Η διαφορά μεταξύ τροφοδοσίας λειτουργίας διακόπτη και γραμμικής ρυθμιζόμενης παροχής ρεύματος
Τι είναι το τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη;
Το αγγλικό όνομα Switch Mode Power Supply, ή SMPS για συντομία, είναι μια μονάδα τροφοδοσίας (PSU) που χρησιμοποιεί κάποιο είδος συσκευής μεταγωγής για τη μετάδοση ισχύος από την πηγή στο φορτίο. Κανονικά μπορεί να είναι AC ή DC, αλλά το φορτίο είναι DC.
Η πιο κοινή εφαρμογή για ένα τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη είναι μια μονάδα τροφοδοσίας για έναν υπολογιστή και έχει γίνει ο τυπικός τύπος τροφοδοσίας για ηλεκτρονικό εξοπλισμό λόγω της υψηλής απόδοσης, του χαμηλού κόστους και της υψηλής πυκνότητας ισχύος.
Δομικές μονάδες
Το τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη είναι ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό που χρησιμοποιεί έναν ρυθμιστή μεταγωγής υψηλής συχνότητας για τη μετατροπή της ισχύος και τη ρύθμιση της εξόδου με αποτελεσματικό τρόπο.
Ένας ρυθμιστής μεταγωγής είναι και πάλι ένα τρανζίστορ (όπως ένα MOSFET ισχύος), ακριβώς όπως ένας γραμμικός ρυθμιστής, αλλά η διαφορά είναι ότι το τρανζίστορ διέλευσης σε ένα SMPS δεν παραμένει σε κορεσμό ή πλήρως ενεργοποιημένο συνεχώς, είναι πλήρως ενεργοποιημένο Εναλλαγή μεταξύ ενός πλήρως απενεργοποιημένου κατάσταση και πολύ υψηλή συχνότητα, εξ ου και το όνομα τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη.
Δεδομένου ότι ο μέσος χρόνος ενεργοποίησης του στοιχείου μεταγωγής (δηλαδή του τρανζίστορ) είναι μικρότερος, η ποσότητα ισχύος που χάνεται ή διαχέεται ως θερμότητα είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με μια γραμμικά ρυθμιζόμενη παροχή. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε εξαιρετικά αποδοτική λειτουργία του SMPS επειδή η πτώση τάσης στο τρανζίστορ διέλευσης (ή στο στοιχείο μεταγωγής) είναι πολύ μικρή.
κύριο πλεονέκτημα
Τα περισσότερα ηλεκτρονικά φορτία συνεχούς ρεύματος, όπως μικροεπεξεργαστές, μικροελεγκτές, LED, τρανζίστορ, τσιπ, κινητήρες κ.λπ., τροφοδοτούνται από μια τυπική πηγή ενέργειας, όπως μια μπαταρία. Δυστυχώς, το κύριο πρόβλημα με τις μπαταρίες είναι όταν η τάση είναι πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή. Ως εκ τούτου, το SMPS θα παρέχει μια σταθερή έξοδο DC.
Το SMPS είναι ένα πολυλειτουργικό τροφοδοτικό και μπορούν να επιλεγούν διαφορετικές τοπολογίες ανάλογα με τον τύπο της εφαρμογής, όπως απομονωμένα τροφοδοτικά ενίσχυσης, buck, εισόδου και εξόδου.
Επιπλέον, ένας καλός σχεδιασμός SMPS, η απόδοσή του μπορεί να φτάσει το 90 τοις εκατό ή και υψηλότερη. Αντίθετα, η απόδοση ενός γραμμικού ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού εξαρτάται από την πτώση τάσης του τρανζίστορ διέλευσης, αλλά σε κάθε περίπτωση, η απόδοση τροφοδοσίας του δεν είναι τόσο υψηλή όσο αυτή ενός τροφοδοτικού διακόπτη.
Τι είναι η απόδοση ισχύος; Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι υπάρχει μια μπαταρία λιθίου 3V που πρέπει να μειωθεί σε φορτίο 1,8V, καταναλώνοντας 100mA ρεύματος. Η ισχύς που καταναλώνεται ως θερμότητα στο τρανζίστορ είναι 0,12 W, επομένως η απόδοση τροφοδοσίας είναι 40 τοις εκατό.
Επιπλέον, το SMPS IC έχει λίγο-πολύ όλες τις λειτουργίες του διακριτού σχεδιασμού SMPS, επομένως επιτρέπει στους μηχανικούς να πειραματίζονται με το σχεδιασμό προσαρμοσμένων έργων.
