Nguyên lý cung cấp điện tuyến tính và so sánh nguồn điện chuyển mạch
1. Giới thiệu về nguồn điện tuyến tính:
Đầu tiên, nguồn điện tuyến tính biến đổi nguồn điện xoay chiều thông qua một máy biến áp, sau đó chỉnh lưu và lọc nó thông qua mạch chỉnh lưu để thu được điện áp một chiều 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, gợn sóng cũng rất nhỏ và không có nhiễu và tiếng ồn mà nguồn điện chuyển đổi có. 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 xuất ra dòng điện hoạt động lớn, mức tiêu thụ điện năng của ống điều chỉnh quá lớn và hiệu suất chuyển đổi thấp.
Nguồn điện tuyến tính có nghĩa là các ống được sử dụng để điều chỉnh điện áp hoạt động trong vùng tuyến tính. Tương ứng, cũng có một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi, 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.
Nguồn cung cấp điện 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 được sử dụng làm đầu vào của ống điều chỉnh điện áp để điều khiển ống điều chỉnh sao cho điện áp tiếp giáp thay đổi theo đầu vào, từ đó điều chỉnh đầu ra của nó. Vôn. Tuy nhiên, nguồn điện chuyển đổi thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, nghĩa 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, cũng có một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi, 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.
Nguồn cung cấp điện 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 được sử dụng làm đầu vào của ống điều chỉnh điện áp để điều khiển ống điều chỉnh sao cho điện áp tiếp giáp thay đổi theo đầu vào, từ đó điều chỉnh đầu ra của nó. Vôn. Tuy nhiên, nguồn điện chuyển đổi thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, nghĩa là chu kỳ làm việc. 2. Nguyên tắc cung cấp điện tuyến tính: nguồn điện tuyến tính chủ yếu bao gồm biến tần nguồn, bộ lọc chỉnh lưu đầu ra, mạch điều khiển, mạch bảo vệ, v.v. Đầu tiên, nguồn điện tuyến tính biến đổi nguồn điện xoay chiều thông qua một máy biến áp, sau đó chỉnh lưu và lọc nó thông qua mạch chỉnh lưu để thu được điện áp một chiều 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 điện này rất hoàn thiện và có thể đạt được độ ổn định rất cao, độ gợn sóng nhỏ và không có nhiễu và tiếng ồn khi chuyển đổi nguồn điện. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là cần một máy biến áp lớn và nặng, khối lượng và trọng lượng của tụ lọc cần thiết cũng khá lớn, 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, và đầu ra tương đối lớn. Tại thời điểm này, mức tiêu thụ điện năng 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 đổi. 3. So sánh nguồn điện chuyển đổi: nguồn điện chuyển đổi chủ yếu bao gồm bộ lọc lưới đầu vào, bộ lọc chỉnh lưu đầu vào, biến tần, bộ lọc chỉnh lưu đầu ra, mạch điều khiển và mạch bảo vệ. Chức năng của chúng là:
1. Bộ lọc lưới đầu vào: Loại bỏ nhiễu từ lưới điện, chẳng hạn như khởi động động cơ, chuyển đổi thiết bị điện, sét đánh, v.v., đồng thời ngăn tiếng ồn tần số cao do nguồn điện chuyển mạch tạo ra lan sang lưới.
2. Lọc chỉnh lưu đầu vào: chỉnh lưu và lọc điện áp đầu vào của lưới để cung cấp điện áp một chiều cho bộ biến đổi.
3. Biến tần: Nó là một phần quan trọng của việc chuyển đổi nguồn điện. Nó biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều tần số cao và đóng vai trò cách ly phần đầu ra với lưới điện đầu vào.
4. Bộ lọc chỉnh lưu đầu ra: chỉnh lưu và lọc đầu ra điện áp xoay chiều tần số cao bằng bộ biến đổi để thu được điện áp một chiều cần thiết, đồng thời ngăn nhiễu tần số cao gây nhiễu tải.
5. Mạch điều khiển: phát hiện điện áp DC đầu ra, so sánh với điện áp tham chiếu và khuếch đại nó. Độ rộng xung của bộ tạo dao động được điều chế để điều khiển bộ chuyển đổi nhằm giữ cho điện áp đầu ra ổn định.
