O princípio da fonte de alimentação linear e a comparação da fonte de alimentação comutada
1. Introdução à fonte de alimentação linear:
A fonte de alimentação linear primeiro transforma a energia CA por meio de um transformador e, em seguida, a retifica e filtra por meio de um circuito retificador para obter uma tensão CC instável. Para obter uma tensão CC de alta precisão, a tensão de saída deve ser ajustada por meio do feedback de tensão. Do ponto de vista do desempenho principal, esta tecnologia de fonte de alimentação é muito madura, pode atingir alta estabilidade, a ondulação também é muito pequena e não há interferência e ruído que a fonte de alimentação comutada tenha. O circuito de feedback de tensão funciona em um estado linear e há uma certa queda de tensão no tubo de ajuste. Ao produzir uma grande corrente operacional, o consumo de energia do tubo de ajuste é muito grande e a eficiência de conversão é baixa.
Fonte de alimentação linear significa que os tubos usados para ajuste de tensão trabalham na região linear. Correspondentemente, há também uma fonte de alimentação chaveada, o que significa que o tubo usado para ajuste de tensão funciona nas regiões de saturação e corte, ou seja, o estado de comutação.
A fonte de alimentação linear geralmente amostra a tensão de saída e a envia para o amplificador de comparação de tensão com a tensão de referência. A saída do amplificador de tensão é usada como entrada do tubo de ajuste de tensão para controlar o tubo de ajuste para que a tensão de junção mude com a entrada, ajustando assim sua saída. Tensão. Porém, a fonte chaveada altera a tensão de saída alterando o tempo de liga e desliga do tubo regulador, ou seja, o ciclo de trabalho.
As válvulas utilizadas para ajuste de tensão em fontes de alimentação lineares trabalham na região linear. Correspondentemente, há também uma fonte de alimentação chaveada, o que significa que o tubo usado para ajuste de tensão funciona nas regiões de saturação e corte, ou seja, o estado de comutação.
A fonte de alimentação linear geralmente amostra a tensão de saída e a envia para o amplificador de comparação de tensão com a tensão de referência. A saída do amplificador de tensão é usada como entrada do tubo de ajuste de tensão para controlar o tubo de ajuste para que a tensão de junção mude com a entrada, ajustando assim sua saída. Tensão. Porém, a fonte chaveada altera a tensão de saída alterando o tempo de liga e desliga do tubo regulador, ou seja, o ciclo de trabalho. 2. O princípio da fonte de alimentação linear: a fonte de alimentação linear inclui principalmente transformador de freqüência de energia, filtro retificador de saída, circuito de controle, circuito de proteção e assim por diante. A fonte de alimentação linear primeiro transforma a energia CA através de um transformador e, em seguida, a retifica e filtra através de um circuito retificador para obter uma tensão CC instável. Para obter uma tensão CC de alta precisão, a tensão de saída deve ser ajustada por meio do feedback de tensão. Esta tecnologia de fonte de alimentação é muito madura e pode atingir alta estabilidade, pequena ondulação e nenhuma interferência e ruído da fonte de alimentação comutada. No entanto, sua desvantagem é que requer um transformador enorme e pesado, e o volume e o peso do capacitor de filtro necessário também são bastante grandes, e o circuito de realimentação de tensão está funcionando em um estado linear e há uma certa queda de tensão no tubo de ajuste, e a saída é relativamente grande. Neste momento, o consumo de energia do tubo de ajuste é muito grande, a eficiência de conversão é baixa e um grande dissipador de calor deve ser instalado. Este tipo de fonte de alimentação não é adequado para as necessidades de computadores e outros equipamentos e será gradualmente substituído por fonte de alimentação comutada. 3. Comparação da fonte de alimentação de comutação: a fonte de alimentação de comutação inclui principalmente filtro de grade de entrada, filtro de retificação de entrada, inversor, filtro de retificação de saída, circuito de controle e circuito de proteção. Suas funções são:
1. Filtro de grade de entrada: Elimine a interferência da rede, como a partida do motor, a troca de aparelhos elétricos, descargas atmosféricas, etc., e também evite que o ruído de alta frequência gerado pela fonte de alimentação comutada se espalhe para o grade.
