Principio dell'alimentatore lineare e confronto con l'alimentatore switching
Breve introduzione dell'alimentatore lineare:
L'alimentazione lineare consiste nel trasformare la corrente alternata attraverso il trasformatore e quindi ottenere una tensione CC instabile attraverso la rettifica e il filtraggio del circuito raddrizzatore. Per ottenere una tensione CC ad alta precisione, la tensione di uscita deve essere regolata tramite feedback di tensione. Dal punto di vista delle prestazioni principali, questa tecnologia di alimentazione è molto matura, può raggiungere un'elevata stabilità, anche l'ondulazione è molto piccola e non ci sono interferenze e rumori con l'alimentatore a commutazione. Il circuito di feedback della tensione funziona in uno stato lineare e sul tubo regolatore si verifica una certa caduta di tensione. Quando la corrente di uscita è elevata, il consumo energetico del tubo regolatore è troppo elevato e l'efficienza di conversione è bassa.
Alimentazione lineare significa che il tubo utilizzato per la regolazione della tensione funziona nella regione lineare. Di conseguenza, l'alimentatore a commutazione significa che il tubo utilizzato per la regolazione della tensione funziona nella regione di saturazione e di interruzione, cioè nello stato di commutazione.
Generalmente, l'alimentatore lineare campiona la tensione di uscita e la invia a un amplificatore di tensione di confronto con tensione di riferimento. L'uscita di questo amplificatore di tensione viene utilizzata come ingresso del regolatore di tensione per controllare il regolatore per modificare la tensione di giunzione con l'ingresso, in modo da regolare la tensione di uscita. Tuttavia, l'alimentatore a commutazione modifica la tensione di uscita modificando il tempo di accensione e spegnimento del tubo di regolazione, ovvero il rapporto di funzionamento.
Il tubo utilizzato per la regolazione della tensione dell'alimentatore lineare funziona nella regione lineare. Di conseguenza, l'alimentatore a commutazione significa che il tubo utilizzato per la regolazione della tensione funziona nella regione di saturazione e di interruzione, cioè nello stato di commutazione.
Generalmente, l'alimentatore lineare campiona la tensione di uscita e la invia a un amplificatore di tensione di confronto con tensione di riferimento. L'uscita di questo amplificatore di tensione viene utilizzata come ingresso del regolatore di tensione per controllare il regolatore per modificare la tensione di giunzione con l'ingresso, in modo da regolare la tensione di uscita. Tuttavia, l'alimentatore a commutazione modifica la tensione di uscita modificando il tempo di accensione e spegnimento del tubo di regolazione, ovvero il rapporto di funzionamento.
Principio dell'alimentazione lineare:
L'alimentazione lineare comprende principalmente trasformatore di frequenza industriale, filtro raddrizzatore di uscita, circuito di controllo e circuito di protezione. L'alimentazione lineare consiste nel trasformare la corrente alternata attraverso il trasformatore e quindi ottenere una tensione CC instabile attraverso la rettifica e il filtraggio del circuito raddrizzatore. Per ottenere una tensione CC ad alta precisione, la tensione di uscita deve essere regolata tramite feedback di tensione. Questa tecnologia di alimentazione è molto matura e può raggiungere un'elevata stabilità, piccole ondulazioni e nessuna interferenza e rumore con l'alimentatore a commutazione. Tuttavia, i suoi svantaggi sono che necessita di un trasformatore enorme e ingombrante, e anche il volume e il peso del condensatore del filtro sono piuttosto grandi. Inoltre, il circuito di retroazione della tensione funziona in uno stato lineare e sul tubo di regolazione si verifica una certa caduta di tensione. Quando si emette una corrente di lavoro elevata, il consumo energetico del tubo di regolazione è troppo elevato, l'efficienza di conversione è bassa ed è installato un grande dissipatore di calore. Questo tipo di alimentatore non è adatto alle esigenze di computer e altre apparecchiature e verrà gradualmente sostituito dall'alimentatore switching.
Alimentatore switching a contrasto:
L'alimentatore switching comprende principalmente il filtro della rete elettrica in ingresso, il filtro raddrizzatore in ingresso, l'inverter, il filtro raddrizzatore in uscita, il circuito di controllo e il circuito di protezione. Le loro funzioni sono:
1. Filtro della rete elettrica in ingresso: elimina le interferenze dalla rete elettrica, come l'avvio del motore, l'interruttore degli apparecchi elettrici, i fulmini, ecc., e previene anche il rumore ad alta frequenza generato dall'alimentatore switching da diffondendosi nella rete elettrica.
2. Filtro raddrizzatore di ingresso: la tensione di ingresso della rete elettrica viene raddrizzata e filtrata per fornire tensione CC al convertitore.
3. Invertitore: è la parte fondamentale dell'alimentatore switching. Converte la tensione CC in tensione CA ad alta frequenza e isola la parte di uscita dalla rete elettrica di ingresso.
4. Filtro raddrizzatore di uscita: rettificare e filtrare la tensione CA ad alta frequenza in uscita dal convertitore per ottenere la tensione CC richiesta e allo stesso tempo prevenire l'interferenza del rumore ad alta frequenza sul carico.
5. Circuito di controllo: rileva la tensione CC in uscita, confrontala con la tensione di riferimento e amplificala. L'ampiezza dell'impulso dell'oscillatore è modulata per controllare il convertitore e mantenere stabile la tensione di uscita.
6. Circuito di protezione: quando l'alimentatore switching viene cortocircuitato da sovratensione e sovracorrente, il circuito di protezione arresta l'alimentatore switching per proteggere il carico e l'alimentatore stesso.
La commutazione dell'alimentatore consiste nel rettificare la corrente alternata in corrente continua, quindi invertire la corrente continua in corrente alternata, quindi rettificare e produrre la tensione di corrente continua richiesta. In questo modo l'alimentatore switching risparmia il trasformatore nell'alimentatore lineare inferiore e il circuito di retroazione della tensione. Il circuito inverter nell'alimentatore switching è una regolazione completamente digitale, che può anche raggiungere una precisione di regolazione molto elevata.
