선형 전원 공급 장치의 원리와 스위칭 전원 공급 장치의 비교
1. 선형 전원 공급 장치 소개:
선형 전원 공급 장치는 먼저 변압기를 통해 AC 전원을 변환한 다음 정류기 회로를 통해 정류 및 필터링하여 불안정한 DC 전압을 얻습니다. 고정밀 DC 전압을 달성하려면 전압 피드백을 통해 출력 전압을 조정해야 합니다. 주요 성능 관점에서 볼 때 이 전원 공급 장치 기술은 매우 성숙하고 높은 안정성을 달성할 수 있으며 리플도 매우 작으며 스위칭 전원 공급 장치가 갖는 간섭 및 노이즈가 없습니다. 전압 피드백 회로는 선형 상태에서 작동하며 조정 튜브에 특정 전압 강하가 있습니다. 큰 작동 전류를 출력할 때 조정 튜브의 전력 소비가 너무 커서 변환 효율이 낮습니다.
선형 전원 공급 장치는 전압 조정에 사용되는 튜브가 선형 영역에서 작동한다는 것을 의미합니다. 이에 따라 스위칭 전원 공급 장치도 있는데, 이는 전압 조정에 사용되는 튜브가 포화 및 차단 영역, 즉 스위칭 상태에서 작동한다는 것을 의미합니다.
선형 전원 공급 장치는 일반적으로 출력 전압을 샘플링한 다음 기준 전압과 함께 비교 전압 증폭기로 보냅니다. 전압 증폭기의 출력은 전압 조정 튜브의 입력으로 사용되어 조정 튜브를 제어하여 접합 전압이 입력과 함께 변경되어 출력을 조정합니다. 전압. 그러나 스위칭 전원은 레귤레이터 튜브의 온/오프 시간, 즉 듀티 사이클을 변경하여 출력 전압을 변경합니다.
선형 전원 공급 장치에서 전압 조정에 사용되는 튜브는 선형 영역에서 작동합니다. 이에 따라 스위칭 전원 공급 장치도 있는데, 이는 전압 조정에 사용되는 튜브가 포화 및 차단 영역, 즉 스위칭 상태에서 작동한다는 것을 의미합니다.
선형 전원 공급 장치는 일반적으로 출력 전압을 샘플링한 다음 기준 전압과 함께 비교 전압 증폭기로 보냅니다. 전압 증폭기의 출력은 전압 조정 튜브의 입력으로 사용되어 조정 튜브를 제어하여 접합 전압이 입력과 함께 변경되어 출력을 조정합니다. 전압. 그러나 스위칭 전원은 레귤레이터 튜브의 온/오프 시간, 즉 듀티 사이클을 변경하여 출력 전압을 변경합니다. 2. 선형 전원 공급 장치의 원리: 선형 전원 공급 장치는 주로 전원 주파수 변압기, 출력 정류기 필터, 제어 회로, 보호 회로 등을 포함합니다. 선형 전원 공급 장치는 먼저 변압기를 통해 AC 전원을 변환한 다음 정류기 회로를 통해 정류 및 필터링하여 불안정한 DC 전압을 얻습니다. 고정밀 DC 전압을 달성하려면 전압 피드백을 통해 출력 전압을 조정해야 합니다. 이 전원 공급 장치 기술은 매우 성숙했으며 매우 높은 안정성, 작은 리플, 스위칭 전원 공급 장치의 간섭 및 잡음이 없습니다. 그러나 단점은 거대하고 무거운 변압기가 필요하고 필요한 필터 커패시터의 부피와 무게도 상당히 크고 전압 피드백 회로가 선형 상태에서 작동하고 특정 전압 강하가 있다는 것입니다. 조정 튜브 및 출력이 상대적으로 큽니다. 이때 조절관의 소비전력이 너무 커서 변환효율이 낮고 대형 방열판을 설치해야 한다. 이러한 종류의 전원 공급 장치는 컴퓨터 및 기타 장비의 요구에 적합하지 않으며 점진적으로 스위칭 전원 공급 장치로 대체됩니다. 3. 스위칭 전원 공급 장치 비교: 스위칭 전원 공급 장치는 주로 입력 그리드 필터, 입력 정류 필터, 인버터, 출력 정류 필터, 제어 회로 및 보호 회로를 포함합니다. 기능은 다음과 같습니다.
