Kako razlikovati med linearnim in stikalnim napajalnikom
1. Načelo delovanja: Linearni napajalnik uporablja tuljavni transformator za zmanjšanje napetosti in stabilizacijo izhoda. Njegov princip delovanja je razmeroma preprost, vendar je njegova učinkovitost relativno nizka. Po drugi strani stikalni napajalniki uporabljajo stikalne naprave, kot so MOSFET-ji, za pretvorbo in prilagajanje napetosti pri visokih frekvencah ter prilagajanje izhodne napetosti s preklapljanjem, kar ima visoko učinkovitost.
2. Učinkovitost: Učinkovitost stikalnih napajalnikov je običajno visoka, kar lahko doseže visoko učinkovitost pretvorbe energije, običajno nad 80%. Učinkovitost linearnih virov energije je razmeroma nizka, običajno med 50 % in 60 %.
3. Velikost in teža: Linearni napajalniki so običajno zajetni in razmeroma veliki, ker uporabljajo tuljavne transformatorje za zmanjšanje napetosti. Stikalni napajalniki so bolj kompaktni in relativno majhni, zaradi uporabe visokofrekvenčnega preklopa za doseganje pretvorbe napetosti.
4. Stroški: Na splošno so proizvodni stroški stikalnih napajalnikov razmeroma nizki, ker porabijo manj materialov in sestavnih delov. Proizvodni stroški linearnih virov energije so razmeroma visoki zaradi potrebe po uporabi več tuljavnih transformatorjev ter večjih hladilnih teles in drugih komponent.
5. Stabilnost: Linearni napajalniki imajo običajno nizek hrup in dobro stabilnost, kar zagotavlja čistejši izhodni napajalnik. Stikalni napajalniki lahko povzročijo elektromagnetne motnje in hrup zaradi visokofrekvenčnega preklapljanja.
Zelo pomembno je, da izberete ustrezno vrsto napajanja glede na posebne scenarije uporabe in zahteve. Linearni napajalniki so primerni za aplikacije z visokimi zahtevami glede kakovosti električne energije in nizkimi zahtevami glede šuma in motenj, medtem ko so stikalni napajalniki primerni za aplikacije z visokimi zahtevami glede gostote moči, učinkovitosti in stroškov.
Zakaj se linearni napajalnik imenuje linearni
Linearni viri energije se imenujejo "linearni", ker je razmerje med njihovo izhodno in vhodno napetostjo linearno.
Pri linearnem napajalniku se vhodna napetost zmanjša (ali poveča) s transformatorjem, izhodna napetost pa se stabilizira z linearnim regulatorjem. Linearni regulator prilagaja izhodno napetost tako, da prilagaja stanja vklopa in izklopa naprav, kot so cevi ali tranzistorji, da ohrani stabilnost.
Načelo delovanja linearnega napajalnika je razmeroma preprosto, napetostno razmerje med vhodom in izhodom pa je linearno, kar pomeni, da se spremembe vhodne napetosti neposredno odražajo v izhodni napetosti. Ko se vhodna napetost spremeni, linearni napajalnik linearno prilagodi izhodno napetost prek regulatorja napetosti, da ohrani konstantno izhodno napetost.
Ker proces regulacije linearnih virov energije temelji na linearnih razmerjih, jih imenujemo "linearni" viri energije. Po drugi strani pa stikalni napajalniki prilagodijo izhodno napetost s preklopnim delovanjem stikalnih naprav in njihov princip delovanja ni linearen.
Čeprav imajo linearni viri energije linearne vhodne izhodne značilnosti, je njihova učinkovitost relativno nizka, ker naprave za regulacijo napetosti porabijo določeno količino energije. To je tudi eden od razlogov, zakaj so stikalni napajalniki pogostejši v aplikacijah z visokim izkoristkom.
