In moderne elektronische apparaten, de efficiëntie en compactheid vanKrachtbronnen zijn cruciaal. Met zijn uitstekende miniaturisatie, lichtgewicht en hoog efficiëntie zijn schakelbronnen een onmisbare oplossing voor stroombron in de elektronische informatie -industrie geworden. Dit artikel onderzoekt het werkprincipe, classificatie, kenmerken en verschillen tussen schakelbronnen en traditionele lineaire stroombronnen en onthullen hoe deze stroombrontechnologie voldoet aan de behoeften van hedendaagse elektronische apparaten.
Z3PW-power-source
Wat is een schakelstroombron?
Het schakelen van stroombrontechnologie verandert ook altijd naarmate de stroomelektronica -technologie zich ontwikkelt en vordert. Bijna alle moderne elektronische gadgets met kleine grootte, lichtgewicht en geweldige efficiëntie zijn momenteel afhankelijk van schakelbronnen. Voor de explosieve groei van de elektronische informatiesector van vandaag is het een absoluut vitale stroombron.
Een schakelstroombron is een stroombron die de moderne elektronische technologie gebruikt om de tijdsverhouding van de schakelbuis te regelen om te openen en te sluiten om een stabiele uitgangsspanning te behouden. Bestaat meestal uit een MOSFET en een pulsbreedtemodulatie (PWM) regeling IC de schakelstroombron.
Relatief op een lineaire voedingsbron, is een schakelstroombron het ingangseinde onmiddellijk de AC-kracht in DC-vermogen rechtvaardigt, vervolgens onder de werking van een hoogfrequent oscillatiecircuit wordt de schakelbuis gebruikt om de aan en uit van de stroom te regelen genereer een hoogfrequente pulsstroom. Een inductor-een hoogfrequente transformator-helpt een gestaag DC-vermogen met laag spanning te produceren.
De kern van de transformator is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de operationele frequentie van de schakelstroombron; Dus de frequentie verlaagt de kerngrootte. Dit helpt om de transformator drastisch te verlagen, waardoor het gewicht en het volume van de stroombron verlicht. Omdat het de DC direct reguleert, is de efficiëntie van deze stroombron bovendien veel hoger dan die van een lineaire. Mensen vinden dit de voorkeur omdat het elektriciteit bespaart. Het circuit is complex, onderhoud is een uitdaging en het is nogal vervuild; Het geluid van de stroombron is aanzienlijk en is niet geschikt voor sommige low-roise circuits.
Kenmerken van schakelstroombron
Gewoonlijk omvat MOSFET en pulsbreedtemodulatie (PWM) regeling IC schakelstroombron. Bijna alle elektronische apparaten met de eigenschappen van klein formaat, lichtgewicht en hoog rendement gebruiken nu de schakelbron dankzij de ontwikkeling en creativiteit van stroomelektronica -technologie; De relevantie ervan is duidelijk.
Classificatie van schakelstroombron
Drie hoofdtypen van schakelstroombron kunnen meestal worden onderscheiden van de manier waarop het schakelapparaat is gekoppeld in het circuit: serie schakel stroombron, parallelle schakelversterkingsbron en transformatorschakeling stroombron.
Onder hen kunnen push-pull, halve brug, full-bridge en andere vormen aanvullende divisies zijn van de transformator die stroombron schakelt. De excitatie van de transformator en de fase van de uitgangsspanning stellen men in staat deze te splitsen in het voorwaartse type, het flyback-type, het type enkel excitatie, het type met dubbele excitatie en andere typen.
Het verschil tussen schakelstroombron en gewone stroombron
Gewoonlijk is de gewone stroombron lineair. Lineaire stroombron verwijst naar een stroombron waarin de aanpassingsbuis in een lineaire toestand werkt. Dat verschilt in een schakelstroombron. Werken in twee staten: op - zeer kleine weerstand, uit - zeer grote weerstand, de schakelbuis - met een schakelstroombron - we noemen meestal de aanpassingsbuis.
Een relatief recente soort stroombron is het wisselen van stroombron. Hoog efficiëntie, lichtgewicht, spanningsstap en step-down, en sterk uitgangsvermogen zijn de voordelen. Omdat het circuit echter in een schakelstatus werkt, is de ruis relatief groot.
Voorbeeld: Buck Switching Power Source
Het werkprincipe van de Buck Switching -stroombron is in wezen dat het circuit bestaat uit een freewheelingdiode, een energieopslaginductor, een filtercondensator, een schakelaar (een triode of veldeffectbuis in het echte circuit), enz.
Wanneer de schakelaar wordt gesloten, levert de stroombron stroom naar de belasting door de schakelaar en inductor en slaat een deel van de elektrische energie op in de inductor en condensator. De zelfinductie van de inductor zorgt ervoor dat de stroom geleidelijk stijgt na de inschakeling, waardoor de onmiddellijke uitgang de voedingsbronspanning bereikt.
De schakelaar wordt na enige tijd uitgeschakeld. De stroom in het circuit blijft constant, dat wil zeggen dat deze van links naar rechts blijft stromen, vanwege de zelfinductie van de inductor-die levendiger kan worden begrepen als het traagheidseffect van de inductor bepaalt de stroom in de circuit. De belasting ontvangt deze stroom; keert terug van de gronddraadstroom naar de positieve pool van de freewheeling diode; gaat door de diode; keert terug naar het linkeruiteinde van de inductor en creëert daarom een lus.
