Kāda ir atšķirība starp komutācijas barošanas avotu un parasto lineāro barošanas avotu?
Parastais barošanas avots parasti ir lineārs barošanas avots, un lineārais barošanas avots attiecas uz barošanas avotu, kurā regulēšanas caurule darbojas lineārā stāvoklī. Bet tas atšķiras komutācijas barošanas avotā. Komutācijas caurule (pārslēgšanas barošanas avotā mēs parasti saucam regulēšanas cauruli par pārslēgšanas cauruli) darbojas divos ieslēgšanas un izslēgšanas stāvokļos: ieslēgts - pretestība ir ļoti maza, izslēgta - pretestība ir ļoti augsta.
Komutācijas barošanas avots ir salīdzinoši jauns barošanas avota veids. Tā priekšrocības ir augsta efektivitāte, viegls svars, paaugstināšana un samazināšana, kā arī liela izejas jauda. Tomēr, tā kā ķēde darbojas pārslēgšanas stāvoklī, troksnis ir salīdzinoši liels.
Īsi parunāsim par pakāpeniskas pārslēgšanas barošanas avota darbības principu: ķēde sastāv no slēdža (tranzistora vai lauka efekta caurule faktiskajā ķēdē), brīvgaitas diodes, enerģijas uzkrāšanas induktora un filtra kondensatora.
Kad slēdzis ir aizvērts, barošanas avots caur slēdzi un induktors piegādā strāvu slodzei un daļu elektroenerģijas uzglabā induktīvā un kondensatorā. Sakarā ar induktivitātes pašinduktivitāti pēc slēdža ieslēgšanas strāva lēnām palielinās, tas ir, izeja nevar uzreiz sasniegt barošanas avota sprieguma vērtību.
Pēc noteikta laika slēdzis tiek izslēgts, un, pateicoties induktora pašinduktivitātei (vizuāli var salīdzināt, ka strāvai induktorā ir inerces efekts), strāva ķēdē paliks nemainīga, tas ir, turpināt plūst no kreisās puses uz labo. Šī strāva plūst caur slodzi, atgriežas no zemējuma vada, plūst uz brīvgaitas diodes anodu, iet cauri diodei un atgriežas induktora kreisajā galā, tādējādi veidojot cilpu.
Kontrolējot, kad slēdzis aizveras un atveras (ti, PWM — impulsa platuma modulācija), var kontrolēt izejas spriegumu. Ja ieslēgšanas un izslēgšanas laiku kontrolē, nosakot izejas spriegumu, lai izejas spriegums būtu nemainīgs, tiek sasniegts sprieguma regulēšanas mērķis.
Kopējam barošanas avotam un komutācijas barošanas avotam ir viena un tā pati sprieguma regulēšanas caurule, kas izmanto atgriezeniskās saites principu, lai stabilizētu spriegumu. Atšķirība ir tāda, ka komutācijas barošanas bloks regulēšanai izmanto komutācijas cauruli, un parastais barošanas avots parasti izmanto triodes lineāro pastiprināšanas laukumu, lai pielāgotos. Salīdzinājumam, komutācijas barošanas avotam ir zems enerģijas patēriņš, plašs pielietojums maiņstrāvas spriegumam un labāks izejas līdzstrāvas pulsācijas koeficients. Trūkums ir pārslēgšanas impulsu traucējumi.
Parastā pustilta komutācijas barošanas avota galvenais darbības princips ir tāds, ka augšējā tilta un apakšējā tilta komutācijas caurules (ja frekvence ir augsta, komutācijas caurule ir VMOS) tiek ieslēgtas pēc kārtas. Pirmkārt, strāva ieplūst caur augšējā tilta komutācijas cauruli. Spolē augšējā tilta slēdža caurule beidzot tiek izslēgta, un apakšējā tilta slēdža caurule ir ieslēgta, un induktivitātes spole un kondensators turpina piegādāt strāvu ārpusei. Pēc tam izslēdziet apakšējā tilta slēdža cauruli un pēc tam atveriet augšējo tiltu, lai ļautu ienākt strāvai, un atkārtojiet šādi, jo abas slēdža caurules ir jāieslēdz un jāizslēdz pēc kārtas, tāpēc to sauc par pārslēgšanas jaudu piegāde.
Lineārais barošanas avots ir atšķirīgs. Tā kā nav iesaistīts slēdzis, augšējā ūdens caurule vienmēr izvada ūdeni. Ja ūdens ir pārāk daudz, tas iztecēs. Tas ir tas, ko mēs bieži redzam dažās lineārās barošanas avota regulēšanas caurulēs. Bezgalīgā elektriskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā. No šī viedokļa lineārās barošanas avota konversijas efektivitāte ir ļoti zema, un, ja siltums ir augsts, komponentu kalpošanas laiks noteikti samazināsies, ietekmējot gala lietošanas efektu.
Lineārā barošanas avota jaudas regulēšanas caurule vienmēr darbojas pastiprināšanas zonā, un caur to plūstošā strāva ir nepārtraukta. Tā kā regulēšanas caurulē ir lieli jaudas zudumi, ir nepieciešama liela jaudas regulēšanas caurule un ir uzstādīts liels radiators, karstums ir nopietns, un efektivitāte ir ļoti zema, parasti 40–60 procenti (jāsaka, ka tas ir ļoti lineārs) barošanas avots).
Lineārās barošanas avota darbības metode rada nepieciešamību pēc sprieguma ierīces, lai pārslēgtos no augsta sprieguma uz zemu spriegumu. Parasti tas ir transformators, un ir arī citi, piemēram, KX barošanas avots, kas pēc tam iztaisno un izvada līdzstrāvas spriegumu. Tādā veidā apjoms ir liels, apgrūtinošs, zema efektivitāte un augsta siltuma ražošana; bet tam ir arī priekšrocības: maza pulsācija, labs regulēšanas ātrums, nelieli ārējie traucējumi, piemērots lietošanai ar analogajām shēmām/dažādiem pastiprinātājiem utt.
Komutācijas barošanas avota barošanas ierīce darbojas komutācijas stāvoklī. Kad spriegums tiek regulēts, enerģija tiek īslaicīgi uzglabāta caur induktivitātes spoli, lai tās zudumi būtu mazi, efektivitāte ir augsta un prasība pēc siltuma izkliedes ir zema, bet tai ir zemas prasības transformatoriem un enerģijas uzkrāšanas induktoriem. Ir arī augstākas prasības, un ir nepieciešams izmantot materiālus ar zemiem zudumiem un augstu magnētisko caurlaidību. Tā transformators ir vārda lielumā. Kopējā efektivitāte ir no 80 procentiem līdz 98 procentiem. Komutācijas barošanas blokam ir augsta efektivitāte, bet mazs izmērs, taču, salīdzinot ar lineāro barošanas avotu, tā pulsācijai un sprieguma un strāvas regulēšanas ātrumam ir noteikta atlaide.
