Nhận biết nguồn điện chuyển mạch và nguồn điện tuyến tính

Công ty TNHH Điện tử công nghệ cao Thâm Quyến Shenchuang (SChitec) là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên sản xuất và bán phụ kiện điện thoại. Các sản phẩm chính của chúng tôi bao gồm bộ sạc du lịch, bộ sạc xe hơi, cáp USB, bộ sạc dự phòng và các sản phẩm kỹ thuật số khác. Tất cả các sản phẩm đều an toàn và đáng tin cậy, với kiểu dáng độc đáo. Sản phẩm đạt các chứng chỉ như CE, FCC, ROHS, UL, PSE, C-Tick, v.v. , Nếu quan tâm, bạn có thể liên hệ trực tiếp với ceo@schitec.com.

Luôn sạc an toàn với Schitec

Nhận biết nguồn điện chuyển mạch và nguồn điện tuyến tính

Người ta biết rằng nhiều thiết bị điện tử và thiết bị điều khiển điện hoạt động từ nguồn điện một chiều. Trước khi nguồn điện chuyển mạch xuất hiện, nguồn điện hoạt động của các thiết bị này chủ yếu sử dụng nguồn điện tuyến tính.

Bộ nguồn tuyến tính là thiết bị sử dụng ống điều chỉnh nguồn nối tiếp với tải để ổn định điện áp hoặc dòng điện DC đầu ra, còn được gọi là bộ nguồn điều chỉnh DC nối tiếp. Nó có hai loại bộ điều chỉnh điện áp DC và bộ điều chỉnh dòng điện một chiều. Nguồn điện tuyến tính thường bao gồm một máy biến tần tần số, mạch lọc chỉnh lưu không điều khiển, ống điều chỉnh và mạch điều khiển. Nguồn điện xoay chiều đầu vào được cách ly và biến đổi bằng máy biến tần nguồn, được chỉnh lưu và lọc, đồng thời được điều chỉnh bằng ống điều chỉnh để cung cấp điện áp hoặc dòng điện ổn định cho tải. Khi điện áp xoay chiều đầu vào hoặc dòng điện đầu cực tải thay đổi khiến đầu ra không ổn định, mạch điều khiển sẽ thay đổi độ sụt áp (mức dẫn) của ống điều chỉnh theo sự thay đổi của đầu ra, sao cho điện áp hoặc dòng điện DC đầu ra vẫn giữ nguyên ổn định. Bộ nguồn tuyến tính có ưu điểm là mạch đơn giản, gợn sóng nhỏ, khả năng tương thích điện từ tốt, độ chính xác điều chỉnh điện áp cao và chi phí thấp. Tuy nhiên, mức tiêu thụ điện năng bên trong, hiệu suất thấp, khối lượng lớn, trọng lượng nặng, dải động nhỏ của điện áp đầu vào và điện áp đầu ra không thể cao hơn điện áp đầu vào cũng là điều hiển nhiên. Nó được so sánh như một bộ nguồn DC công suất thấp, đặc biệt là bộ nguồn DC công suất siêu nhỏ. thích hợp.

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, sự tích hợp của các thiết bị điện tử ngày càng tăng, các chức năng ngày càng mạnh mẽ hơn và yêu cầu về âm lượng ngày càng nhỏ hơn. Vì vậy, một loại nguồn điện mới với kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao và hiệu suất tốt là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu phát triển của thiết bị điện tử và nhu cầu này đã trở thành động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của công nghệ cung cấp điện chuyển mạch.

Nguyên nhân hiệu suất của nguồn điện tuyến tính không cao là do ống điều chỉnh làm việc ở trạng thái khuếch đại tuyến tính và ống điều chỉnh mắc nối tiếp với tải. Chế độ hoạt động này gây ra sụt áp lớn trên ống điều chỉnh và tổn thất điện năng nhất thiết phải lớn hơn khi tải nặng, đặc biệt khi điện áp đầu vào AC cao hơn giá trị định mức.

