Разница между импульсным источником питания и линейным регулируемым источником питания
Что такое импульсный источник питания?
Английское название Switch Mode Power Supply, или сокращенно SMPS, представляет собой блок питания (PSU), который использует какое-то коммутационное устройство для передачи мощности от источника к нагрузке. Обычно это может быть переменный или постоянный ток, но нагрузка — постоянный ток.
Наиболее распространенным применением импульсного источника питания является блок питания для компьютера, и он стал стандартным типом источника питания для электронного оборудования из-за его высокой эффективности, низкой стоимости и высокой удельной мощности.
Структурные подразделения
Импульсный источник питания представляет собой регулируемый источник питания, в котором используется высокочастотный импульсный стабилизатор для эффективного преобразования мощности и регулирования выходного сигнала.
Импульсный регулятор снова представляет собой транзистор (например, силовой полевой МОП-транзистор), точно так же, как и линейный регулятор, но разница в том, что проходной транзистор в импульсном источнике питания не остается в состоянии насыщения или постоянно включен, он полностью включен. Переключение между полностью выключенным состояние и очень высокая частота, отсюда и название импульсного источника питания.
Поскольку среднее время, в течение которого переключающий элемент (т. е. транзистор) активен, меньше, количество энергии, которая тратится впустую или рассеивается в виде тепла, очень мало по сравнению с линейно регулируемым источником питания. Это, в свою очередь, приводит к высокоэффективной работе ИИП, поскольку падение напряжения на проходном транзисторе (или переключающем элементе) очень мало.
основное преимущество
Большинство электронных нагрузок постоянного тока, таких как микропроцессоры, микроконтроллеры, светодиоды, транзисторы, микросхемы, двигатели и т. д., питаются от стандартного источника питания, такого как батарея. К сожалению, основная проблема с аккумуляторами возникает при слишком высоком или слишком низком напряжении. Следовательно, SMPS обеспечит стабильный выход постоянного тока.
SMPS — это многофункциональный источник питания, и в зависимости от типа приложения могут быть выбраны различные топологии, такие как повышающие, понижающие, входные и выходные изолированные источники питания.
Кроме того, при хорошей конструкции ИИП его КПД может достигать 90 процентов и даже выше. Напротив, КПД линейного стабилизированного источника питания зависит от падения напряжения на проходном транзисторе, но в любом случае его КПД не так высок, как у импульсного источника питания.
Что такое энергоэффективность? В качестве примера предположим, что есть литиевая батарея на 3 В, которая должна быть понижена до нагрузки 1,8 В, потребляющей 100 мА тока. Мощность, теряемая транзистором в виде тепла, составляет 0,12 Вт, поэтому КПД источника питания составляет 40 процентов.
Более того, SMPS IC имеет более или менее все функции дискретной конструкции SMPS, что позволяет инженерам экспериментировать с разработкой пользовательских проектов.
