Razlika med impulzno reguliranim napajalnikom in linearno reguliranim napajalnikom
1. Primerjava med frekvenčnim in visokofrekvenčnim transformatorjem
Preklopno regulirano napajanje uporablja visokofrekvenčni transformator, linearno regulirano napajanje uporablja frekvenčni transformator. Opis je naslednji:
a. Frekvenčni transformator moči je treba uporabiti v linearno reguliranem napajalniku, omrežna napetost 220 V AC pa se zmanjša prek frekvenčnega transformatorja moči. Njegova delovna frekvenca je nizka, kot železno jedro pa se uporablja silicijeva jeklena pločevina.
b. Vezje preklopnega regulatorja uporablja visokofrekvenčni transformator z magnetnim materialom kot magnetno jedro. Njegova delovna frekvenca je zelo visoka, njegova prostornina je močno zmanjšana, njegova teža pa je le približno ena petina močnostnega frekvenčnega transformatorja.
2. Primerjava med nastavitveno in preklopno cevjo
Glavna trioda v linearno reguliranem napajalniku je nastavitvena cev, glavna trioda v stikalnem napajalniku pa je preklopna cev (MOS cev):
a. Delovna frekvenca preklopne cevi je visoka. Stikalna cev se uporablja v stikalnem napajalniku, nastavitvena cev pa v linearno reguliranem napajalniku. Metode dela obeh so različne. Delovna frekvenca triode je drugačna, delovna frekvenca stikalne cevi pa je veliko višja.
b. Preklopna cev deluje v preklopnem stanju. Stikalna cev v stikalnem napajalniku deluje v preklopnem stanju, to pomeni, da deluje v izklopljenem stanju ali v nasičenem stanju; v tem načinu delovanja preklopna cev porabi zelo malo energije in ima visoko učinkovitost, ki lahko doseže več kot 80 odstotkov.
c. Poraba energije preklopne cevi je majhna. Zaradi majhne porabe energije triode, ki deluje v preklopnem stanju, ni potrebe po zagotavljanju velikega hladilnega telesa za preklopno cev. Temperatura v notranjosti stroja je nizka, kar prispeva k stabilnemu delovanju napajalnega tokokroga dolgo časa, življenjska doba napajalnika pa je relativno dolga.
d. Učinkovitost nastavitvene cevi je nizka. Nastavitvena cev v linearnem napajalniku deluje v ojačenem stanju, ves bremenski tok teče skozi nastavitveno cev, padec napetosti med kolektorjem in emiterjem prilagoditvene cevi pa se uporablja za regulacijo napetosti, cev med kolektorjem in oddajnik Padec tlaka je velik, temperatura nastavitvene cevi je visoka in potrebna je večja prostornina hladilnega telesa. Njegova učinkovitost pretvorbe je nizka, le okoli 50 odstotkov.
3. Primerjava usmerniškega vezja in filtrskega vezja
Usmeritvena in filtrirna vezja stikalnega napajanja in linearno reguliranega napajanja se primerjajo na naslednji način:
a. Delovna napetost usmerniškega vezja je drugačna. Usmerniško vezje stikalnega napajalnika najprej popravi 220 V AC omrežje, odda enosmerno napetost približno 300 V in jo pošlje v vezje naslednje ravni za inverzijo; AC napetost v usmerniškem vezju je razmeroma visoka, vzvratna vzdržna napetost usmerniške diode pa je zahtevana visoka. Usmerniško vezje v linearno reguliranem napajalniku popravlja nizkonapetostno izhodno izmenično napetost s sekundarnim navitjem močnostnega transformatorja. Izmenična napetost v usmerniškem vezju je razmeroma nizka, vzvratna vzdržna napetost usmerniške diode pa mora biti nizka.
b. Zahteve glede zmogljivosti filtrirnega kondenzatorja v izhodnem vezju so različne. Kapaciteta filtrirnega kondenzatorja v izhodnem vezju stikalnega napajalnika je razmeroma majhna, vendar morajo biti visokofrekvenčne lastnosti filtrirnega kondenzatorja dobre. Dober učinek filtriranja. Kapaciteta filtrskega kondenzatorja v linearno reguliranem napajalniku je razmeroma velika. To je zato, ker je izhodna napetost AC frekvenca linearnega napajalnika nizka in je treba uporabiti dovolj velik filtrirni kondenzator, da se doseže dober učinek filtriranja.
4. Celovita primerjava principov vezja
a. Vezje stikalnega napajalnika je zapleteno in vsebuje veliko komponent, od desetin do sto komponent. Glavni razlog je, da je krmilno vezje zapleteno, dodajanje različnih zaščitnih vezij pa naredi že tako zapleteno vezje bolj zapleteno. Elektronski inženirji, ki šele začenjajo, težko razumejo princip delovanja stikalnih napajalnikov. Pri analizi vezij je treba uporabiti več pogojev hkrati. Vezja so med seboj povezana, zato je potrebna celovita sposobnost analize vezij. Zaščitno vezje v stikalnem napajalnem vezju je zapleteno in ko pride do napake, pogosto povzroči poškodbe več komponent, kar je težko popraviti in zahteva visoko tehnologijo popravil.
b. Linearni napajalnik je veliko enostavnejši. Močnostni transformator, usmerniška dioda, filtrirni kondenzator in cev za linearno prilagajanje imajo le nekaj komponent. Lažje je razumeti in analizirati princip delovanja. Zaščitno vezje linearno reguliranega napajalnika je preprosto in večina izdelkov nima zaščitnega vezja, analiza in razumevanje vezja pa sta relativno enostavna.