Để giảm tổn thất điện năng, điều đầu tiên các kỹ sư muốn thay đổi là trạng thái làm việc của ống nguồn. Tức là ống điều chỉnh không hoạt động ở trạng thái khuếch đại mà ở hai trạng thái bão hòa và cắt, tức là ống công suất được dùng làm công tắc, từ đó làm giảm công suất của ống công suất. Sự sụt giảm điện áp ở hai đầu làm giảm tổn thất điện năng. Sự thay đổi chế độ vận hành này mang lại hai vấn đề, một là làm thế nào để cung cấp nguồn DC trơn tru cho tải, hai là làm thế nào để ổn định điện áp DC đầu ra. Giải pháp cho vấn đề đầu tiên là sử dụng bộ lọc thông thấp. Vấn đề thứ hai được giải quyết bằng cách sử dụng Kiểm soát tỷ lệ thời gian (TRC). Cái gọi là điều khiển tỷ lệ theo thời gian có nghĩa là độ dẫn bão hòa của ống nguồn điều khiển tỷ lệ thuận với thời gian cắt. Phương pháp thực hiện cụ thể có thể là độ dẫn bão hòa và tổng thời gian cắt được cố định và thời gian dẫn bão hòa của ống nguồn được thay đổi để thay đổi tỷ lệ thời gian. Phương pháp này được gọi là điều chế độ rộng xung; thứ hai, thời gian dẫn bão hòa của ống nguồn được cố định và nguồn điện được thay đổi. Tổng thời gian dẫn bão hòa và cắt của ống làm thay đổi tỷ lệ thời gian. Phương pháp này được gọi là điều chế tần số xung. Thứ ba là tổng thời gian dẫn bão hòa và cắt của ống nguồn và thời gian bão hòa của ống nguồn không cố định. Thay đổi chu kỳ và thời gian bão hòa để thay đổi tỷ lệ thời gian được gọi là điều chế lai. Trong ba phương pháp điều chế trên, ứng dụng điều chế độ rộng xung được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất.

Thứ hai, để giảm khối lượng của nguồn điện tuyến tính và giảm trọng lượng của nó, làm thế nào để loại bỏ máy biến tần tần số nguồn điện đầu vào AC trở thành một vấn đề then chốt. Nếu chỉ cần tháo biến áp tần số nguồn, mạch sẽ có sự phù hợp giữa điện áp DC được chỉnh lưu và các mạch tiếp theo. Việc cách ly điện của đầu vào và đầu ra, sau khi được các kỹ sư nghiên cứu và khám phá, nhận thấy rằng máy biến áp có thể được lắp sau thiết bị chuyển mạch nguồn, khối lượng và trọng lượng của máy biến áp sẽ giảm khi tần số của thiết bị chuyển mạch nguồn tăng lên, do đó làm giảm toàn bộ Kích thước và trọng lượng của bộ nguồn. Theo ý tưởng này, người ta đã tạo ra một nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch không có điện áp tần số nguồn (máy biến áp tần số cao), và nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch đã ra đời.

Nguồn điện trực tiếp đi qua bộ lọc đầu vào, mạch chỉnh lưu diode và bộ lọc tụ điện để thu được điện áp DC. Điện áp DC được mạch biến tần đảo ngược thành điện áp xung sóng vuông tần số cao, được cách ly bởi máy biến áp tần số cao và trở thành điện áp xoay chiều thích hợp. Mạch chỉnh lưu và lọc đầu ra được chuyển đổi thành điện áp DC đầu ra theo yêu cầu. Khi điện áp xoay chiều đầu vào hoặc tải thay đổi, điện áp đầu ra DC cũng có xu hướng thay đổi. Tại thời điểm này, tỷ lệ thời gian của điện áp xung sóng vuông do mạch biến tần xuất ra có thể được điều chỉnh để điện áp đầu ra DC được giữ ổn định. Qua phần trên chúng ta có thể hiểu mạch nghịch lưu chính là cốt lõi của bộ nguồn chuyển mạch. Ngoài ra, do dải âm thanh mà tai người có thể nghe được thường là 20 Hz đến 20 kHz, nên khi tần số chuyển mạch của mạch biến tần được chọn là 20 kHz trở lên thì có thể tránh được tiếng ồn khó chịu.