1. 입력 그리드 필터: 모터의 시동, 전기 제품의 스위치, 낙뢰 등과 같은 그리드의 간섭을 제거하고 스위칭 전원 공급 장치에서 발생하는 고주파 노이즈가 그리드.
2. 입력 정류 필터: 그리드의 입력 전압을 정류 및 필터링하여 변환기에 DC 전압을 제공합니다.
3. 인버터: 스위칭 전원 공급 장치의 핵심 부품입니다. DC 전압을 고주파 AC 전압으로 변환하고 입력 그리드에서 출력 부분을 격리시키는 역할을 합니다.
4. 출력 정류 필터: 컨버터가 출력하는 고주파 AC 전압을 정류 및 필터링하여 필요한 DC 전압을 얻는 동시에 고주파 노이즈가 부하를 방해하는 것을 방지합니다.
5. 제어 회로: 출력 DC 전압을 감지하고 기준 전압과 비교하여 증폭합니다. 발진기의 펄스 폭은 출력 전압을 안정적으로 유지하기 위해 변환기를 제어하기 위해 변조됩니다.
6. 보호 회로: 스위칭 전원 공급 장치에 과전압 또는 과전류 단락이 있는 경우 보호 회로는 스위칭 전원 공급 장치를 중지하여 부하와 전원 공급 장치 자체를 보호합니다.
스위칭 전원 공급 장치는 먼저 교류를 직류로 정류한 다음 직류를 교류로 반전한 다음 필요한 직류 전압을 정류하여 출력합니다. 이러한 방식으로 스위칭 전원 공급 장치는 변압기를 하위 선형 전원 공급 장치와 전압 피드백 회로에 저장합니다. 스위칭 전원 공급 장치의 인버터 회로는 완전히 디지털 조정되어 매우 높은 조정 정확도를 달성할 수 있습니다.
스위칭 전원 공급 장치의 주요 작동 원리는 상부 브리지와 하부 브리지의 Mos 튜브가 차례로 켜지는 것입니다. 먼저 상부 브리지의 모스관을 통해 전류가 흐르고 코일의 저장 기능을 이용하여 코일에 전기 에너지를 축적한다. 마지막으로 상단 브리지의 모스 튜브를 끄고 하단 브리지를 켭니다. 브리지의 Mos 튜브, 코일 및 커패시터는 지속적으로 외부에 전원을 공급합니다. 그런 다음 하단 브리지 Mos 튜브를 끈 다음 상단 브리지를 열어 전류가 입력되도록 하고 이렇게 반복합니다. Mos 튜브는 차례로 켜고 꺼야 하므로 스위칭 전원 공급 장치라고 합니다.
선형 전원 공급 장치는 다릅니다. 관련된 스위치가 없기 때문에 상부 수도관에서 항상 물이 배출됩니다. 물이 너무 많으면 새어 나옵니다. 이것은 일부 선형 전원 공급 장치에서 자주 볼 수 있는 것입니다. Mos 튜브는 많은 열을 발생시킵니다. 끝없는 전기 에너지는 모두 열 에너지로 변환됩니다. 이러한 관점에서 선형 전원 공급 장치의 변환 효율은 매우 낮고 열이 높으면 구성 요소의 수명이 감소하여 최종 사용 효과에 영향을 미칩니다.
스위칭 전원 공급 장치와 선형 전원 공급 장치의 차이점은 주로 작동 방식입니다.
