Hoe onderscheid te maken tussen lineaire voeding en schakelende voeding
1. Werkingsprincipe: een lineaire voeding gebruikt een spoeltransformator om de spanning te verlagen en de output te stabiliseren. Het werkingsprincipe is relatief eenvoudig, maar de efficiëntie is relatief laag. Schakelende voedingen daarentegen gebruiken schakelapparaten zoals MOSFET's om de spanning bij hoge frequenties om te zetten en aan te passen, en om de uitgangsspanning aan te passen via schakelacties, wat een hoog rendement heeft.
2. Efficiëntie: De efficiëntie van schakelende voedingen is meestal hoog, waardoor een hoge energieomzettingsefficiëntie kan worden bereikt, meestal boven de 80 procent. Het rendement van lineaire stroombronnen is relatief laag, doorgaans tussen de 50 en 60 procent.
3. Grootte en gewicht: Lineaire voedingen zijn doorgaans omvangrijk en relatief groot omdat ze gebruik maken van spoeltransformatoren om de spanning te verlagen. Schakelende voedingen zijn compacter en relatief klein, vanwege het gebruik van hoogfrequente schakeling om spanningsconversie te bereiken.
4. Kosten: Over het algemeen zijn de productiekosten van schakelende voedingen relatief laag omdat er minder materialen en minder componenten nodig zijn. De productiekosten van lineaire stroombronnen zijn relatief hoog, vanwege de noodzaak om meer spoeltransformatoren en grotere koellichamen en andere componenten te gebruiken.
5. Stabiliteit: Lineaire voedingen hebben doorgaans een laag geluidsniveau en een goede stabiliteit, waardoor een schonere uitgangsvoeding ontstaat. Schakelende voedingen kunnen enige elektromagnetische interferentie en ruis genereren als gevolg van hoogfrequent schakelen.
Het is erg belangrijk om het juiste type voeding te kiezen op basis van specifieke toepassingsscenario's en vereisten. Lineaire voedingen zijn geschikt voor toepassingen met hoge eisen aan de stroomkwaliteit en lage eisen aan ruis en interferentie, terwijl schakelende voedingen geschikt zijn voor toepassingen met hoge eisen aan vermogensdichtheid, efficiëntie en kosten.
Waarom wordt een lineaire voeding lineair genoemd?
Lineaire stroombronnen worden "lineair" genoemd omdat de relatie tussen hun uitgangsspanning en ingangsspanning lineair is.
Bij een lineaire voeding wordt de ingangsspanning verlaagd (of versterkt) door een transformator en wordt de uitgangsspanning gestabiliseerd door een lineaire regelaar. Een lineaire regelaar past de uitgangsspanning aan door de aan- en uit-status van apparaten zoals buizen of transistors aan te passen om de stabiliteit te behouden.
Het werkingsprincipe van een lineaire voeding is relatief eenvoudig en de spanningsrelatie tussen ingang en uitgang is lineair, wat betekent dat veranderingen in de ingangsspanning direct worden weerspiegeld in de uitgangsspanning. Wanneer de ingangsspanning verandert, past de lineaire voeding de uitgangsspanning lineair aan via een spanningsregelaar om een constante uitgangsspanning te behouden.
Vanwege het feit dat het reguleringsproces van lineaire stroombronnen gebaseerd is op lineaire relaties, worden ze "lineaire" stroombronnen genoemd. Aan de andere kant passen schakelende voedingen de uitgangsspanning aan via de schakelactie van schakelapparaten, en hun werkingsprincipe is niet lineair.
Hoewel lineaire stroombronnen lineaire ingangs-uitgangskarakteristieken hebben, is hun efficiëntie relatief laag omdat spanningsregelende apparaten een bepaalde hoeveelheid stroom verbruiken. Dit is ook een van de redenen waarom schakelende voedingen vaker voorkomen in toepassingen met hoog rendement.
