Nguyên lý cung cấp điện tuyến tính và so sánh với nguồn điện chuyển mạch
Về nguồn điện tuyến tính
Giới thiệu ngắn gọn về cung cấp điện tuyến tính:
Cung cấp điện tuyến tính là biến đổi dòng điện xoay chiều qua máy biến áp, sau đó lấy điện áp DC không ổn định thông qua chỉnh lưu và lọc mạch chỉnh lưu. 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 điện này rất trưởng thành, có thể đạt được độ ổn định cao, gợn sóng cũng rất nhỏ và không có nhiễu và tiếng ồn khi chuyển đổi nguồn điện. 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 đầu ra 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 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.
Nói chung, nguồn điện tuyến tính lấy mẫu điện áp đầu ra và gửi nó đến bộ khuếch đại điện áp so sánh có điện áp tham chiếu. Đầu ra của bộ khuếch đại điện áp này được sử dụng làm đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp để điều khiển bộ điều chỉnh làm cho điện áp tiếp giáp của nó thay đổi với đầu vào, để điều chỉnh điện áp đầu ra của nó. Tuy nhiên, nguồn điện chuyển mạch thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, tức là tỷ lệ nhiệm vụ.
Ống dùng để điều chỉnh điện áp của 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.
Nói chung, nguồn điện tuyến tính lấy mẫu điện áp đầu ra và gửi nó đến bộ khuếch đại điện áp so sánh có điện áp tham chiếu. Đầu ra của bộ khuếch đại điện áp này được sử dụng làm đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp để điều khiển bộ điều chỉnh làm cho điện áp tiếp giáp của nó thay đổi với đầu vào, để điều chỉnh điện áp đầu ra của nó. Tuy nhiên, nguồn điện chuyển mạch thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi thời gian bật và tắt của ống điều chỉnh, tức là tỷ lệ nhiệm vụ.
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 và mạch bảo vệ. Cung cấp điện tuyến tính là biến đổi dòng điện xoay chiều qua máy biến áp, sau đó lấy điện áp DC không ổn định thông qua chỉnh lưu và lọc mạch chỉnh lưu. 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 trưởng thành, có thể đạt được độ ổn định cao, gợn sóng nhỏ và không bị nhiễu và nhiễu khi chuyển đổi nguồn điện. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là cần máy biến áp rất lớn và cồng kềnh, khối lượng và trọng lượng của tụ lọc cũng 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 xuất ra dòng điện làm việc lớn, mức tiêu thụ điện năng của ống điều chỉnh quá lớn, hiệu suất chuyển đổi thấp và 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. 3. Nguồn điện chuyển mạch tương phản: Nguồn điện chuyển mạch chủ yếu bao gồm bộ lọc lưới điện 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 điện đầu vào: loại bỏ nhiễu từ lưới điện, chẳng hạn như khởi động động cơ, chuyển mạch các thiết bị điện, sét đánh, v.v., đồng thời ngăn chặn tiếng ồn tần số cao do nguồn điện chuyển mạch tạo ra từ lan rộng vào lưới điện.
2. Bộ lọc chỉnh lưu đầu vào: điện áp đầu vào của lưới điện được chỉnh lưu và lọc để cung cấp điện áp một chiều cho bộ chuyển đổi.
3. Biến tần: Đây là bộ phận quan trọng trong việc chuyển đổi nguồn điện. Nó chuyển đổi điện áp DC thành điện áp xoay chiều tần số cao và cách ly phần đầu ra khỏi lưới điện đầu vào.
4. Bộ lọc chỉnh lưu đầu ra: Chỉnh lưu và lọc điện áp xoay chiều tần số cao đầu ra bằng bộ chuyển đổi để đạt được điện áp DC cần thiết, đồng thời ngăn chặn nhiễu tần số cao gây nhiễu cho 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 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 đoản mạch do quá điện áp và quá dòng, mạch bảo vệ sẽ dừng nguồn điện chuyển mạch để bảo vệ tải và chính nguồn điện.
Chuyển đổi nguồn điện là 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. Bằng cách này, nguồn điện chuyển mạch sẽ 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 mạch được điều chỉnh hoàn toàn bằng kỹ thuật số, cũng có thể đạt được độ chính xác điều chỉnh rất cao.
