Что отличает импульсные блоки питания от обычных блоков питания
Обычный источник питания, как правило, представляет собой линейный источник питания, а линейный источник питания относится к источнику питания, в котором регулирующая трубка работает в линейном состоянии. В импульсном блоке питания по-другому, переключающая трубка (в импульсном блоке питания мы обычно называем регулировочную трубку переключающей трубкой) работает в двух состояниях включенного и выключенного: включено - сопротивление очень мало, выключено - сопротивление очень большое.
Импульсный источник питания является относительно новым типом источника питания. Он имеет преимущества высокой эффективности, легкого веса, повышения и понижения, а также большой выходной мощности. Однако, поскольку схема работает в состоянии переключения, шум относительно велик.
Пример: понижающий импульсный источник питания
Кратко поговорим о принципе работы понижающего импульсного источника питания: схема состоит из переключателя (транзистора или полевой лампы в реальной схеме), обратного диода, катушки индуктивности для накопления энергии и фильтрующего конденсатора.
Когда ключ замкнут, источник питания подает питание на нагрузку через ключ и катушку индуктивности и сохраняет часть электроэнергии в катушке индуктивности и конденсаторе. Из-за самоиндукции индуктивности после включения переключателя ток увеличивается медленно, то есть выходное напряжение не может сразу достичь значения напряжения источника питания.
Через определенный промежуток времени ключ выключается, и за счет собственной индуктивности индуктора (наглядно можно сравнить, что ток в индукторе оказывает инерционное действие) ток в цепи останется неизменным, то есть продолжайте течь слева направо. Этот ток протекает через нагрузку, возвращается от заземляющего провода, течет к аноду обратного диода, проходит через диод и возвращается к левому концу катушки индуктивности, образуя таким образом петлю.
Управляя замыканием и размыканием переключателя (т. е. ШИМ - широтно-импульсная модуляция), можно управлять выходным напряжением. Если время включения и выключения контролируется путем определения выходного напряжения для поддержания постоянного выходного напряжения, цель регулирования напряжения достигается.
Общий источник питания и импульсный источник питания имеют одну и ту же трубку регулирования напряжения, которая использует принцип обратной связи для стабилизации напряжения. Разница в том, что в импульсном источнике питания для регулировки используется переключающая трубка, а в обычном источнике питания для регулировки обычно используется область линейного усиления триода. Для сравнения, импульсный источник питания имеет низкое энергопотребление, широкий диапазон применения к напряжению переменного тока и лучший коэффициент пульсаций выходного постоянного тока. Недостатком является коммутационная импульсная помеха.
Основной принцип работы обычного полумостового импульсного источника питания заключается в том, что переключающие трубки верхнего моста и нижнего моста (переключающая трубка представляет собой VMOS при высокой частоте) включаются по очереди. Сначала ток протекает через трубку переключателя верхнего моста. В катушке переключающая трубка верхнего моста окончательно выключается, а переключающая трубка нижнего моста включается, а катушка индуктивности и конденсатор продолжают подавать питание наружу. Затем выключите трубку переключателя нижнего моста, а затем откройте верхний мост, чтобы ввести ток, и повторите так, потому что две трубки переключателя необходимо включать и выключать по очереди, поэтому это называется мощностью переключения. поставлять.
Линейный источник питания отличается. Поскольку здесь нет переключателя, верхняя водопроводная труба всегда сбрасывает воду. Если воды будет слишком много, она будет вытекать. Это то, что мы часто видим в некоторых линейных регулировочных трубках питания. Вся бесконечная электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию. С этой точки зрения эффективность преобразования линейного источника питания очень низкая, и при сильном нагреве срок службы компонентов неизбежно сокращается, что влияет на конечный эффект использования.
Основное отличие: как это работает
Трубка регулировки мощности линейного источника питания всегда работает в зоне усиления, и ток, протекающий через нее, непрерывен. Из-за больших потерь мощности на регулировочной трубке требуется большая регулировочная трубка и установлен большой радиатор, нагрев серьезный, а эффективность очень низкая, обычно 40-60 процентов (надо сказать, что он очень линейный) блок питания).
Метод работы линейного источника питания требует наличия устройства изменения напряжения с высокого напряжения на низкое. Как правило, это трансформатор, но есть и другие, например, блок питания KX, который затем выпрямляет и выдает постоянное напряжение. Таким образом, объем большой, громоздкий, с низкой эффективностью и высоким тепловыделением; но у него есть и преимущества: малая пульсация, хорошая скорость регулировки, небольшие внешние помехи, подходит для использования с аналоговыми схемами/различными усилителями и т.д.
Силовое устройство импульсного источника питания работает в режиме переключения. Когда напряжение регулируется, энергия временно сохраняется через катушку индуктивности, так что ее потери малы, эффективность высока, а требования к рассеиванию тепла низкие, но при этом низкие требования к трансформаторам и индукторам накопления энергии. Существуют также более высокие требования, и необходимо использовать материалы с малыми потерями и высокой магнитной проницаемостью. Его трансформатор - это слово маленькое. Общий КПД составляет от 80 до 98 процентов. Импульсный источник питания имеет высокую эффективность, но малый размер, но по сравнению с линейным источником питания его пульсации и скорость регулировки напряжения и тока имеют определенную скидку.
