Princip linearnega napajanja in primerjava stikalnega napajanja
1. Uvod v linearno napajanje:
Linearni napajalnik najprej transformira izmenični tok skozi transformator, nato pa ga popravi in filtrira skozi usmerniško vezje, 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 prav tako zelo majhno in ni motenj in hrupa, kot jih ima stikalno napajanje. Napetostno povratno vezje deluje v linearnem stanju in na nastavitveni cevi je določen padec napetosti. Pri velikem delovnem toku je poraba energije nastavitvene cevi prevelika, učinkovitost pretvorbe pa nizka.
Linearni napajalnik pomeni, da cevi, ki se uporabljajo za prilagajanje napetosti, delujejo v linearnem območju. Temu primerno je tudi stikalno napajanje, kar pomeni, da cev, ki se uporablja za uravnavanje napetosti, deluje v nasičenem in mejnem območju, torej preklopnem stanju.
Linearni napajalnik običajno vzorči izhodno napetost in jo nato pošlje primerjalnemu napetostnemu ojačevalniku z referenčno napetostjo. Izhod napetostnega ojačevalnika se uporablja kot vhod cevi za prilagajanje napetosti za krmiljenje cevi za prilagajanje, tako da se spojna napetost spreminja z vhodom, s čimer se prilagaja njen izhod. Napetost. Vendar stikalni napajalnik spremeni izhodno napetost tako, da spremeni čas vklopa in izklopa regulatorske cevi, to je delovni cikel.
Cevi, ki se uporabljajo za prilagajanje napetosti v linearnih napajalnikih, delujejo v linearnem območju. Temu primerno je tudi stikalno napajanje, kar pomeni, da cev, ki se uporablja za uravnavanje napetosti, deluje v nasičenem in mejnem območju, torej preklopnem stanju.
Linearni napajalnik običajno vzorči izhodno napetost in jo nato pošlje primerjalnemu napetostnemu ojačevalniku z referenčno napetostjo. Izhod napetostnega ojačevalnika se uporablja kot vhod cevi za prilagajanje napetosti za krmiljenje cevi za prilagajanje, tako da se spojna napetost spreminja z vhodom, s čimer se prilagaja njen izhod. Napetost. Vendar stikalni napajalnik spremeni izhodno napetost tako, da spremeni čas vklopa in izklopa regulatorske cevi, to je delovni cikel. 2. Načelo linearnega napajanja: linearno napajanje vključuje predvsem močnostni frekvenčni transformator, izhodni usmerniški filter, krmilno vezje, zaščitno vezje in tako naprej. Linearni napajalnik najprej transformira AC moč skozi transformator, nato pa jo popravi in filtrira skozi usmerniško vezje, da dobi nestabilno 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 visoko stabilnost, majhno valovanje ter brez motenj in hrupa stikalnega napajanja. Vendar pa je njegova pomanjkljivost v tem, da zahteva ogromen in težek transformator, prostornina in teža zahtevanega kondenzatorja filtra pa sta prav tako precej velika, povratno vezje napetosti pa deluje v linearnem stanju in obstaja določen padec napetosti na prilagoditveno cev, izhod pa je relativno velik. V tem času je 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 bo postopoma nadomestil stikalni napajalnik. 3. Primerjava stikalnega napajanja: stikalno napajanje vključuje predvsem vhodni mrežni filter, vhodni usmerjevalni filter, pretvornik, izhodni usmerjevalni filter, krmilno vezje in zaščitno vezje. Njihove funkcije so:
1. Vhodni omrežni filter: Odstranite motnje iz omrežja, kot so zagon motorja, preklop električnih naprav, udari strele itd., ter preprečite, da bi se visokofrekvenčni šum, ki ga ustvarja stikalno napajanje, razširil na mreža.
2. Vhodni usmerjevalni filter: popravite in filtrirajte vhodno napetost omrežja, da zagotovite enosmerno napetost za pretvornik.
3. Inverter: je ključni del stikalnega napajanja. Pretvori enosmerno napetost v visokofrekvenčno izmenično napetost in igra vlogo pri izolaciji izhodnega dela od vhodnega omrežja.
4. Izhodni usmerjevalni filter: popravite in filtrirajte visokofrekvenčno izhodno izmenično napetost pretvornika, da pridobite zahtevano enosmerno napetost in hkrati preprečite, da bi visokofrekvenčni šum motil obremenitev.
5. Krmilno vezje: zaznajte izhodno enosmerno napetost, jo primerjajte z referenčno napetostjo in jo ojačajte. Širina impulza oscilatorja je modulirana za krmiljenje pretvornika, da ohranja stabilno izhodno napetost.
6. Zaščitno vezje: Ko pride do prenapetosti ali kratkega stika v stikalnem napajalniku, zaščitno vezje zaustavi stikalno napajanje, da zaščiti obremenitev in sam napajalnik.
Preklopni napajalnik najprej popravi izmenični tok v enosmerni, nato obrne enosmerni tok v izmenični, nato pa popravi in oddaja zahtevano enosmerno napetost. Na ta način stikalni napajalnik prihrani transformator v spodnjem linearnem napajalniku in napetostno povratno vezje. Invertersko vezje v stikalnem napajalniku je popolnoma digitalno nastavljeno, s čimer je mogoče doseči tudi zelo visoko natančnost nastavitve.
Glavno načelo delovanja stikalnega napajalnika je, da se cevi Mos zgornjega in spodnjega mostu vklopita izmenično. Najprej tok teče skozi Mos cev zgornjega mostu, električna energija pa se kopiči v tuljavi z uporabo funkcije shranjevanja tuljave. Nazadnje se Mosova cev zgornjega mostu izklopi in spodnji most se vključi. Mos cev, tuljava in kondenzator mostu neprekinjeno dovajajo električno energijo navzven. Nato izklopite spodnjo mostično Mos cev in nato odprite zgornji most, da vstopi tok, in ponovite takole, ker je treba Mosovo cev izmenično vklopiti in izklopiti, zato se imenuje stikalni napajalnik.
