Wat onderscheidt schakelende voedingen van reguliere voedingen
De gewone voeding is over het algemeen een lineaire voeding en de lineaire voeding verwijst naar de voeding waarin de regelbuis in een lineaire toestand werkt. Bij de schakelende voeding is het anders, de schakelende buis (in de schakelende voeding noemen we over het algemeen de afstelbuis de schakelende buis) werkt in twee toestanden van aan en uit: aan - de weerstand is erg klein, uit - de weerstand is erg groot.
Schakelende voeding is een relatief nieuwe vorm van voeding. Het heeft de voordelen van een hoog rendement, een laag gewicht, step-up en step-down en een groot uitgangsvermogen. Omdat het circuit echter in de schakeltoestand werkt, is de ruis relatief groot.
Voorbeeld: step-down schakelende voeding
Laten we het kort hebben over het werkingsprincipe van de step-down schakelende voeding: het circuit bestaat uit een schakelaar (transistor of veldeffectbuis in het eigenlijke circuit), een vrijloopdiode, een energieopslaginductor en een filtercondensator.
Wanneer de schakelaar gesloten is, levert de voeding stroom aan de belasting via de schakelaar en de inductor, en slaat een deel van de elektrische energie op in de inductor en condensator. Vanwege de zelfinductie van de inductantie, nadat de schakelaar is ingeschakeld, neemt de stroom langzaam toe, dat wil zeggen dat de uitvoer de waarde van de voedingsspanning niet onmiddellijk kan bereiken.
Na een bepaalde tijd wordt de schakelaar uitgeschakeld en vanwege de zelfinductie van de inductor (het kan visueel worden vergeleken dat de stroom in de inductor een traagheidseffect heeft), blijft de stroom in het circuit ongewijzigd, dat wil zeggen, blijf van links naar rechts stromen. Deze stroom vloeit door de belasting, keert terug van de aardedraad, vloeit naar de anode van de vrijloopdiode, gaat door de diode en keert terug naar het linkeruiteinde van de inductor, waardoor een lus wordt gevormd.
Door te regelen wanneer de schakelaar sluit en opent (dwz PWM - Pulse Width Modulation), kan de uitgangsspanning worden geregeld. Als de aan- en uittijd wordt geregeld door de uitgangsspanning te detecteren om de uitgangsspanning constant te houden, wordt het doel van spanningsregeling bereikt.
De gemeenschappelijke voeding en de schakelende voeding hebben dezelfde spanningsregelbuis, die het feedbackprincipe gebruikt om de spanning te stabiliseren. Het verschil is dat de schakelende voeding de schakelende buis gebruikt om aan te passen, en de gewone voeding gebruikt over het algemeen het lineaire versterkingsgebied van de triode om aan te passen. Ter vergelijking: de schakelende voeding heeft een laag energieverbruik, een breed toepassingsbereik voor wisselspanning en een betere rimpelcoëfficiënt van uitgangs-DC. Het nadeel is schakelpulsinterferentie.
Het belangrijkste werkingsprincipe van de gewone schakelende voeding met halve brug is dat de schakelbuizen van de bovenste brug en de onderste brug (de schakelbuis is VMOS wanneer de frequentie hoog is) beurtelings worden ingeschakeld. Eerst stroomt de stroom door de schakelbuis van de bovenbrug. In de spoel wordt de schakelbuis van de bovenste brug uiteindelijk uitgeschakeld, en de schakelbuis van de onderste brug wordt ingeschakeld, en de inductantiespoel en de condensator blijven stroom leveren aan de buitenkant. Schakel vervolgens de schakelbuis van de onderste brug uit en open vervolgens de bovenste brug om de stroom binnen te laten, en herhaal zo, omdat de twee schakelbuizen beurtelings aan en uit moeten worden gezet, dus het wordt een schakelende stroom genoemd levering.
De lineaire voeding is anders. Omdat er geen schakelaar aan te pas komt, voert de bovenste waterleiding altijd water af. Als er te veel water is, lekt het eruit. Dit is wat we vaak zien in sommige lineaire voedingsaanpassingsbuizen. De eindeloze elektrische energie wordt allemaal omgezet in warmte-energie. Vanuit dit oogpunt is de conversie-efficiëntie van de lineaire voeding erg laag, en wanneer de hitte hoog is, zal de levensduur van de componenten ongetwijfeld afnemen, wat het uiteindelijke gebruikseffect beïnvloedt.
Belangrijkste verschil: hoe het werkt
De vermogensaanpassingsbuis van de lineaire voeding werkt altijd in het versterkingsgebied en de stroom die er doorheen vloeit is continu. Vanwege het grote vermogensverlies op de afstelbuis is een grote afstelbuis vereist en is een grote radiator geïnstalleerd, de hitte is ernstig en het rendement is erg laag, over het algemeen 40 procent ~ 60 procent (het moet gezegd worden dat het is erg lineair) voeding).
De werkwijze van de lineaire voeding maakt het noodzakelijk om een spanningsapparaat te hebben om van hoogspanning naar laagspanning te schakelen. Over het algemeen is het een transformator, en er zijn andere zoals de KX-voeding, die vervolgens de gelijkspanning corrigeert en uitvoert. Op deze manier is het volume groot, omslachtig, laag rendement en hoge warmteontwikkeling; maar het heeft ook voordelen: kleine rimpel, goede aanpassingssnelheid, kleine externe interferentie, geschikt voor gebruik met analoge schakelingen / verschillende versterkers, enz.
Het voedingsapparaat van de schakelende voeding werkt in de schakeltoestand. Wanneer de spanning wordt aangepast, wordt de energie tijdelijk opgeslagen via de inductantiespoel, zodat het verlies klein is, het rendement hoog is en de behoefte aan warmteafvoer laag is, maar het heeft lage eisen aan transformatoren en energieopslaginductoren. Er zijn ook hogere eisen en het is noodzakelijk om materialen te gebruiken met een laag verlies en een hoge magnetische permeabiliteit. De transformator is een woord klein. Het totale rendement is 80 procent tot 98 procent. De schakelende voeding heeft een hoog rendement maar is klein van formaat, maar in vergelijking met de lineaire voeding hebben de rimpel- en spannings- en stroomaanpassingssnelheid een zekere korting.