Door de tijd van het sluiten en openen van de schakelaar te regelen (d.w.z. PWM-Pulse-breedtemodulatie), kan de uitgangsspanning worden geregeld. Als de tijd van opening en sluiting wordt geregeld door de uitgangsspanning te detecteren om de uitgangsspanning ongewijzigd te houden, wordt het doel van spanningsregeling bereikt.
Wat betreft reguliere stroombronnen en het schakelen van stroombronnen, ze hebben beide spanningsaanpassingsbuizen en passen het feedbackconcept toe om de spanning te stabiliseren. Het belangrijkste onderscheid is dat de gewone stroombron meestal het lineaire versterkingsgebied van de transistor gebruikt voor aanpassing, terwijl de schakelstroombron de schakelbuis gebruikt voor aanpassing. De schakelstroombron biedt daarentegen een superieure rimpelfactor voor uitgang DC, een kleiner energieverbruik en meer gebruiksbereik voor AC -spanning. Veranderende pulsinterferentie heeft nadelen.
Een conventionele schakelbron van de halve bridge werkt meestal op basis van het feit dat de schakelbuizen van de bovenste en onderste bruggen-vmo's wanneer de frequentie hoog is-op zijn beurt worden ingeschakeld. Eerst stroomt de stroom naar binnen door de bovenste brugschakelaarbuis en de opslagfunctie van de inductorspoel wordt gebruikt om de elektrische energie in de spoel te verzamelen. Eindelijk wordt de onderste brugschakelaarbuis ingeschakeld terwijl de buis van de bovenste brugschakelaar wordt uitgeschakeld. De condensator en de inductorspoel blijven de stroombron van de buitenkant uitvoeren. De bovenste brug is ingeschakeld om de stroom in te laten zodra de onderste brugschakelaarbuis is uitgeschakeld. Dit wordt verschillende keren herhaald. Het wordt een schakelstroombron genoemd, omdat de twee schakelbuizen om de beurt worden ingeschakeld.
De lineaire stroombron verschilt. De bovenste waterpijp leegt altijd, omdat er geen betrokkenheid van de schakelaar is. Mocht overtollig bestaan, zal het lekken. Dit is de reden dat de aanpassingsbuis van sommige lineaire vermogensbronnen veel warmte produceert en de onnodige elektrische energie wordt allemaal omgezet in warmte -energie. Vanuit dit oogpunt is de levensduur van de component gebonden aan afname, dus het effect van het eindgebruikseffect beïnvloedt en de conversie -efficiëntie van de lineaire stroombron is vrij slecht wanneer de warmte hoog is.
Hoofdverschil: werkmodus
De stroomaanpassingsbuis van de lineaire stroombron werkt altijd in het versterkingsgebied; De stroom die erdoorheen gaat, is continu. Er is een buis met grote stroomaanpassing nodig en een grote koellichaam wordt geplaatst omdat de aanpassingsbuis aanzienlijk vermogensverlies veroorzaakt. Hoewel vaak 40% - 60% (er moet worden erkend dat het een echt goede lineaire stroombron is), is de warmte aanzienlijk en is de efficiëntie vrij slecht.
De lineaire stroombron werkt in een werkmodus waarbij een step-down apparaat moet bestaan van hoogspanning tot lage spanning. Meestal is het een transformator; Er zijn anderen zoals KX Power Source; Vervolgens wordt de DC -spanning na rectificatie uitgeschakeld. In deze zin is het volume enorm, vrij omvangrijk, inefficiënt en het genereren van warmte is ook groot; Maar er zijn ook voordelen: kleine rimpel, goede aanpassingssnelheid, weinig externe interferentie, geschikt voor analoge circuits of verschillende versterkers, enz.
Werkt in de schakelconditie, het vermogensapparaat van de schakelstroombron De energie wordt tijdelijk opgeslagen door de inductorspoel wanneer de spanning wordt gewijzigd, daarom is het verlies minimaal, de efficiëntie is hoog en de warmtedissipatievereisten zijn laag; Toch heeft het ook grotere behoeften aan transformatoren en inductoren van energieopslag. Het moet worden gebouwd van high-permeabiliteit en lage verliesmaterialen. De transformator is gewoon één woord-klein. De algemene efficiëntie is 80% tot 98%. Hoewel de schakelstroombron compacte grootte en grote efficiëntie heeft, heeft de rimpel-, spannings- en stroomaanpassingssnelheid een aanzienlijke korting in vergelijking met de lineaire stroombron.
Het schakelen van stroombrontechnologie wordt in toenemende mate gebruikt in elektronische apparaten vanwege de voordelen van hoge efficiëntie, miniaturisatie en lichtgewicht. Hoewel er problemen met circuitcomplexiteit en geluidsproblemen zijn, worden deze problemen geleidelijk opgelost door technologische innovatie en ontwerpoptimalisatie. Vergeleken met traditionele lineaire vermogensbronnen, hebben het schakelen van stroombronnen duidelijke voordelen in energie -efficiëntie en volume, wat een nieuwe richting vertegenwoordigt voor de ontwikkeling van stroombrontechnologie. Met de continue vooruitgang van stroomelektronica -technologie, wordt verwacht dat het schakelen van stroombronnen in de toekomst hogere prestaties en bredere toepassingen zal bereiken.
Posttijd: 7 月 -16-2024