Il differenza tra lineare alimentazione alimentazione e commutazione alimentazione alimentazione
Lineare alimentazione alimentazione e commutazione alimentazione alimentazione per AC/DC
There are many textbooks, books, and articles that directly refer to linear power sources as "linear power sources for AC/DC". What is a linear power source? Linear power supply first reduces the voltage ampiezza of AC power through a transformer, then rectifies it through a rectifier circuit to obtain pulsed DC power, and then filters it to obtain DC voltage with small ripple voltage.
Il caratteristiche di AC/DC lineare alimentazione alimentazione e commutazione alimentazione alimentazione sono diversi come segue:
Il lineare alimentazione alimentazione di AC/DC è primo ridotto da AC tensione using a potenza frequenza trasformatore, e poi rettificato. Dopo tensione riduzione attraverso a trasformatore, il tensione è diventato relativamente basso, e potenza chip tale come a tre-terminali tensione regolatore può essere usato per tensione stabilizzazione. Il regolazione tubo di il lineare alimentazione alimentazione opera in an amplificato stato, risultante in alto calore generazione e basso efficienza (correlato a il tensione caduta), richiedente il aggiunta di a ingombrante calore dissipatore. il volume di potenza frequenza trasformatori è anche relativamente grande, e quando produrre multiplo set di tensione uscite, il trasformatore volume sarà più grande.
The adjustment tube of AC/DC switching power supply operates in saturation and cut-off states, resulting in low heat generation and high efficiency. The AC/DC switching power supply eliminates the need for bulky power frequency transformers. However, the DC output of the AC/DC switching power supply will have larger ripples, which may be improved by connecting a voltage regulator diode at the output end. In addition, due to the high peak pulse interference generated during the operation of the switch tube, magnetic beads need to be connected in series in the circuit to improve. Relatively speaking, the ripple of a linear power supply can be made very small. Switching power supplies can be achieved through different topological structures, such as voltage reduction, boost, and boost, while linear power supplies can only achieve voltage reduction.
Many early power adapters were relatively heavy, and their conversion principle was AC/DC linear power supply, which used a power frequency transformer internally. AC/DC linear power supply first uses a transformer to reduce the AC voltage. This type of transformer, which directly reduces the voltage in the mains, is called a power frequency transformer, as shown in Figure 1.9. Power frequency transformers, also known as low-frequency transformers, distinguish them from high-frequency transformers used in switching power supplies. Power frequency transformers were widely used in traditional power sources in the past. The standard frequency of mains power in the power industry, also known as mains power ("mains power" refers to the power supply mainly used by residents in cities), is 50Hz in China and 60Hz in other countries. A transformer that can change the voltage of alternating current at this frequency is called a power frequency transformer. Power frequency transformers are generally larger in size compared to high-frequency transformers. So the volume of AC/DC linear power supply implemented with power frequency transformers is relatively large.
AC/DC switching power supply requires first rectifying and filtering the AC power supply to form an approximate DC high voltage, and then controlling the switch to generate high-frequency pulses, which are transformed through a transformer. AC/DC switching power supply has higher efficiency and smaller size. One important reason for its small size is that high-frequency transformers are much smaller than power frequency transformers. Perché è il superiore il frequenza, il più piccolo il trasformatore volume?
Transformer core materials have saturation limits, so there are limits to the peak magnetic field strength. The current, magnetic field strength, and magnetic flux of alternating current are all sinusoidal signals. We know that for sine signals of the same amplitude, the higher the frequency, the greater the peak of the signal's "rate of change" (the moment the sine signal crosses zero is the peak of the "rate of change", while the rate of change at the peak of the signal is 0). Meanwhile, the induced voltage is determined by the rate of change of magnetic flux. So, for the same voltage per turn, the higher the frequency, the smaller the peak magnetic flux required. But as mentioned above, the peak value of magnetic field intensity is limited. Therefore, if the magnetic flux requirement is reduced, the cross-sectional area of the iron core can be reduced. The above analysis assumes the same voltage per turn. And the voltage per turn is related to power. Therefore, assuming the same power. If the power is smaller, the current is also smaller, and the allowed wire is thinner, and the resistance is slightly higher, it is allowed to increase the number of turns. In this way, the voltage per turn is also reduced, which can also reduce the magnetic flux requirement. Then reduce the volume. Also, the above analysis assumes that the material is constant, that is, the saturation magnetic field strength is constant. Of course, if materials with higher saturation magnetic field strength are used, the volume can also be reduced. We know that compared to transformers of the same size decades ago, transformers nowadays have much smaller volumes because they now use new iron core materials.
Secondo a Maxwell's equazione, il indotto elettromotore forza E in il trasformatore bobina is
Quello è, il integrale di il tasso di cambiamento di magnetico flusso densità B oltre tempo over N filo giri con un area di Ac.
Per trasformatori, il indotto elettromotore forza E on il primario lato di il trasformatore e il tensione U applicato su il ingresso lato può essere considerato come un lineare relazione. On il premessa quello il ampiezza di U su il ingresso lato di il trasformatore rimane invariato, it può essere considerato quello il ampiezza di E anche rimane invariato.
In addizione, lì è un superiore limite per il magnetico flusso densità B di ciascuno tipo di magnetico nucleo. Il ferrite usato per alta frequenza applicazioni è intorno a pochi decimi di a Tesla, while the iron core used for power frequency applications is around a level slightly greater than one, with a small difference.
Pertanto, quando il frequenza aumenta, il tasso di cambiamento in magnetico flusso densità dB/dt durante ciascuno ciclo aumenta significativamente, fornito che il picco cambiamento in magnetico flusso densità B è non significativo. Therefore, piccolo Ac o N può essere usato per raggiungere il stesso indotto elettromotore forza E. A diminuzione in Ac mezzi a diminuzione in il sezionetrasversale area di il magnetico nucleo; A diminuzione in N mezzi quello il area di il vuoto finestra di il magnetico nucleo può essere ridotto, entrambi di che può aiutare raggiungere a più piccolo volume di il magnetico nucleo. Il sezionetrasversale area di a alta frequenza trasformatore è più piccolo, e il numero di spire in il bobina diminuisce, risultante in a piccolo volume.
Il regolazione tubo di il commutazione alimentazione alimentazione opera in saturazione e cut-off stati, risultante in basso calore generazione e alta efficienza. AC/DC switching alimentazione alimentatori do not require the use of large power frequency transformers. However, the DC output of the switching power supply will have large ripples superposed on it. In addizione, due a il grande picco impulso interferenza generato durante il funzionamento di il commutazione transistor, it è anche necessario a filtro il potenza alimentazione in il circuito a migliorare il qualità di il potenza alimentazione. Relativamente parlando, lineare potenza fonti non hanno il sopra difetti, e loro ripple can be molto piccolo.
