So sánh nguyên lý cấp nguồn tuyến tính và cấp nguồn chuyển mạch
Giới thiệu về nguồn điện tuyến tính:
Bộ nguồn tuyến tính trước tiên biến đổi nguồn điện xoay chiều thông qua một máy biến áp, sau đó chỉnh lưu và lọc mạch chỉnh lưu để có được điện áp DC không ổn định. Để đạt được điện áp DC có độ chính xác cao, điện áp đầu ra phải được điều chỉnh thông qua phản hồi điện áp. Từ quan điểm hiệu suất chính, công nghệ cung cấp năng lượng này rất trưởng thành, có thể đạt được độ ổn định cao, độ gợn sóng rất nhỏ và không có nhiễu và tiếng ồn như các bộ nguồn chuyển mạch. Mạch phản hồi điện áp hoạt động ở trạng thái tuyến tính, trên ống điều chỉnh có hiện tượng sụt áp nhất định. Khi dòng điện hoạt động lớn được đưa ra, mức tiêu thụ điện năng của ống điều chỉnh quá lớn và hiệu suất chuyển đổi thấp.
Nguồn điện tuyến tính có nghĩa là ống dùng để điều chỉnh điện áp hoạt động trong vùng tuyến tính. Tương ứng, nguồn điện chuyển mạch có nghĩa là ống được sử dụng để điều chỉnh điện áp hoạt động ở vùng bão hòa và vùng cắt, tức là trạng thái chuyển mạch.
Bộ nguồn tuyến tính thường lấy mẫu điện áp đầu ra và sau đó gửi nó đến bộ khuếch đại điện áp so sánh với điện áp tham chiếu. Đầu ra của bộ khuếch đại điện áp này được sử dụng làm đầu vào của ống điều chỉnh điện áp để điều khiển ống điều chỉnh sao cho điện áp tiếp giáp của nó thay đổi theo sự thay đổi của đầu vào, từ đó điều chỉnh đầu ra của nó. Vôn. Nhưng nguồn điện chuyển mạch sẽ thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, tức là chu kỳ làm việc.
Các ống được sử dụng để điều chỉnh điện áp trong nguồn điện tuyến tính hoạt động trong vùng tuyến tính. Tương ứng, nguồn điện chuyển mạch có nghĩa là ống được sử dụng để điều chỉnh điện áp hoạt động ở vùng bão hòa và vùng cắt, tức là trạng thái chuyển mạch.
Bộ nguồn tuyến tính thường lấy mẫu điện áp đầu ra và sau đó gửi nó đến bộ khuếch đại điện áp so sánh với điện áp tham chiếu. Đầu ra của bộ khuếch đại điện áp này được sử dụng làm đầu vào của ống điều chỉnh điện áp để điều khiển ống điều chỉnh sao cho điện áp tiếp giáp của nó thay đổi theo sự thay đổi của đầu vào, từ đó điều chỉnh đầu ra của nó. Vôn. Nhưng nguồn điện chuyển mạch sẽ thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, tức là chu kỳ làm việc.
Nguyên lý cung cấp điện tuyến tính: Nguồn điện tuyến tính chủ yếu bao gồm biến áp tần số nguồn, bộ lọc chỉnh lưu đầu ra, mạch điều khiển, mạch bảo vệ, v.v. Nguồn điện tuyến tính trước tiên biến đổi nguồn điện xoay chiều thông qua máy biến áp, sau đó chỉnh lưu và lọc mạch chỉnh lưu để thu được điện áp DC không ổn định. Để đạt được điện áp DC có độ chính xác cao, điện áp đầu ra phải được điều chỉnh thông qua phản hồi điện áp. Công nghệ cung cấp năng lượng này rất trưởng thành và có thể đạt được độ chính xác rất cao. Độ ổn định cao, gợn sóng rất nhỏ và không bị nhiễu, nhiễu như khi chuyển đổi nguồn điện. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là cần máy biến áp lớn và nặng, đồng thời tụ lọc cần có cũng có kích thước và trọng lượng khá lớn. Hơn nữa, mạch phản hồi điện áp hoạt động ở trạng thái tuyến tính và có sự sụt giảm điện áp nhất định trên ống điều chỉnh. Khi dòng điện hoạt động lớn xuất ra, lúc này, công suất tiêu thụ của ống điều chỉnh quá lớn, hiệu suất chuyển đổi thấp và phải lắp đặt một bộ tản nhiệt lớn. Loại nguồn điện này không phù hợp với nhu cầu của máy tính và các thiết bị khác và sẽ dần được thay thế bằng nguồn điện chuyển mạch.
