Sự khác biệt giữa nguồn điện chế độ chuyển đổi và nguồn điện tuyến tính
Nguồn điện chuyển mạch là gì
Nguồn điện chuyển mạch là tên viết tắt của nguồn điện điều chỉnh điện áp chuyển mạch, thường đề cập đến bộ chuyển đổi AC (dòng điện xoay chiều) - DC (dòng điện một chiều) đầu vào điện áp AC và đầu ra điện áp DC. Ống công tắc nguồn bên trong bộ nguồn chuyển mạch hoạt động ở trạng thái chuyển mạch tần số cao, tiêu thụ năng lượng rất thấp. Hiệu suất năng lượng có thể đạt 75% đến 90%, cao gấp đôi so với các bộ nguồn ổn định tuyến tính thông thường.
Nguyên lý làm việc của nguồn điện chuyển đổi chế độ
Bộ nguồn chuyển mạch là loại bộ nguồn sử dụng công nghệ nguồn hiện đại để điều khiển tỷ lệ thời gian bật tắt các bóng bán dẫn, duy trì điện áp đầu ra ổn định. Bộ nguồn chuyển mạch bao gồm bộ điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM) (bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại).
Bộ nguồn chuyển mạch bao gồm bốn phần chính: mạch chính, mạch điều khiển, mạch phát hiện và mạch phụ. Chuyển đổi nguồn điện, đúng như tên gọi, tương đương với việc có một cánh cửa ở đây, một cửa cho dòng điện đi qua và cửa còn lại ngăn dòng điện đi qua. Vậy cánh cửa là gì?
Một số bộ nguồn chuyển mạch sử dụng thyristor, trong khi một số khác sử dụng bóng bán dẫn chuyển mạch, dựa vào đế và điện cực điều khiển (thyristor) cộng với tín hiệu xung để hoàn thành quá trình dẫn và cắt, cho phép công tắc điện tử liên tục 'bật' và 'tắt', và cho phép thiết bị chuyển mạch điện tử điều chỉnh xung điện áp đầu vào, từ đó đạt được chuyển đổi điện áp DC/AC, DC/DC, cũng như điều chỉnh điện áp tự động và điều chỉnh của điện áp đầu ra.
Sự khác biệt giữa nguồn điện chế độ chuyển đổi và nguồn điện tuyến tính
Nói một cách đơn giản, việc điều chỉnh điện áp của nguồn điện tuyến tính có thể được coi là sự điều chỉnh giá trị điện trở, tương đương với việc thay đổi điện áp bằng cách điều chỉnh điện trở trượt, trong khi nguồn điện chuyển mạch thay đổi điện áp bằng cách điều chỉnh tần số của công tắc. Trong khi đó, so với các bộ nguồn tuyến tính, chi phí của cả hai bộ nguồn chuyển mạch đều tăng khi công suất đầu ra tăng, nhưng tốc độ tăng trưởng của cả hai lại khác nhau.
1. Chi phí của nguồn điện tuyến tính thực tế cao hơn chi phí của nguồn điện chuyển mạch tại một điểm công suất đầu ra nhất định.
Do đó, với sự phát triển và đổi mới của công nghệ điện tử công suất, công nghệ cung cấp điện ở chế độ chuyển mạch tiếp tục có bước đột phá và đổi mới. Thay vào đó, vấn đề chi phí này đã chuyển công nghệ cung cấp điện ở chế độ chuyển mạch sang đầu nguồn điện đầu ra thấp, cung cấp nhiều không gian phát triển cho việc cung cấp điện ở chế độ chuyển mạch.
2. Mối quan hệ giữa các thiết bị điện tử công suất với công việc và đời sống của con người ngày càng trở nên chặt chẽ và các thiết bị điện tử không thể hoạt động nếu không có nguồn điện đáng tin cậy. Sau khi bước vào những năm 1980, máy tính đã thực hiện đầy đủ việc cung cấp năng lượng ở chế độ chuyển đổi, và trong những năm 1990, các nguồn cung cấp năng lượng ở chế độ chuyển đổi liên tục đi vào các lĩnh vực điện và điện tử khác nhau.
Chỉ trong mười năm, công nghệ cung cấp điện ở chế độ chuyển mạch đã nhanh chóng chiếm vị trí cốt lõi của các thiết bị điện tử công suất. Đây có phải chỉ vì nguồn cung cấp năng lượng cho chế độ chuyển đổi có kích thước nhỏ?
3. Trên thực tế, từ sơ đồ của bộ nguồn chuyển mạch, có thể hiểu rằng nó không sử dụng máy biến tần tần số công suất cồng kềnh, và do công suất tiêu tán trên ống điều chỉnh giảm đi rất nhiều nên loại bỏ nhu cầu sử dụng các bộ tản nhiệt lớn . Điều này làm giảm kích thước và trọng lượng của nguồn điện chuyển mạch. Tuy nhiên, ưu điểm lớn nhất của nguồn cấp điện ở chế độ chuyển đổi là tiêu thụ điện năng thấp và hiệu quả cao. Trong mạch cấp nguồn chuyển mạch, bóng bán dẫn liên tục chuyển đổi giữa trạng thái 'bật' và 'tắt' dưới tín hiệu kích thích, với tốc độ chuyển đổi rất nhanh và tần số chỉ 50Hz, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất sử dụng điện.
4. Bộ nguồn chuyển mạch có phạm vi điều chỉnh điện áp rộng. Điện áp đầu ra của nguồn điện chuyển mạch được điều chỉnh bởi chu kỳ làm việc của tín hiệu kích thích và sự thay đổi của điện áp tín hiệu đầu vào có thể được bù bằng điều chế tần số hoặc điều chế độ rộng. Bằng cách này, ngay cả khi điện áp của lưới điện thay đổi lớn vẫn có thể đảm bảo điện áp đầu ra tương đối ổn định.
5. Tần số hoạt động của nguồn điện chế độ chuyển đổi hiện về cơ bản là 50kHz, cao hơn 1000 lần so với tần số hoạt động của nguồn điện điều chỉnh tuyến tính. Điều này cũng làm tăng hiệu suất lọc của bộ nguồn đã chỉnh lưu lên gần 1000 lần; Ngay cả với chỉnh lưu nửa sóng và lọc tụ điện, hiệu suất vẫn tăng lên 500 lần. Ở cùng một điện áp đầu ra gợn sóng, khi sử dụng nguồn điện chuyển mạch, công suất của tụ lọc chỉ bằng 1/500 ~ 1/1000 so với nguồn điện điều chỉnh tuyến tính.
