Чим відрізняється імпульсний джерело живлення від звичайного лінійного?
Звичайне джерело живлення, як правило, є лінійним джерелом живлення, а лінійне джерело живлення відноситься до джерела живлення, в якому регулююча трубка працює в лінійному стані. Але в імпульсному джерелі живлення все інше. Перемикальна трубка (в імпульсному джерелі живлення ми зазвичай називаємо регулювальну трубку перемикаючою трубкою) працює в двох станах: увімкнено та вимкнено: увімкнено – опір дуже малий, вимкнено – опір дуже великий, великий.
Імпульсний блок живлення є відносно новим видом джерела живлення. Він має такі переваги, як висока ефективність, мала вага, підвищення та зниження, а також велика вихідна потужність. Однак, оскільки схема працює в стані перемикання, шум відносно великий.
Коротко розповімо про принцип роботи понижувального імпульсного джерела живлення: схема складається з перемикача (транзистор або польова лампа у фактичній схемі), діода вільного ходу, індуктора накопичувача енергії та конденсатора фільтра.
Коли перемикач замкнутий, джерело живлення подає живлення на навантаження через перемикач і індуктор, і зберігає частину електричної енергії в індукторі та конденсаторі. Через самоіндуктивність індуктивності після увімкнення перемикача струм зростає повільно, тобто вихід не може досягти значення напруги джерела живлення відразу.
Через певний проміжок часу вимикач вимикається, і завдяки самоіндукції котушки індуктивності (можна візуально порівняти, що струм в індуктивності має інерційну дію) сила струму в колі залишиться незмінною, тобто продовжуйте текти зліва направо. Цей струм протікає через навантаження, повертається від проводу заземлення, тече до анода вільного ходу діода, проходить через діод і повертається до лівого кінця індуктора, утворюючи таким чином петлю.
Контролюючи, коли перемикач закривається та розмикається (тобто ШІМ - широтно-імпульсна модуляція), можна контролювати вихідну напругу. Якщо час увімкнення та вимкнення контролюється шляхом визначення вихідної напруги, щоб підтримувати вихідну напругу постійною, мета регулювання напруги досягається.
Звичайний і імпульсний джерела живлення мають однакову трубку регулювання напруги, яка використовує принцип зворотного зв'язку для стабілізації напруги. Різниця полягає в тому, що імпульсне джерело живлення використовує комутаційну трубку для регулювання, а звичайне джерело живлення зазвичай використовує лінійну зону підсилення тріода для налаштування. Для порівняння, імпульсне джерело живлення має низьке споживання енергії, широкий діапазон застосування до напруги змінного струму та кращий коефіцієнт пульсацій вихідного постійного струму. Недоліком є комутаційні імпульсні перешкоди.
Основний принцип роботи звичайного напівмостового імпульсного джерела живлення полягає в тому, що комутаційні трубки верхнього та нижнього мосту (коли частота висока, комутаційна трубка є VMOS) вмикаються по черзі. Спочатку струм надходить через комутаційну трубку верхнього моста. У котушці комутаційна трубка верхнього моста остаточно вимикається, а комутаційна трубка нижнього моста вмикається, а котушка індуктивності та конденсатор продовжують подавати живлення назовні. Потім вимкніть перемикальну трубку нижнього мосту, а потім відкрийте верхній міст, щоб увійшов струм, і повторіть так, оскільки дві перемикальні трубки потрібно вмикати та вимикати по черзі, тому це називається комутаційною потужністю постачання.
Лінійний блок живлення буває різним. Оскільки вимикач не використовується, верхня водопровідна труба завжди скидає воду. Якщо води забагато, вона витече. Це те, що ми часто бачимо в деяких лінійних регулювальних трубках джерела живлення. Вся нескінченна електрична енергія перетворюється на тепло. З цієї точки зору ефективність перетворення лінійного джерела живлення дуже низька, і при високій температурі термін служби компонентів скорочується, що впливає на кінцевий ефект використання.
Трубка регулювання потужності лінійного джерела живлення завжди працює в зоні підсилення, і струм, що протікає через неї, є безперервним. Через велику втрату потужності на регулювальній трубці потрібна велика трубка регулювання потужності та встановлений великий радіатор, високе тепло, а ефективність дуже низька, зазвичай 40% ~60% (треба сказати, що це дуже лінійне джерело живлення).
Метод роботи лінійного джерела живлення вимагає наявності пристрою для зміни напруги з високої напруги на низьку. Як правило, це трансформатор, а є й інші, як джерело живлення KX, який потім випрямляє та видає постійну напругу. Таким чином, обсяг є великим, громіздким, має низьку ефективність і високе тепловиділення; але він також має переваги: невеликі пульсації, хороша швидкість налаштування, невеликі зовнішні перешкоди, підходить для використання з аналоговими схемами/різними підсилювачами тощо.
Силовий пристрій імпульсного джерела живлення працює в комутаційному стані. Коли напруга регулюється, енергія тимчасово зберігається через котушку індуктивності, так що її втрати невеликі, ефективність висока, а вимога до розсіювання тепла низька, але вона має низькі вимоги до трансформаторів і індукторів накопичення енергії. Існують також більш високі вимоги, і необхідно використовувати матеріали з малими втратами і високою магнітною проникністю. Його трансформатор розміром зі слово. Загальний ККД становить від 80 до 98 відсотків. Імпульсне джерело живлення має високу ефективність, але невеликі розміри, але порівняно з лінійним джерелом живлення його пульсації та швидкість регулювання напруги та струму мають певну знижку.