Bộ nguồn chuyển mạch sẽ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, sau đó đảo ngược dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều, sau đó chỉnh lưu đầu ra thành điện áp dòng điện một chiều cần thiết. Bằng cách này, nguồn điện chuyển mạch sẽ loại bỏ sự cần thiết của mạch phản hồi máy biến áp và điện áp trong nguồn điện tuyến tính. Mạch biến tần trong bộ nguồn chuyển mạch được điều chỉnh hoàn toàn bằng kỹ thuật số và cũng có thể đạt được độ chính xác điều chỉnh rất cao.
Nguyên lý làm việc chính của bộ nguồn chuyển mạch là các ống Mos cầu trên và cầu dưới lần lượt được bật. Đầu tiên, dòng điện chạy qua ống Mos cầu trên. Chức năng lưu trữ của cuộn dây được sử dụng để thu thập năng lượng điện trong cuộn dây. Cuối cùng, ống Mos cầu trên được đóng lại và ống Mos cầu dưới được bật. Ống Mos, cuộn dây và tụ điện của cây cầu tiếp tục cung cấp nguồn điện bên ngoài. Sau đó ống Mos cầu dưới đóng lại, cầu trên mở ra để cho dòng điện đi vào, và điều này được lặp lại. Vì đèn Mos cần phải bật tắt lần lượt nên gọi là nguồn điện chuyển mạch.
Việc cung cấp năng lượng tuyến tính là khác nhau. Vì không có công tắc nên đường ống cấp nước luôn xả nước. Nếu có quá nhiều nước, nó sẽ bị rò rỉ ra ngoài. Đây là lý do tại sao chúng ta thường thấy ống Mos của một số bộ nguồn tuyến tính tạo ra rất nhiều nhiệt. Năng lượng điện vô tận đều được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt. Từ góc độ này, hiệu suất chuyển đổi của nguồn điện tuyến tính rất thấp và khi nhiệt độ cao, tuổi thọ của các bộ phận chắc chắn sẽ giảm, ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng cuối cùng.
Sự khác biệt chính giữa bộ nguồn chuyển mạch và bộ nguồn tuyến tính là cách chúng hoạt động.
Các thiết bị cấp nguồn tuyến tính hoạt động ở trạng thái tuyến tính, nghĩa là thiết bị nguồn luôn hoạt động ngay khi được sử dụng nên hiệu suất làm việc của nó thấp, thường trong khoảng 50[[%]]~60[[%]], và phải nói là một bộ nguồn tuyến tính rất tốt. Phương pháp làm việc của nguồn điện tuyến tính cần có thiết bị chuyển đổi điện áp để thay đổi từ điện áp cao sang điện áp thấp. Nói chung, nó là một máy biến áp, nhưng cũng có những loại khác như bộ nguồn KX, sau đó chỉnh lưu và xuất ra điện áp DC. Kết quả là nó rất lớn, cồng kềnh, kém hiệu quả và tạo ra nhiều nhiệt. Nó cũng có những ưu điểm: gợn sóng nhỏ, tốc độ điều chỉnh tốt và ít can thiệp từ bên ngoài. Thích hợp để sử dụng với các mạch analog, các bộ khuếch đại khác nhau, v.v.
Chuyển đổi nguồn điện. Thiết bị nguồn của nó hoạt động ở trạng thái chuyển mạch (bật và tắt, bật và tắt, tần số rất nhanh, tần số của nguồn điện chuyển mạch màn hình phẳng thông thường là 100 ~ 200KHz và tần số của nguồn điện mô-đun là 300 ~ 500KHz) . Bằng cách này, tổn thất của nó sẽ nhỏ và hiệu quả của nó sẽ cao. Ngoài ra còn có yêu cầu đối với máy biến áp, phải được làm bằng vật liệu có độ thấm từ cao. Nó hơi ố màu một chút nhưng máy biến áp của anh ấy nhỏ như một nhân vật vậy. Hiệu suất là 80% đến 90%. Người ta nói rằng các mô-đun VICOR tốt nhất ở Hoa Kỳ có hiệu suất cao tới 99%. Bộ nguồn chuyển mạch có hiệu suất cao và kích thước nhỏ, nhưng so với bộ nguồn tuyến tính, độ gợn sóng, điện áp và tốc độ điều chỉnh dòng điện của nó thấp hơn.