6. Mạch bảo vệ: Khi nguồn điện chuyển mạch bị ngắn mạch quá điện áp hoặc quá dòng, mạch bảo vệ sẽ dừng nguồn điện chuyển mạch để bảo vệ tải và chính nguồn điện.
Bộ nguồn chuyển đổi trước tiên 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 và xuất ra điện áp dòng điện một chiều cần thiết. Theo cách này, nguồn điện chuyển đổi tiết kiệm máy biến áp trong nguồn điện tuyến tính thấp hơn và mạch phản hồi điện áp. Mạch biến tần trong nguồn điện chuyển đổi là điều chỉnh kỹ thuật số hoàn toàn, cũng có thể đạt được độ chính xác điều chỉnh rất cao.
Nguyên tắc làm việc chính của nguồn điện chuyển mạch là các ống Mos của cầu trên và cầu dưới được bật lần lượt. Đầu tiên, dòng điện chạy qua ống Mos của cầu trên và năng lượng điện được tích lũy trong cuộn dây bằng cách sử dụng chức năng lưu trữ của cuộn dây. Cuối cùng, tắt ống Mos của cầu trên và bật cầu dưới. Ống Mos, cuộn dây và tụ điện của cầu liên tục cấp nguồn ra bên ngoài. Sau đó tắt ống Mos cầu dưới, rồi mở cầu trên cho dòng điện đi vào, lặp lại như vậy, vì ống Mos cần lần lượt bật tắt nên gọi là cấp nguồn chuyển mạch.
Việc cung cấp năng lượng tuyến tính là khác nhau. Vì không có công tắc liên quan nên ống nước phía trên luôn xả nước. Nếu có quá nhiều nước, nó sẽ rò rỉ ra ngoài. Đây là những gì chúng ta thường thấy trong một số bộ nguồn tuyến tính. Ống Mos tỏa nhiều nhiệt. Năng lượng điện vô tận được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt. Từ quan điểm 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 giữa nguồn điện chuyển đổi và nguồn điện tuyến tính chủ yếu là cách chúng hoạt động.
Thiết bị nguồn của bộ nguồn tuyến tính hoạt động ở trạng thái tuyến tính, nghĩa là thiết bị nguồn luôn hoạt động khi được sử dụng, do đó dẫn đến hiệu suất làm việc thấp, thường là từ 50[[ phần trăm ]]~60[ [ phần trăm ]], và phải nói rằng anh ấy là một nguồn cung cấp năng lượng tuyến tính rất tốt. Phương thức làm việc của nguồn cung cấp điện tuyến tính đòi hỏi phải có một thiết bị điện áp để thay đổi từ điện áp cao sang điện áp thấp. Nói chung, nó là một máy biến áp, và có những loại khác như bộ nguồn KX, sau đó chỉnh lưu và tạo ra điện áp DC. Kết quả là thể tích của anh lớn, nặng, hiệu suất thấp và tỏa nhiều nhiệt. Anh ấy cũng có những ưu điểm của mình: gợn sóng nhỏ, tốc độ điều chỉnh tốt và nhiễu bên ngoài nhỏ. Thích hợp để sử dụng với các mạch tương tự, các bộ khuếch đại khác nhau, v.v.
chuyển đổi nguồn điện. Các thiết bị nguồn của nó hoạt động ở trạng thái chuyển mạch, (một bật và một tắt, một bật và một tắt, tần số rất nhanh, tần số của nguồn điện chuyển đổi bảng điều khiển chung là 100 ~ 200KHz và tần số của nguồn điện mô-đun là 300~500KHz). Bằng cách này, tổn thất của nó là nhỏ và hiệu quả của nó cao. Ngoài ra còn có các yêu cầu đối với máy biến áp, phải được làm bằng vật liệu có độ thấm từ cao. Một chút mực, máy biến áp của anh ấy là một từ nhỏ. Hiệu quả 80 phần trăm đến 90 phần trăm. Người ta nói rằng các mô-đun VICOR tốt nhất ở Hoa Kỳ cao tới 99%. Bộ nguồn chuyển mạch có hiệu suất cao và kích thước nhỏ, nhưng so với bộ nguồn tuyến tính, độ gợn và điện áp và tốc độ điều chỉnh dòng điện của nó được chiết khấu.
