รู้จักอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและอุปกรณ์จ่ายไฟเชิงเส้น

เซินเจิ้น Shenchuang Hi-tech Electronics Co., Ltd (SChitec) เป็นองค์กรเทคโนโลยีชั้นสูงซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์เสริมโทรศัพท์ ผลิตภัณฑ์หลักของเราประกอบด้วยที่ชาร์จสำหรับเดินทาง ที่ชาร์จในรถยนต์ สาย USB ธนาคารพลังงาน และผลิตภัณฑ์ดิจิทัลอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดมีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ ด้วยรูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ผลิตภัณฑ์ผ่านใบรับรองเช่น CE,FCC,ROHS,UL,PSE,C-Tick ฯลฯ , หากคุณสนใจ สามารถติดต่อ ceo@schitec.com ได้โดยตรง

ชาร์จอย่างปลอดภัยด้วย Schitec

รู้จักอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งและอุปกรณ์จ่ายไฟเชิงเส้น

เป็นที่ทราบกันดีว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าจำนวนมากทำงานจากแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ก่อนที่แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะปรากฏขึ้น กำลังการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้พลังงานเชิงเส้น

แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นคืออุปกรณ์ที่ใช้ท่อปรับกำลังแบบอนุกรมพร้อมโหลดเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันหรือกระแสไฟขาออก DC หรือที่เรียกว่าแหล่งจ่ายไฟ DC แบบควบคุมแบบอนุกรม มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสองประเภทและตัวควบคุมกระแสไฟตรง โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะประกอบด้วยหม้อแปลงความถี่กำลัง วงจรกรองวงจรเรียงกระแสที่ไม่สามารถควบคุมได้ ท่อปรับ และวงจรควบคุม กำลังไฟ AC อินพุตจะถูกแยกและแปลงโดยหม้อแปลงความถี่กำลัง แก้ไขและกรอง และปรับโดยท่อควบคุมเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าหรือกระแสคงที่แก่โหลด เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตหรือกระแสโหลดเทอร์มินัลเปลี่ยนแปลงทำให้เอาต์พุตไม่เสถียร วงจรควบคุมจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าตก (ระดับการนำไฟฟ้า) ของท่อปรับตามการเปลี่ยนแปลงของเอาต์พุต เพื่อให้แรงดันหรือกระแสไฟขาออก DC ยังคงอยู่ มั่นคง. แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นมีข้อดีของวงจรอย่างง่าย ระลอกเล็ก ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ความแม่นยำในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูงและต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานภายใน ประสิทธิภาพต่ำ ปริมาณมาก น้ำหนักมาก ช่วงไดนามิกเล็ก ๆ ของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า และแรงดันไฟฟ้าขาออกต้องไม่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าก็เห็นได้ชัดเช่นกัน เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟ DC พลังงานต่ำ โดยเฉพาะแหล่งจ่ายไฟ DC พลังงานขนาดเล็ก เหมาะสม.

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์อย่างต่อเนื่อง การบูรณาการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็เพิ่มมากขึ้น ฟังก์ชั่นต่างๆ ก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อยๆ และความต้องการด้านปริมาณก็น้อยลงเรื่อยๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟชนิดใหม่ที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และประสิทธิภาพที่ดีอย่างเร่งด่วน เพื่อตอบสนองความต้องการในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และความต้องการนี้ได้กลายเป็นแรงผลักดันอันทรงพลังสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

เหตุผลที่ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นไม่สูงก็คือท่อปรับทำงานในสถานะการขยายเชิงเส้นและท่อปรับจะอยู่ในอนุกรมกับโหลด โหมดการทำงานนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมท่อควบคุมอย่างมาก และการสูญเสียพลังงานจะต้องมากขึ้นเมื่อมีภาระหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุต AC สูงกว่าค่าพิกัด

เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน สิ่งแรกที่วิศวกรต้องการเปลี่ยนแปลงคือสถานะการทำงานของท่อส่งกำลัง นั่นคือ ท่อปรับไม่ทำงานในสถานะขยาย แต่ในสองสถานะของความอิ่มตัวและจุดตัด นั่นคือ ท่อส่งกำลังถูกใช้เป็นสวิตช์ ซึ่งจะช่วยลดท่อส่งกำลัง แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมปลายจะช่วยลดการสูญเสียพลังงาน การเปลี่ยนแปลงในโหมดการทำงานนี้ทำให้เกิดปัญหาสองประการ ปัญหาแรกคือวิธีการจ่ายไฟ DC ที่ราบรื่นให้กับโหลด และอีกวิธีคือวิธีรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าขาออก วิธีแก้ไขปัญหาแรกคือการใช้การกรองตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน ปัญหาที่สองแก้ไขได้โดยใช้การควบคุมอัตราส่วนเวลา (TRC) การควบคุมตามสัดส่วนเวลาที่เรียกว่าหมายความว่าการนำความอิ่มตัวของท่อส่งกำลังควบคุมนั้นเป็นสัดส่วนกับเวลาของการตัด วิธีการดำเนินการเฉพาะอาจเป็นได้ว่าการนำความอิ่มตัวและเวลาตัดรวมทั้งหมดได้รับการแก้ไข และเวลาการนำความอิ่มตัวของหลอดไฟเปลี่ยนไปเพื่อเปลี่ยนอัตราส่วนเวลา วิธีการนี้เรียกว่าการปรับความกว้างพัลส์ ประการที่สอง เวลาการนำความอิ่มตัวของหลอดไฟได้รับการแก้ไข และพลังงานมีการเปลี่ยนแปลง การนำความอิ่มตัวและเวลารวมในการตัดของท่อจะเปลี่ยนอัตราส่วนเวลา วิธีการนี้เรียกว่าการปรับความถี่พัลส์ ประการที่สามคือเวลานำความอิ่มตัวและเวลารวมในการตัดของท่อส่งกำลังและเวลาอิ่มตัวของท่อส่งกำลังไม่ได้รับการแก้ไข การเปลี่ยนช่วงเวลาและความอิ่มตัวตรงเวลาเพื่อเปลี่ยนอัตราส่วนของเวลาเรียกว่าการปรับแบบไฮบริด ในบรรดาวิธีการมอดูเลตสามวิธีข้างต้น การประยุกต์ใช้การมอดูเลตความกว้างพัลส์เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและได้รับความนิยมมากที่สุด

ประการที่สอง เพื่อลดปริมาตรของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นและลดน้ำหนัก วิธีการถอดหม้อแปลงความถี่ไฟฟ้าอินพุต AC กลายเป็นประเด็นสำคัญ หากถอดหม้อแปลงความถี่กำลังออก วงจรจะมีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่แก้ไขแล้วและวงจรตามมาที่ตรงกัน การแยกทางไฟฟ้าของอินพุตและเอาต์พุตหลังจากการวิจัยและสำรวจโดยวิศวกรพบว่าสามารถใส่หม้อแปลงได้หลังจากอุปกรณ์สวิตชิ่งไฟฟ้าปริมาตรและน้ำหนักของหม้อแปลงจะลดลงเมื่อความถี่ของอุปกรณ์สวิตชิ่งเพิ่มขึ้นจึงลดลง ขนาดและน้ำหนักของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด ตามแนวคิดนี้ได้รับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโดยไม่มีแรงดันไฟฟ้าความถี่ไฟฟ้า (หม้อแปลงความถี่สูง) และเกิดแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

ไฟหลักจะส่งผ่านตัวกรองอินพุต วงจรเรียงกระแสไดโอด และตัวกรองตัวเก็บประจุโดยตรงเพื่อรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกแปลงกลับโดยวงจรอินเวอร์เตอร์ให้เป็นแรงดันไฟฟ้าพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมความถี่สูง ซึ่งแยกได้โดยหม้อแปลงความถี่สูง และกลายเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เหมาะสม วงจรเรียงกระแสและการกรองเอาต์พุตจะถูกแปลงเป็นเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ต้องการ เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตหรือโหลดเปลี่ยนแปลง แรงดันเอาต์พุตกระแสตรงยังแสดงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงด้วย ในเวลานี้ อัตราส่วนเวลาของแรงดันพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมที่ส่งออกโดยวงจรอินเวอร์เตอร์สามารถปรับได้ เพื่อให้แรงดันเอาต์พุต DC คงที่ จากที่กล่าวมาข้างต้น เราสามารถเข้าใจได้ว่าวงจรอินเวอร์เตอร์เป็นแกนหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง นอกจากนี้ เนื่องจากช่วงของเสียงที่หูของมนุษย์ได้ยินโดยทั่วไปคือ 20 Hz ถึง 20 kHz เมื่อเลือกความถี่สวิตชิ่งของวงจรอินเวอร์เตอร์เป็น 20 kHz ขึ้นไป จึงสามารถหลีกเลี่ยงเสียงรบกวนที่ระคายเคืองได้