Різниця між імпульсним джерелом живлення та лінійним регульованим джерелом живлення
Що таке імпульсний блок живлення?
Англійська назва Switch Mode Power Supply, або скорочено SMPS, це блок живлення (PSU), який використовує якийсь комутаційний пристрій для передачі енергії від джерела до навантаження. Зазвичай це може бути змінний або постійний струм, але навантаження є постійним.
Найпоширенішим застосуванням блоку живлення в режимі перемикання є блок живлення для комп’ютера, який став стандартним типом джерела живлення для електронного обладнання завдяки своїй високій ефективності, низькій вартості та високій питомій потужності.
Структурні підрозділи
Імпульсне джерело живлення – це регульоване джерело живлення, яке використовує високочастотний імпульсний регулятор для перетворення потужності та ефективного регулювання вихідної потужності.
Імпульсний регулятор знову є транзистором (як силовий MOSFET), як і лінійний регулятор, але різниця полягає в тому, що прохідний транзистор у SMPS не залишається в режимі насичення або повністю увімкненим постійно, він повністю увімкнений Перемикаючись між повністю вимкненим стан і дуже високу частоту, звідси і назва імпульсного джерела живлення.
Оскільки середній час, протягом якого перемикаючий елемент (тобто транзистор) є активним, менший, кількість енергії, яка витрачається або розсіюється у вигляді тепла, дуже мала порівняно з лінійним регульованим джерелом живлення. Це, у свою чергу, призводить до високоефективної роботи SMPS, оскільки падіння напруги на прохідному транзисторі (або перемикаючому елементі) дуже мало.
головна перевага
Більшість електронних навантажень постійного струму, таких як мікропроцесори, мікроконтролери, світлодіоди, транзистори, мікросхеми, двигуни тощо, живляться від стандартного джерела живлення, такого як акумулятор. На жаль, основна проблема з батареями полягає в тому, що напруга занадто висока або занадто низька. Отже, SMPS забезпечить стабільний вихід постійного струму.
SMPS є багатофункціональним джерелом живлення, і різні топології можуть бути обрані відповідно до типу застосування, наприклад підсилювальні, знижувальні, вхідні та вихідні ізольовані джерела живлення.
Крім того, хороший дизайн SMPS, його ефективність може досягати 90 відсотків або навіть вище. Навпаки, ефективність лінійного регульованого джерела живлення залежить від падіння напруги на прохідному транзисторі, але в будь-якому випадку ефективність його джерела живлення не така висока, як у імпульсного джерела живлення.
Що таке енергоефективність? Як приклад, припустімо, що є літієва батарея 3 В, яку потрібно знизити до навантаження 1,8 В, споживаючи 100 мА струму. Потужність, що витрачається на тепло в транзисторі, становить 0,12 Вт, тому ККД джерела живлення становить 40 відсотків.
Більше того, SMPS IC має більш-менш усі функції проектування дискретного SMPS, тому це дозволяє інженерам експериментувати з розробкою індивідуальних проектів.