2. Filtro de retificação de entrada: retifica e filtra a tensão de entrada da rede para fornecer tensão CC ao conversor.
3. Inversor: É uma parte fundamental da comutação da fonte de alimentação. Ele transforma a tensão CC em uma tensão CA de alta frequência e desempenha um papel no isolamento da parte de saída da grade de entrada.
4. Filtro de retificação de saída: retifique e filtre a saída de tensão CA de alta frequência pelo conversor para obter a tensão CC necessária e, ao mesmo tempo, evite que o ruído de alta frequência interfira na carga.
5. Circuito de controle: detecte a tensão CC de saída, compare-a com a tensão de referência e amplifique-a. A largura de pulso do oscilador é modulada para controlar o conversor para manter a tensão de saída estável.
6. Circuito de proteção: Quando a fonte de alimentação de comutação tem uma sobretensão ou um curto-circuito de sobrecorrente, o circuito de proteção interrompe a fonte de alimentação de comutação para proteger a carga e a própria fonte de alimentação.
A fonte de alimentação de comutação primeiro retifica a corrente alternada em corrente contínua, depois inverte a corrente contínua em corrente alternada e, em seguida, retifica e gera a tensão de corrente contínua necessária. Desta forma, a fonte de alimentação comutada economiza o transformador na fonte de alimentação linear inferior e o circuito de realimentação de tensão. O circuito inversor na fonte de alimentação de comutação é um ajuste totalmente digital, que também pode atingir uma precisão de ajuste muito alta.
O principal princípio de funcionamento da fonte de alimentação comutada é que os tubos Mos da ponte superior e da ponte inferior são ligados alternadamente. Primeiro, a corrente flui através do tubo Mos da ponte superior e a energia elétrica é acumulada na bobina usando a função de armazenamento da bobina. Finalmente, o tubo Mos da ponte superior é desligado e a ponte inferior é ligada. O tubo Mos, a bobina e o capacitor da ponte fornecem continuamente energia para o exterior. Em seguida, desligue o tubo Mos da ponte inferior e abra a ponte superior para deixar a corrente entrar e repita assim, porque o tubo Mos precisa ser ligado e desligado por sua vez, por isso é chamado de fonte de alimentação comutada.
A fonte de alimentação linear é diferente. Como não há interruptor envolvido, o tubo de água superior está sempre descarregando água. Se houver muita água, ela vazará. Isso é o que vemos frequentemente em algumas fontes de alimentação lineares. O tubo Mos gera muito calor. A energia elétrica infinita é toda convertida em energia térmica. Desse ponto de vista, a eficiência de conversão da fonte de alimentação linear é muito baixa e, quando o calor é alto, a vida útil dos componentes tende a diminuir, afetando o efeito de uso final.
A diferença entre uma fonte de alimentação chaveada e uma fonte de alimentação linear é principalmente a maneira como elas funcionam.
O dispositivo de alimentação da fonte de alimentação linear funciona em um estado linear, ou seja, o dispositivo de alimentação está sempre funcionando quando é usado, portanto, leva à sua baixa eficiência de trabalho, geralmente entre 50[[ percent ]]~60[ [ percent ]], e deve-se dizer que ele é uma fonte de alimentação linear muito boa. O método de trabalho da fonte de alimentação linear torna necessário ter um dispositivo de tensão para mudar de alta tensão para baixa tensão. Geralmente, é um transformador, e há outros como fonte de alimentação KX, que então retifica e gera tensão DC. Como resultado, seu volume é grande, pesado, de baixa eficiência e gera muito calor. Ele também tem suas vantagens: pequena ondulação, boa taxa de ajuste e pequena interferência externa. Adequado para uso com circuitos analógicos, vários amplificadores, etc.
