Primerjava med principom linearnega napajanja in stikalnega napajanja
Uvod v linearne napajalnike:
Linearni napajalnik najprej pretvori izmenični tok skozi transformator, nato pa usmerniško vezje popravi in filtrira, da dobi nestabilno enosmerno napetost. Da bi dosegli visoko natančno enosmerno napetost, je treba izhodno napetost prilagoditi z napetostno povratno informacijo. Z vidika glavne zmogljivosti je ta tehnologija napajalnika zelo zrela, lahko doseže visoko stabilnost, valovanje je zelo majhno in ni motenj in hrupa, ki ga imajo stikalni napajalniki. Napetostno povratno vezje deluje v linearnem stanju in na nastavitveni cevi je določen padec napetosti. Ko je izhod velik delovni tok, je poraba energije nastavitvene cevi prevelika in učinkovitost pretvorbe je nizka.
Linearni napajalnik pomeni, da cev, ki se uporablja za prilagajanje napetosti, deluje v linearnem območju. Skladno s tem stikalno napajanje pomeni, da cev, ki se uporablja za uravnavanje napetosti, deluje v območjih nasičenosti in izklopa, to je preklopnem stanju.
Linearni napajalniki običajno vzorčijo izhodno napetost in jo nato pošljejo primerjalnemu napetostnemu ojačevalniku z referenčno napetostjo. Izhod tega napetostnega ojačevalnika se uporablja kot vhod cevi za prilagajanje napetosti za krmiljenje cevi za prilagajanje, tako da se njena spojna napetost spreminja s spremembo vhoda, s čimer se prilagaja njen izhod. Napetost. Toda stikalni napajalnik spremeni izhodno napetost s spreminjanjem časa vklopa in izklopa regulacijske cevi, to je delovnega cikla.
Cevi, ki se uporabljajo za regulacijo napetosti v linearnih napajalnikih, delujejo v linearnem območju. Skladno s tem stikalno napajanje pomeni, da cev, ki se uporablja za uravnavanje napetosti, deluje v območjih nasičenosti in izklopa, to je preklopnem stanju.
Linearni napajalniki običajno vzorčijo izhodno napetost in jo nato pošljejo primerjalnemu napetostnemu ojačevalniku z referenčno napetostjo. Izhod tega napetostnega ojačevalnika se uporablja kot vhod cevi za prilagajanje napetosti za krmiljenje cevi za prilagajanje, tako da se njena spojna napetost spreminja s spremembo vhoda, s čimer se prilagaja njen izhod. Napetost. Toda stikalni napajalnik spremeni izhodno napetost s spreminjanjem časa vklopa in izklopa regulacijske cevi, to je delovnega cikla.
Načelo linearnega napajanja: Linearni napajalnik v glavnem vključuje močnostni frekvenčni transformator, filter izhodnega usmernika, krmilno vezje, zaščitno vezje itd. Linearni napajalnik najprej transformira AC moč skozi transformator, nato pa usmerja in filtrira usmerniško vezje, da dobi neenakomerno enosmerno napetost. Da bi dosegli visoko natančno enosmerno napetost, je treba izhodno napetost prilagoditi z napetostno povratno informacijo. Ta tehnologija napajanja je zelo zrela in lahko doseže zelo visoko natančnost. Visoka stabilnost, zelo majhno valovanje in brez motenj in hrupa kot pri stikalnih napajalnikih. Vendar pa je njegova pomanjkljivost ta, da zahteva velik in težek transformator, poleg tega pa je zahtevani filtrirni kondenzator precej velik po velikosti in teži. Poleg tega napetostno povratno vezje deluje v linearnem stanju in na nastavitveni cevi je določen padec napetosti. Ko je izhod velik delovni tok, je v tem času poraba energije nastavitvene cevi prevelika, učinkovitost pretvorbe je nizka in treba je namestiti veliko hladilno telo. Tovrsten napajalnik ni primeren za potrebe računalnikov in druge opreme in ga bodo postopoma nadomestili stikalni napajalniki.
Preklopni napajalnik popravi izmenični tok v enosmerni tok, nato obrne enosmerni tok v izmenični in nato popravi izhod v zahtevano enosmerno napetost. Na ta način stikalni napajalnik odpravlja potrebo po transformatorju in napetostnem povratnem vezju v linearnem napajalniku. Invertersko vezje v stikalnem napajalniku je popolnoma digitalno nastavljeno in lahko doseže tudi zelo visoko natančnost nastavitve.
Glavni princip delovanja stikalnega napajalnika je, da se zgornja in spodnja mostna Mos cev vklopita izmenično. Najprej teče tok skozi zgornjo mostno Mosovo cev. Funkcija shranjevanja tuljave se uporablja za zbiranje električne energije v tuljavi. Končno se zapre zgornja mostna Mos cev in vklopi spodnja mostna Mos cev. Mos cev, tuljava in kondenzator mostu še naprej dobavljajo zunanje napajanje. Nato se spodnja mostna Mosova cev zapre, nato pa se zgornji most odpre, da vstopi tok, in to se ponovi. Ker je treba cev Mos izmenično vklopiti in izklopiti, se imenuje stikalni napajalnik.
Linearni napajalnik je drugačen. Ker ni vključenega stikala, vodovodna cev vedno odvaja vodo. Če je vode preveč, bo iztekla. Zato pogosto vidimo, da Mos cev nekaterih linearnih napajalnikov proizvaja veliko toplote. Vsa neskončna električna energija se pretvori v toplotno energijo. S tega vidika je učinkovitost pretvorbe linearnega napajalnika zelo nizka in ko je toplota visoka, se življenjska doba komponent neizogibno zmanjša, kar vpliva na končni učinek uporabe.
Glavna razlika med stikalnimi napajalniki in linearnimi napajalniki je način njihovega delovanja.
Napajalne naprave z linearnim napajalnikom delujejo v linearnem stanju, kar pomeni, da napajalna naprava vedno deluje takoj, ko je uporabljena, zato je njena delovna učinkovitost nizka, običajno med 50[[%]]~60[[%]], in Povedati je treba, da je zelo dober linearni napajalnik. Delovna metoda linearnega napajanja zahteva napravo za pretvornik napetosti za preklop iz visoke napetosti v nizko napetost. Na splošno je to transformator, obstajajo pa tudi drugi, kot je napajalnik KX, ki nato usmerja in oddaja enosmerno napetost. Posledično je zelo velik, zajeten, neučinkovit in ustvarja veliko toplote. Ima tudi svoje prednosti: majhno valovanje, dobro stopnjo prilagajanja in majhne zunanje motnje. Primerno za uporabo z analognimi vezji, raznimi ojačevalniki itd.
Stikalni napajalnik. Njegova napajalna naprava deluje v preklopnem stanju (vklop in izklop, vklop in izklop, frekvenca je zelo visoka, frekvenca splošnega stikalnega napajanja ploščatega zaslona je 100~200KHz, frekvenca napajanja modula pa 300~500KHz) . Na ta način bo njegova izguba majhna, učinkovitost pa visoka. Obstajajo tudi zahteve za transformator, ki mora biti izdelan iz materialov z visoko magnetno prepustnostjo. Malo je umazan, vendar je njegov transformator majhen kot lik. Učinkovitost je 80% do 90%. Rečeno je, da so najboljši moduli VICOR v Združenih državah kar 99-odstotni. Preklopni napajalnik ima visok izkoristek in majhno velikost, vendar je v primerjavi z linearnim napajalnikom njegova valovitost ter stopnja regulacije napetosti in toka nižja.
