منبع تغذیه خطی چیست؟
منبع تغذیه خطی ابتدا برق AC را از طریق یک ترانسفورماتور تبدیل می کند و سپس آن را از طریق یک مدار یکسو کننده یکسو و فیلتر می کند تا یک ولتاژ DC ناپایدار به دست آید. برای دستیابی به ولتاژ DC با دقت بالا، ولتاژ خروجی باید از طریق بازخورد ولتاژ تنظیم شود. از نقطه نظر عملکرد اصلی، این فناوری منبع تغذیه بسیار بالغ است، می تواند به ثبات بالایی دست یابد، ریپل نیز بسیار کوچک است و هیچ تداخل و سر و صدایی که منبع تغذیه سوئیچینگ دارد وجود ندارد. مدار بازخورد ولتاژ به صورت خطی کار می کند و افت ولتاژ مشخصی روی لوله تنظیم وجود دارد. هنگام خروجی یک جریان عملیاتی زیاد، مصرف برق لوله تنظیم بسیار زیاد است و راندمان تبدیل پایین است.
منبع تغذیه خطی به این معنی است که لوله های مورد استفاده برای تنظیم ولتاژ در ناحیه خطی کار می کنند. به همین ترتیب، منبع تغذیه سوئیچینگ نیز وجود دارد، به این معنی که لوله مورد استفاده برای تنظیم ولتاژ در مناطق اشباع و قطع، یعنی حالت سوئیچینگ کار می کند.
منبع تغذیه خطی به طور کلی از ولتاژ خروجی نمونه برداری می کند و سپس آن را به تقویت کننده ولتاژ مقایسه با ولتاژ مرجع ارسال می کند. خروجی تقویت کننده ولتاژ به عنوان ورودی لوله تنظیم ولتاژ برای کنترل لوله تنظیم استفاده می شود تا ولتاژ اتصال با ورودی تغییر کند و در نتیجه خروجی آن تنظیم شود. ولتاژ. اما منبع تغذیه سوئیچینگ با تغییر زمان روشن و خاموش شدن لوله رگلاتور، یعنی چرخه وظیفه، ولتاژ خروجی را تغییر می دهد.
لوله های مورد استفاده برای تنظیم ولتاژ در منابع تغذیه خطی در ناحیه خطی کار می کنند. به همین ترتیب، منبع تغذیه سوئیچینگ نیز وجود دارد، به این معنی که لوله مورد استفاده برای تنظیم ولتاژ در مناطق اشباع و قطع، یعنی حالت سوئیچینگ کار می کند.
منبع تغذیه خطی به طور کلی از ولتاژ خروجی نمونه برداری می کند و سپس آن را به تقویت کننده ولتاژ مقایسه با ولتاژ مرجع ارسال می کند. خروجی تقویت کننده ولتاژ به عنوان ورودی لوله تنظیم ولتاژ برای کنترل لوله تنظیم استفاده می شود تا ولتاژ اتصال با ورودی تغییر کند و در نتیجه خروجی آن تنظیم شود. ولتاژ. اما منبع تغذیه سوئیچینگ با تغییر زمان روشن و خاموش شدن لوله رگلاتور، یعنی چرخه وظیفه، ولتاژ خروجی را تغییر می دهد.
2. اصل منبع تغذیه خطی: منبع تغذیه خطی عمدتاً شامل ترانسفورماتور فرکانس قدرت، فیلتر یکسو کننده خروجی، مدار کنترل، مدار حفاظتی و غیره است. منبع تغذیه خطی ابتدا برق AC را از طریق یک ترانسفورماتور تبدیل می کند و سپس آن را از طریق یک مدار یکسو کننده یکسو و فیلتر می کند تا یک ولتاژ DC ناپایدار به دست آید. برای دستیابی به ولتاژ DC با دقت بالا، ولتاژ خروجی باید از طریق بازخورد ولتاژ تنظیم شود. این فناوری منبع تغذیه بسیار بالغ است و می تواند به پایداری بسیار بالا، موج دار شدن کوچک و بدون تداخل و نویز منبع تغذیه سوئیچینگ دست یابد. اما عیب آن این است که نیاز به ترانسفورماتور عظیم و سنگین دارد و حجم و وزن خازن فیلتر مورد نیاز نیز بسیار زیاد است و مدار بازخورد ولتاژ به صورت خطی کار می کند و افت ولتاژ مشخصی روی آن وجود دارد. لوله تنظیم، و خروجی نسبتا بزرگ است. در این زمان، مصرف برق لوله تنظیم بسیار زیاد است، راندمان تبدیل کم است و باید یک هیت سینک بزرگ نصب شود. این نوع منبع تغذیه برای نیازهای کامپیوتر و سایر تجهیزات مناسب نیست و به تدریج با سوئیچینگ منبع تغذیه جایگزین خواهد شد.
3. مقایسه منبع تغذیه سوئیچینگ: منبع تغذیه سوئیچینگ عمدتا شامل فیلتر شبکه ورودی، فیلتر یکسوسازی ورودی، اینورتر، فیلتر یکسوسازی خروجی، مدار کنترل و مدار حفاظتی است. توابع آنها عبارتند از:
1. فیلتر شبکه ورودی: از بین بردن تداخل شبکه، مانند راه اندازی موتور، کلید لوازم الکتریکی، برخورد صاعقه و غیره و همچنین جلوگیری از پخش شدن صدای فرکانس بالا تولید شده توسط منبع تغذیه سوئیچینگ به شبکه توری.
2. فیلتر یکسوسازی ورودی: ولتاژ ورودی شبکه را اصلاح و فیلتر کنید تا ولتاژ DC برای مبدل فراهم شود.
3. اینورتر: بخش کلیدی منبع تغذیه سوئیچینگ است. ولتاژ DC را به یک ولتاژ متناوب فرکانس بالا تبدیل می کند و در جداسازی قسمت خروجی از شبکه ورودی نقش دارد.
4. فیلتر یکسوسازی خروجی: خروجی ولتاژ متناوب فرکانس بالا را توسط مبدل تصحیح و فیلتر کنید تا ولتاژ DC مورد نیاز را بدست آورید و در عین حال از تداخل نویز فرکانس بالا با بار جلوگیری کنید.
5. مدار کنترل: ولتاژ DC خروجی را شناسایی کنید، آن را با ولتاژ مرجع مقایسه کنید و آن را تقویت کنید. عرض پالس نوسانگر برای کنترل مبدل برای ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی مدوله شده است.
6. مدار حفاظت: هنگامی که منبع تغذیه سوئیچینگ دارای اضافه ولتاژ یا اتصال کوتاه اضافه جریان باشد، مدار حفاظتی منبع تغذیه سوئیچینگ را متوقف می کند تا از بار و خود منبع تغذیه محافظت کند.
منبع تغذیه سوئیچینگ ابتدا جریان متناوب را به جریان مستقیم تصحیح می کند، سپس جریان مستقیم را به جریان متناوب معکوس می کند و سپس ولتاژ جریان مستقیم مورد نیاز را اصلاح و خروجی می کند. به این ترتیب منبع تغذیه سوئیچینگ باعث صرفه جویی در ترانسفورماتور در منبع تغذیه خطی پایین و مدار بازخورد ولتاژ می شود. مدار اینورتر در منبع تغذیه سوئیچینگ کاملاً دیجیتال تنظیم است که می تواند به دقت تنظیم بسیار بالایی نیز دست یابد.