interruptor de alimentação. Seus dispositivos de energia funcionam no estado de comutação (um ligado e um desligado, um ligado e um desligado, a frequência é muito rápida, a frequência da fonte de alimentação de comutação geral do painel é de 100 ~ 200KHz e a frequência da fonte de alimentação do módulo é de 300 ~500KHz). Desta forma, sua perda é pequena e sua eficiência é alta. Também existem requisitos para transformadores, que devem ser feitos de materiais com alta permeabilidade magnética. Um pouco de tinta, seu transformador é uma pequena palavra. Eficiência 80 por cento a 90 por cento. Diz-se que os melhores módulos VICOR nos Estados Unidos chegam a 99 por cento. A fonte de alimentação chaveada tem alta eficiência e tamanho pequeno, mas em comparação com a fonte de alimentação linear, sua ondulação e taxa de ajuste de tensão e corrente são descontados.
Princípio básico de funcionamento da fonte de alimentação linear
O processo de trabalho do circuito principal da fonte de alimentação linear é que a fonte de alimentação de entrada é inicialmente estabilizada pelo circuito de tensão pré-estabilizado e depois convertida em uma fonte de alimentação CC por meio do isolamento e retificação do transformador de trabalho principal e, em seguida, controlado pelo circuito de controle e pelo controlador de microprocessamento de chip único. O elemento de ajuste linear é ajustado com precisão para produzir uma fonte de tensão CC de alta precisão.
1. Transformador de potência e retificação: converta o 380V AC no DC necessário.
2. Circuito de pré-estabilização: Componentes de relé ou componentes de tiristores são usados para pré-ajustar e estabilizar inicialmente a tensão CA ou CC de entrada, reduzindo assim o consumo de energia dos componentes de ajuste linear e melhorando a eficiência do trabalho. E garanta a alta precisão da fonte de tensão de saída e alta estabilidade.
3. Elemento de ajuste linear: ajuste com precisão a tensão CC filtrada para fazer com que a tensão de entrada atenda aos requisitos de valor e precisão exigidos.
4. Circuito do filtro: Pode prevenir e absorver a onda pulsante, interferência e ruído da fonte de alimentação DC ao máximo, de modo a garantir que a tensão de saída da fonte de alimentação DC tenha baixa ondulação, baixo ruído e baixa interferência.
5. Sistema de controle de microcomputador de chip único: O controlador de microprocessador de chip único compara, julga, calcula, analisa e processa os vários sinais detectados e, em seguida, emite instruções de controle correspondentes para fazer o sistema geral de estabilização de tensão da fonte de alimentação estabilizada DC funcionar normalmente e de forma confiável. ,coordenação.
6. Fonte de alimentação auxiliar e fonte de tensão de referência: fornece fonte de tensão de referência de alta precisão e fonte de alimentação necessária para trabalho de circuito eletrônico para o sistema de estabilização de tensão DC.
7. Amostragem de tensão e regulação de tensão: Detecte o valor da tensão de saída da fonte de alimentação CC regulada e defina e ajuste o valor da tensão de saída da fonte de alimentação CC regulada.
8. Circuito de comparação e amplificação: Depois de comparar o valor da tensão de saída da fonte de alimentação estabilizada CC com a tensão da fonte de referência para obter o sinal de tensão de erro, execute o feedback de amplificação e controle o elemento de ajuste linear para garantir a estabilidade da tensão de saída .
9. Circuito de detecção de corrente: Obtenha o valor da corrente de saída da fonte de alimentação estabilizada CC para limitação de corrente ou informações de controle de proteção.
10. Circuito de acionamento: um circuito amplificador de potência disposto para acionar o elemento executável.
11. Exibição: Exibição do valor da tensão de saída e valor da corrente de saída da fonte de alimentação CC regulada.
