La differenza tra alimentatore switching e alimentatore lineare
Cos'è un alimentatore switching
Alimentatore a commutazione è l'abbreviazione di alimentatore con regolatore di tensione a commutazione, generalmente riferito a un convertitore CA (corrente alternata) - CC (corrente continua) che immette tensione CA e emette tensione CC. Il tubo dell'interruttore di alimentazione all'interno dell'alimentatore switching funziona in uno stato di commutazione ad alta frequenza, consumando energia molto bassa. L'efficienza energetica può raggiungere dal 75% al 90%, ovvero il doppio di quella dei normali alimentatori lineari stabilizzati.
Principio di funzionamento dell'alimentatore switching
L'alimentatore a commutazione è un tipo di alimentatore che utilizza la moderna tecnologia di alimentazione per controllare il rapporto temporale di accensione e spegnimento dei transistor, mantenendo una tensione di uscita stabile. L'alimentatore switching è composto da un controllo PWM (modulazione di larghezza di impulso) (transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo).
L'alimentatore switching è costituito da quattro parti principali: circuito principale, circuito di controllo, circuito di rilevamento e circuito ausiliario. L'alimentazione elettrica a commutazione, come suggerisce il nome, equivale ad avere una porta qui, una porta che consente il passaggio della corrente e l'altra porta che impedisce il passaggio della corrente. Allora cos'è una porta?
Alcuni alimentatori a commutazione utilizzano tiristori, mentre altri utilizzano transistor a commutazione, che si basano sulla base e sull'elettrodo di controllo (tiristore) più segnali di impulso per completare la conduzione e l'interruzione, consentendo all'interruttore elettronico di "accendersi" e "spegnersi" continuamente, e consentendo al dispositivo di commutazione elettronico di modulare a impulsi la tensione di ingresso, ottenendo così la conversione della tensione CC/CA, CC/CC, nonché la regolazione della tensione regolabile e automatica della tensione di uscita.
La differenza tra alimentatore switching e alimentatore lineare
In parole povere, la regolazione della tensione di un alimentatore lineare può essere vista come una regolazione del valore della resistenza, che equivale a modificare la tensione regolando il resistore scorrevole, mentre un alimentatore a commutazione modifica la tensione regolando la frequenza dell'interruttore. Nel frattempo, rispetto agli alimentatori lineari, il costo di entrambi gli alimentatori switching aumenta con l’aumento della potenza in uscita, ma i tassi di crescita dei due sono diversi.
1. Il costo di un alimentatore lineare è in realtà superiore a quello di un alimentatore a commutazione in un determinato punto di potenza in uscita.
Pertanto, con lo sviluppo e l'innovazione della tecnologia dell'elettronica di potenza, la tecnologia degli alimentatori a commutazione continua a sfondare e innovare. Questo problema di costi ha invece spostato la tecnologia degli alimentatori a commutazione verso il segmento di potenza a basso rendimento, offrendo un'ampia gamma di spazi di sviluppo per gli alimentatori a commutazione.
2. Il rapporto tra i dispositivi elettronici di potenza e il lavoro e la vita delle persone sta diventando sempre più stretto e i dispositivi elettronici non possono fare a meno di fonti di energia affidabili. Dopo l'ingresso negli anni '80, i computer realizzarono completamente l'alimentazione a commutazione e negli anni '90 gli alimentatori a commutazione entrarono successivamente in vari campi elettronici ed elettrici.
In soli dieci anni, la tecnologia degli alimentatori a commutazione ha rapidamente occupato la posizione centrale dei dispositivi elettronici di potenza. È solo perché gli alimentatori a commutazione sono di piccole dimensioni?
3. Infatti, dal diagramma schematico dell'alimentatore switching, si può capire che non utilizza ingombranti trasformatori di frequenza industriale e, poiché la potenza dissipata sul tubo di regolazione è notevolmente ridotta, elimina la necessità di grandi dissipatori di calore . Ciò riduce le dimensioni e il peso dell'alimentatore switching. Tuttavia, il vantaggio più grande degli alimentatori a commutazione è il basso consumo energetico e l'elevata efficienza. Nel circuito di alimentazione a commutazione, il transistor commuta ripetutamente tra lo stato "on" e "off" sotto il segnale di eccitazione, con una velocità di conversione molto elevata e una frequenza di soli 50 Hz, migliorando notevolmente l'efficienza energetica.
4. L'alimentatore switching ha un ampio intervallo di regolazione della tensione. La tensione di uscita dell'alimentatore switching è regolata dal ciclo di lavoro del segnale di eccitazione e la variazione della tensione del segnale di ingresso può essere compensata mediante modulazione di frequenza o modulazione di ampiezza. In questo modo, anche quando la tensione della rete elettrica varia notevolmente, è comunque possibile garantire una tensione di uscita relativamente stabile.
5. La frequenza operativa degli alimentatori a commutazione è attualmente sostanzialmente di 50kHz, ovvero 1000 volte superiore a quella degli alimentatori regolati lineari. Ciò aumenta anche l'efficienza di filtraggio degli alimentatori raddrizzati di quasi 1000 volte; Anche con il raddrizzamento a semionda e il filtraggio dei condensatori, l'efficienza è stata aumentata di 500 volte. Alla stessa tensione di uscita di ondulazione, quando si utilizza un alimentatore a commutazione, la capacità del condensatore di filtraggio è solo 1/500~1/1000 di quella di un alimentatore con regolatore lineare.
