és alta és que el tub d'ajust funciona en un estat d'amplificació lineal i el tub d'ajust està en sèrie amb la càrrega. Aquest mode de funcionament provoca una gran caiguda de tensió a través del tub regulador i la pèrdua de potència és necessàriament més gran amb càrregues pesades, especialment quan la tensió d'entrada de CA està per sobre del valor nominal.

Per reduir la pèrdua de potència, el primer que volen canviar els enginyers és l'estat de treball del tub d'alimentació. És a dir, el tub d'ajust no funciona en l'estat amplificat sinó en els dos estats de saturació i tall, és a dir, el tub d'alimentació s'utilitza com a interruptor, reduint així el tub de potència. La caiguda de tensió als extrems redueix la seva pèrdua de potència. Aquest canvi en el mode de funcionament comporta dos problemes, un és com proporcionar una potència de CC suau a la càrrega i l'altre és com estabilitzar la tensió de CC de sortida. La solució al primer problema és utilitzar el filtratge de filtre de pas baix. El segon problema es resol mitjançant l'ús de Time Ratio Control (TRC). L'anomenat control proporcional de temps significa que la conducció de saturació del tub de potència de control és proporcional al temps de tall. El mètode d'implementació específic pot ser que es fixen la conducció de saturació i el temps de tall total i es canvia el temps de conducció de saturació del tub de potència per canviar la relació de temps. Aquest mètode s'anomena modulació d'amplada de pols; en segon lloc, es fixa el temps de conducció de saturació del tub de potència i es canvia la potència. La conducció de saturació i el temps total de tall del tub canvien la relació de temps. Aquest mètode s'anomena modulació de freqüència de pols. El tercer és que la conducció de saturació i el temps total de tall del tub de potència i el temps de saturació del tub de potència no es fixen. Canviar el període i la saturació en el temps per canviar la relació de temps s'anomena modulació híbrida. Entre els tres mètodes de modulació anteriors, l'aplicació de la modulació d'amplada de pols és el més utilitzat i popular.

En segon lloc, per reduir el volum de la font d'alimentació lineal i reduir-ne el pes, com treure el transformador de freqüència d'alimentació d'entrada de CA es converteix en un problema clau. Si simplement s'elimina el transformador de freqüència de potència, el circuit té una coincidència de la tensió de CC rectificada i els circuits posteriors. L'aïllament elèctric de l'entrada i sortida, després de la investigació i exploració dels enginyers, va trobar que el transformador es pot inserir després del dispositiu de commutació d'alimentació, el volum i el pes del transformador disminuiran a mesura que augmenta la freqüència del dispositiu de commutació d'alimentació, reduint així el conjunt La mida i el pes de la font d'alimentació. Segons aquesta idea, es va obtenir una font d'alimentació commutada sense tensió de freqüència elèctrica (transformador d'alta freqüència) i va néixer una font d'alimentació commutada.

La xarxa passa directament pel filtre d'entrada, el circuit rectificador de díodes i el filtre del condensador per obtenir la tensió de CC. La tensió de CC s'inverteix pel circuit inversor en una tensió de pols d'ona quadrada d'alta freqüència, que està aïllada pel transformador d'alta freqüència i es converteix en una tensió de CA adequada. El circuit de rectificació i filtrat de sortida es converteix a la sortida de tensió de CC necessària. Quan la tensió de CA d'entrada o la càrrega canvia, la tensió de sortida de CC també mostra una tendència de canvi. En aquest moment, es pot ajustar la relació de temps de la tensió de pols d'ona quadrada emesa pel circuit inversor, de manera que la tensió de sortida de CC es mantingui estable. Amb l'anterior, podem entendre que el circuit inversor és el nucli de la font d'alimentació de commutació. A més, com que el rang d'àudio que pot escoltar l'oïda humana és generalment de 20 Hz a 20 kHz, quan es selecciona la freqüència de commutació del circuit inversor de 20 kHz o més, es pot evitar el soroll irritant.