선형 전원 장치의 전원 장치는 선형 상태에서 작동합니다. 즉, 전원 장치는 사용할 때 항상 작동하므로 작업 효율이 일반적으로 50[[퍼센트]]~60[ [%]], 그리고 그는 매우 좋은 선형 전원 공급 장치라고 말해야 합니다. 선형 전원 공급 장치의 작동 방식은 고전압에서 저전압으로 변경하기 위해 전압 장치가 필요합니다. 일반적으로 변압기이며 KX 전원 공급 장치와 같이 정류하여 DC 전압을 출력합니다. 결과적으로 그의 체적은 크고 무거우며 효율이 낮고 많은 열을 발생시킨다. 그는 또한 작은 리플, 좋은 조정 속도 및 작은 외부 간섭이라는 장점이 있습니다. 아날로그 회로, 각종 증폭기 등과 함께 사용하기에 적합합니다.
스위치 전원. 그것의 전력 장치는 스위칭 상태에서 작동합니다. ~500KHz). 이런 식으로 손실이 적고 효율이 높습니다. 자기 투자율이 높은 재료로 만들어야 하는 변압기에 대한 요구 사항도 있습니다. 약간의 잉크, 그의 변압기는 작은 단어입니다. 효율성 80% ~ 90% . 미국에서 가장 좋은 VICOR 모듈은 99%에 달한다고 합니다. 스위칭 전원은 효율이 높고 크기가 작지만 리니어 전원에 비해 리플과 전압 및 전류 조정 비율이 낮다.
선형 전원 공급 장치의 기본 작동 원리
선형전원의 주회로의 작동과정은 입력전원이 미리 안정화된 전압회로에 의해 초기에 안정화된 후 주동작변압기의 절연정류를 거쳐 직류전원으로 변환된 후 제어 회로와 단일 칩 마이크로 프로세싱 컨트롤러에 의해 제어됩니다. 선형 조정 요소는 고정밀 DC 전압 소스를 출력하도록 미세 조정됩니다.
1. 전원 변압기 및 정류: 380V AC를 필요한 DC로 변환합니다.
2. 사전 안정화 회로: 계전기 구성 요소 또는 사이리스터 구성 요소는 입력 AC 또는 DC 전압을 사전 조정하고 초기에 안정화하여 선형 조정 구성 요소의 전력 소비를 줄이고 작업 효율성을 향상시키는 데 사용됩니다. 그리고 출력 전압 소스의 높은 정밀도와 높은 안정성을 보장합니다.
3. 선형 조정 요소: 입력 전압이 필요한 값과 정확도 요구 사항을 충족하도록 필터링된 DC 전압을 미세하게 조정합니다.
4. 필터 회로: DC 전원 공급 장치의 맥동파, 간섭 및 노이즈를 최대한 방지하고 흡수하여 DC 전원 공급 장치의 출력 전압이 낮은 리플, 낮은 노이즈 및 낮은 간섭을 갖도록 합니다.
5. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 제어 시스템: 단일 칩 마이크로 처리 컨트롤러는 감지된 다양한 신호를 비교, 판단, 계산, 분석 및 처리한 다음 해당 제어 명령을 발행하여 DC 안정화 전원 공급 장치의 전체 전압 안정화 시스템을 만듭니다. 정상적으로 안정적으로 작동합니다. ,조정.
6. 보조전원 및 기준전압원 : DC 전압 안정화 시스템의 전자회로 작업에 필요한 고정밀 기준전압원 및 전원을 제공한다.
7. 전압 샘플링 및 전압 조정: DC 조정 전원 공급 장치의 출력 전압 값을 감지하고 DC 조정 전원 공급 장치의 출력 전압 값을 설정 및 조정합니다.
8. 비교 및 증폭 회로: DC 안정화 전원의 출력 전압 값과 기준 소스의 전압을 비교하여 오차 전압 신호를 얻은 후 증폭 피드백을 수행하고 선형 조정 요소를 제어하여 출력 전압의 안정성을 보장합니다. .
9. 전류 감지 회로: 전류 제한 또는 보호 제어 정보를 위해 DC 안정화 전원 공급 장치의 출력 전류 값을 얻습니다.
10. 구동 회로: 실행 가능 요소를 구동하도록 배열된 전력 증폭기 회로.
11. 디스플레이: DC 조정 전원 공급 장치의 출력 전압 값 및 출력 전류 값 표시.
