스위치 모드 전원 공급 장치와 선형 전원 공급 장치의 차이점
스위칭 전원 공급 장치 란 무엇입니까?
스위칭 전원 공급 장치(Switching Power Supply)는 스위칭 전압 조정기 전원 공급 장치(Switching Volty Regulator Power Supply)의 약어로, 일반적으로 AC 전압을 입력하고 DC 전압을 출력하는 AC(교류)-DC(직류) 변환기를 말합니다. 스위칭 전원 공급 장치 내부의 전원 스위치 튜브는 고주파 스위칭 상태에서 작동하여 매우 낮은 에너지를 소비합니다. 전력 효율은 75%~90%에 달할 수 있으며 이는 일반 선형 안정화 전원 공급 장치보다 두 배 높습니다.
스위치 모드 전원 공급 장치의 작동 원리
스위칭 전원 공급 장치는 현대 전력 기술을 활용하여 스위칭 트랜지스터를 켜고 끄는 시간 비율을 제어하여 안정적인 출력 전압을 유지하는 일종의 전원 공급 장치입니다. 스위칭 전원 공급 장치는 펄스 폭 변조(PWM) 제어(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)로 구성됩니다.
스위칭 전원 공급 장치는 주 회로, 제어 회로, 감지 회로 및 보조 회로의 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 스위칭 전원 공급 장치는 여기에 문이 있는 것과 같습니다. 한 문은 전류가 통과하도록 허용하고 다른 문은 전류 통과를 차단합니다. 그렇다면 문이란 무엇인가?
일부 스위칭 전원 공급 장치는 사이리스터를 사용하는 반면 다른 전원 공급 장치는 베이스 및 제어 전극(사이리스터)과 펄스 신호를 사용하여 전도 및 차단을 완료하여 전자 스위치가 지속적으로 '켜짐' 및 '꺼짐'을 허용하는 스위칭 트랜지스터를 사용합니다. 전자 스위치 장치가 입력 전압을 펄스 변조할 수 있도록 하여 DC/AC, DC/DC 전압 변환은 물론 출력 전압의 조정 가능한 자동 전압 조정을 달성합니다.
스위치 모드 전원 공급 장치와 선형 전원 공급 장치의 차이점
간단히 말해서 선형 전원 공급 장치의 전압 조정은 저항값 조정으로 볼 수 있으며 이는 슬라이딩 저항을 조정하여 전압을 변경하는 것과 동일하지만 스위칭 전원 공급 장치는 스위치의 주파수를 조정하여 전압을 변경하는 것과 같습니다. 한편, 선형 전원과 비교하면 두 스위칭 전원 모두 출력 전력이 증가함에 따라 비용이 증가하지만 둘의 성장률은 다릅니다.
1. 선형 전원 공급 장치의 비용은 실제로 특정 출력 전력 지점에서 스위칭 전원 공급 장치의 비용보다 높습니다.
따라서 전력 전자 기술의 개발과 혁신으로 스위치 모드 전원 공급 장치 기술은 계속해서 획기적인 혁신을 이루고 있습니다. 이러한 비용 문제는 대신 스위치 모드 전원 공급 장치 기술을 저출력 전원 쪽으로 이동시켜 스위치 모드 전원 공급 장치에 대한 광범위한 개발 공간을 제공합니다.
2. 전력 전자 장치와 사람들의 일 및 생활 사이의 관계는 점점 더 가까워지고 있으며 전자 장치는 안정적인 전원 없이는 작동할 수 없습니다. 1980년대에 들어서면서 컴퓨터는 스위치 모드 전원 장치를 완전히 실현했고, 1990년대에는 스위치 모드 전원 장치가 다양한 전자, 전기 분야에 잇달아 진출했다.
불과 10년 만에 스위치 모드 전원 공급 장치 기술은 전력 전자 장치의 핵심 위치를 빠르게 차지했습니다. 스위치 모드 전원 공급 장치의 크기가 작기 때문입니까?
3. 실제로 스위칭 전원 공급 장치의 개략도를 보면 부피가 큰 전원 주파수 변압기를 사용하지 않으며 조정 튜브에서 소비되는 전력이 크게 감소하므로 대형 방열판이 필요하지 않음을 알 수 있습니다. . 이는 스위칭 전원 공급 장치의 크기와 무게를 줄입니다. 그러나 스위치 모드 전원 공급 장치의 가장 큰 장점은 낮은 전력 소비와 높은 효율성입니다. 스위칭 전원 공급 장치 회로에서 트랜지스터는 여기 신호에 따라 'on'과 'off' 상태를 반복적으로 전환하며 매우 빠른 변환 속도와 50Hz의 주파수로 전력 효율을 크게 향상시킵니다.
4. 스위칭 전원 공급 장치는 전압 조정 범위가 넓습니다. 스위칭 전원 공급 장치의 출력 전압은 여자 신호의 듀티 사이클에 의해 조절되며, 입력 신호 전압의 변화는 주파수 변조 또는 폭 변조를 통해 보상될 수 있습니다. 이러한 방식으로 전력망의 전압이 크게 변동하는 경우에도 상대적으로 안정적인 출력 전압을 보장할 수 있습니다.
5. 스위치 모드 전원 공급 장치의 작동 주파수는 현재 기본적으로 50kHz이며 이는 선형 조정 전원 공급 장치의 작동 주파수보다 1000배 더 높습니다. 이는 또한 정류된 전원 공급 장치의 필터링 효율성을 거의 1000배 증가시킵니다. 반파정류와 커패시터 필터링을 적용해도 효율이 500배 향상됐다. 동일한 리플 출력 전압에서 스위칭 전원 공급 장치를 사용할 때 필터링 커패시터의 용량은 선형 레귤레이터 전원 공급 장치의 1/500~1/1000에 불과합니다.