Linearni napajalnik je drugačen. Ker ni vključenega stikala, zgornja vodovodna cev vedno odvaja vodo. Če je vode preveč, bo iztekla. To je tisto, kar pogosto vidimo v nekaterih linearnih napajalnikih. Mosova cev 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 zmanjša, kar vpliva na končni učinek uporabe.
Razlika med stikalnim in linearnim napajalnikom je predvsem v načinu delovanja.
Napajalna naprava linearnega napajalnika deluje v linearnem stanju, kar pomeni, da napajalna naprava vedno deluje, ko je uporabljena, zato vodi do njene nizke delovne učinkovitosti, na splošno med 50[[ odstotkov ]]~60[ [odstotek]], in Povedati je treba, da je zelo dober linearni napajalnik. Zaradi načina delovanja linearnega napajalnika je potrebna napetostna naprava za preklop iz visoke napetosti v nizko napetost. Na splošno je to transformator, obstajajo pa tudi drugi, kot je napajalnik KX, ki nato popravlja in oddaja enosmerno napetost. Posledično je njegova prostornina velika, težka, nizke učinkovitosti in ustvarja veliko toplote. Ima tudi svoje prednosti: majhno valovanje, dobro prilagoditveno stopnjo in majhne zunanje motnje. Primerno za uporabo z analognimi vezji, raznimi ojačevalniki itd.
stikalno napajanje. Njegove napajalne naprave delujejo v preklopnem stanju (ena vklopljena in ena izklopljena, ena vklopljena in ena izklopljena, frekvenca je zelo hitra, frekvenca splošnega preklopnega napajanja plošče je 100 ~ 200 KHz, frekvenca napajanja modula pa 300 ~500KHz). Na ta način je njegova izguba majhna, učinkovitost pa visoka. Obstajajo tudi zahteve za transformatorje, ki morajo biti izdelani iz materialov z visoko magnetno prepustnostjo. Malo črnila, njegov transformator je majhna beseda. Učinkovitost 80 do 90 odstotkov. Rečeno je, da so najboljši moduli VICOR v Združenih državah kar 99 odstotkov. Preklopni napajalnik ima visok izkoristek in majhno velikost, vendar je v primerjavi z linearnim napajalnikom njegova valovitost ter stopnja prilagajanja napetosti in toka nižja.
Osnovni princip delovanja linearnega napajanja
Delovni proces glavnega tokokroga linearnega napajalnika je, da se vhodni napajalnik najprej stabilizira s predhodno stabiliziranim napetostnim tokokrogom, nato pa se pretvori v napajalnik z enosmernim tokom z izolacijo in rektifikacijo glavnega delovnega transformatorja, nato pa krmiljen s krmilnim vezjem in krmilnikom mikroprocesiranja z enim čipom. Linearni nastavitveni element je natančno nastavljen tako, da oddaja visoko natančen vir enosmerne napetosti.
1. Močnostni transformator in usmerjanje: pretvorite 380 V AC v zahtevani DC.
2. Pred-stabilizacijsko vezje: relejne komponente ali tiristorske komponente se uporabljajo za predhodno prilagoditev in začetno stabilizacijo vhodne izmenične ali enosmerne napetosti, s čimer se zmanjša poraba energije komponent linearne prilagoditve in izboljša delovna učinkovitost. In zagotovite visoko natančnost vira izhodne napetosti in visoko stabilnost.
3. Element linearne nastavitve: fino prilagodite filtrirano enosmerno napetost, da bo vhodna napetost izpolnjevala zahtevane vrednosti in zahteve glede natančnosti.
4. Filtrirno vezje: v največji možni meri lahko prepreči in absorbira pulzirajoče valove, motnje in hrup enosmernega napajalnika, tako da zagotovi, da ima izhodna napetost enosmernega napajalnika nizko valovanje, nizek hrup in nizke motnje.
5. Krmilni sistem mikroračunalnika z enim čipom: mikroprocesni krmilnik z enim čipom primerja, presoja, izračuna, analizira in obdeluje različne zaznane signale ter nato izda ustrezna krmilna navodila, da postane celoten sistem stabilizacije napetosti stabiliziranega napajalnika z enosmernim tokom delujejo normalno in zanesljivo. ,usklajevanje.
6. Pomožni napajalnik in vir referenčne napetosti: zagotovite visoko natančen vir referenčne napetosti in napajalnik, potreben za delovanje elektronskega vezja za sistem stabilizacije enosmerne napetosti.
7. Vzorčenje napetosti in regulacija napetosti: Zaznajte vrednost izhodne napetosti enosmerno reguliranega napajalnika ter nastavite in prilagodite vrednost izhodne napetosti enosmerno reguliranega napajalnika.
8. Primerjalno in ojačevalno vezje: Po primerjavi vrednosti izhodne napetosti enosmernega stabiliziranega napajalnika z napetostjo referenčnega vira za pridobitev napetostnega signala napake izvedite povratno ojačitev in krmilite element linearne nastavitve, da zagotovite stabilnost izhodne napetosti .
9. Vezje za zaznavanje toka: pridobite vrednost izhodnega toka stabiliziranega napajalnika z enosmernim tokom za informacije o omejitvi toka ali nadzoru zaščite.
10. Pogonsko vezje: vezje ojačevalnika moči, ki je razporejeno za pogon izvršljivega elementa.
11. Zaslon: Prikaz vrednosti izhodne napetosti in vrednosti izhodnega toka DC reguliranega napajanja.
