Atšķirība starp pārslēgšanas režīma barošanas avotu un lineāro regulēto barošanas avotu
Kas ir pārslēgšanas režīma barošanas avots?
Angļu valodas nosaukums Switch Mode Power Supply jeb īsumā SMPS ir barošanas bloks (PSU), kas izmanto sava veida komutācijas ierīci, lai pārsūtītu enerģiju no avota uz slodzi. Parasti tā var būt maiņstrāva vai līdzstrāva, bet slodze ir līdzstrāva.
Visizplatītākais slēdžu režīma barošanas avota lietojums ir datora barošanas bloks, un tas ir kļuvis par standarta barošanas veidu elektroniskajām iekārtām, pateicoties tā augstajai efektivitātei, zemajām izmaksām un augstajam jaudas blīvumam.
Strukturālās vienības
Slēdža režīma barošanas avots ir regulēts barošanas avots, kas izmanto augstfrekvences komutācijas regulatoru, lai efektīvi pārveidotu jaudu un regulētu izvadi.
Pārslēgšanas regulators atkal ir tranzistors (piemēram, jaudas MOSFET), tāpat kā lineārais regulators, taču atšķirība ir tāda, ka SMPS caurlaides tranzistors nepaliek piesātinājumā vai pastāvīgi ieslēgts, tas ir pilnībā ieslēgts. Pārslēgšanās starp pilnībā izslēgtu stāvoklis un ļoti augsta frekvence, tāpēc nosaukums pārslēgšanas režīma barošanas avots.
Tā kā vidējais laiks, kad komutācijas elements (ti, tranzistors) ir aktīvs, ir mazāks, enerģijas daudzums, kas tiek iztērēts vai izkliedēts kā siltums, ir ļoti mazs, salīdzinot ar lineāri regulētu padevi. Tas savukārt noved pie ļoti efektīvas SMPS darbības, jo sprieguma kritums caurlaides tranzistorā (vai komutācijas elementā) ir ļoti mazs.
galvenā priekšrocība
Lielākā daļa elektronisko līdzstrāvas slodžu, piemēram, mikroprocesori, mikrokontrolleri, gaismas diodes, tranzistori, mikroshēmas, motori utt., tiek darbināti no standarta barošanas avota, piemēram, akumulatora. Diemžēl galvenā problēma ar akumulatoriem ir tad, ja spriegums ir pārāk augsts vai pārāk zems. Tādējādi SMPS nodrošinās stabilu līdzstrāvas izvadi.
SMPS ir daudzfunkcionāls barošanas avots, un atkarībā no lietojumprogrammas veida var izvēlēties dažādas topoloģijas, piemēram, pastiprināšanas, buck, ieejas un izejas izolētos barošanas avotus.
Turklāt labs SMPS dizains, tā efektivitāte var būt pat 90 procenti vai pat augstāka. Turpretim lineārās regulētās barošanas avota efektivitāte ir atkarīga no caurlaides tranzistora sprieguma krituma, taču jebkurā gadījumā tā barošanas avota efektivitāte nav tik augsta kā slēdža režīma barošanas avotam.
Kas ir jaudas efektivitāte? Piemēram, pieņemsim, ka ir 3 V litija akumulators, kas jāsamazina līdz 1,8 V slodzei, patērējot 100 mA strāvu. Tranzistorā siltuma izšķērdētā jauda ir 0,12 W, tāpēc barošanas avota efektivitāte ir 40 procenti.
Turklāt SMPS IC ir vairāk vai mazāk visas diskrēta SMPS dizaina funkcijas, tāpēc tas ļauj inženieriem eksperimentēt ar pielāgotu projektu izstrādi.
