ما هو الفرق بين "مصدر طاقة التبديل" و "مصدر الطاقة العادي"؟

في الأجهزة الإلكترونية الحديثة ، كفاءة وضغطمصادر السلطة هي حاسمة. من خلال تصغيرها الممتاز والوزن الخفيف والكفاءة العالية ، أصبحت مصادر الطاقة تبديل حلًا لا غنى عنها في صناعة المعلومات الإلكترونية. ستستكشف هذه المقالة مبدأ العمل والتصنيف والخصائص والاختلافات بين مصادر الطاقة المحولة ومصادر الطاقة الخطية التقليدية ، وكشف عن كيفية تلبية تكنولوجيا مصدر الطاقة هذه احتياجات الأجهزة الإلكترونية المعاصرة.

Z3PW-POWER-SOURCE

ما هو مصدر طاقة التبديل؟

يتغير تبديل تكنولوجيا مصدر الطاقة دائمًا مع تطور تقنية إلكترونيات الطاقة والتقدم. تعتمد جميع الأدوات الإلكترونية الحديثة تقريبًا ذات الحجم الصغير والوزن الخفيف والكفاءة الكبيرة على مصادر الطاقة في الوقت الحاضر. من أجل النمو المتفجر لقطاع المعلومات الإلكترونية اليوم ، إنه مصدر طاقة حيوي للغاية.
مصدر طاقة التبديل هو مصدر طاقة يستخدم تقنية إلكترونيات الطاقة الحديثة للتحكم في نسبة الوقت لأنبوب التبديل لفتح وإغلاق الجهد المستقر. يتكون عادة من MOSFET وعرض تعديل عرض النبض (PWM) IC مصدر طاقة التبديل.
نسبيًا إلى مصدر طاقة خطي ، فإن مصدر طاقة التبديل هو نهاية الإدخال على الفور يعزز طاقة التيار المتردد في طاقة التيار المستمر ، ثم تحت عمل دائرة التذبذب عالية التردد ، يتم استخدام أنبوب التبديل للتحكم توليد تيار نبض عالي التردد. محث-محول تردد عالي التردد-لإنتاج قوة DC منخفضة الجهد الثابتة.
جوهر المحول يتناسب عكسيا مع مربع التردد التشغيلي لمصدر طاقة التبديل ؛ لذلك ، يقلل التردد من الحجم الأساسي. هذا يساعد على خفض المحول بشكل كبير ، وبالتالي تخفيف وزن وحجم مصدر الطاقة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأنه ينظم مباشرة العاصمة ، فإن كفاءة مصدر الطاقة هذا أعلى بكثير من تلك التي في الخطي. يجد الناس هذا المفضل لأنه يحفظ الكهرباء. الدائرة معقدة ، والصيانة صعبة ، وهي ملوثة إلى حد ما ؛ ضوضاء مصدر الطاقة مهمة وهي غير مناسبة لبعض الدوائر المنخفضة الضوضاء.

خصائص تبديل مصدر الطاقة

عادة ، يشتمل التحكم في تعديل عرض MOSFET و PULSE (PWM) IC. تستخدم جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا مع سمات الحجم الصغير والوزن الخفيف والكفاءة العالية الآن مصدر طاقة التبديل بفضل تطوير وإبداع تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ؛ أهميتها واضحة.

تصنيف مصدر طاقة التبديل

يمكن تمييز ثلاثة أنواع رئيسية من مصدر طاقة التبديل عن الطريقة التي يتم بها ربط جهاز التبديل في الدائرة: مصدر طاقة التبديل السلسلة ، ومصدر طاقة التبديل المتوازي ، ومصدر طاقة التبديل المحول.
من بينها ، يمكن أن تكون Push-Pull و Half-Bridge و Full Bridge وأشكال أخرى أقسامًا إضافية لمصدر طاقة تبديل المحولات. إن الإثارة للمحول ومرحلة جهد الإخراج تمكن واحد من تقسيمه إلى النوع الأمامي ، ونوع Flyback ، ونوع الإثارة الواحدة ، ونوع الإثارة المزدوجة وأنواع أخرى.

الفرق بين مصدر الطاقة ومصدر الطاقة العادي

عادة ، مصدر الطاقة العادي هو مخطط خطي. يشير مصدر الطاقة الخطي إلى مصدر طاقة يعمل فيه أنبوب الضبط في حالة خطية. هذا يختلف في مصدر طاقة التبديل. العمل في ولايتين: على - مقاومة صغيرة جدًا ، مقاومة كبيرة جدًا ، أنبوب التبديل - مع مصدر طاقة التبديل - عادة ما نشير إلى أنبوب الضبط.
نوع واحد حديثًا نسبيًا من مصدر الطاقة هو تبديل مصدر الطاقة. الكفاءة العالية ، والوزن الخفيف ، والخطوة الجهد والخطوة ، وقوة الناتج القوية هي فوائدها. ومع ذلك ، نظرًا لأن الدائرة تعمل في حالة التبديل ، فإن الضوضاء كبيرة نسبيًا.

مثال: Buck تبديل مصدر الطاقة

مبدأ عمل Puck Switching Source Source هو في الأساس أن الدائرة تتكون من الصمام الثنائي الحرة ، محث تخزين الطاقة ، مكثف مرشح ، مفتاح (أنبوب تأثير ثلاثي أو حقل في الدائرة الحقيقية) ، إلخ.
عند إغلاق المفتاح ، يوفر مصدر الطاقة الطاقة إلى الحمل من خلال المفتاح والمحث ، ويخزن جزءًا من الطاقة الكهربائية في المحث والمكثف. يؤدي الانعطاف الذاتي للمحث إلى ارتفاع التيار تدريجياً بعد التبديل ، وبالتالي منع الإخراج الفوري من الوصول إلى جهد مصدر الطاقة.
يتم إيقاف تشغيل المفتاح بعد بعض الوقت. سيبقى التيار في الدائرة ثابتًا ، أي أنه سيستمر في التدفق من اليسار إلى اليمين ، نظرًا لانتعاش المحث الذاتي-يمكن فهمه بشكل أكثر وضوحًا على أنه التأثير بالقصور الذاتي للحوث يحدد التيار في الدائرة. الحمل يتلقى هذا التيار ؛ يعود من تدفق السلك الأرضي إلى القطب الإيجابي من الصمام الثنائي الحر ؛ يمر عبر الصمام الثنائي. يعود إلى الطرف الأيسر من المحث ، وبالتالي إنشاء حلقة.
من خلال التحكم في وقت إغلاق المفتاح وفتحه (أي تعديل عرض PWM-Pulse) ، يمكن التحكم في جهد الإخراج. إذا تم التحكم في وقت الفتح والإغلاق عن طريق اكتشاف جهد الخرج للحفاظ على جهد الخرج دون تغيير ، يتم تحقيق الغرض من تنظيم الجهد.
فيما يتعلق بمصادر الطاقة العادية بالإضافة إلى تبديل مصادر الطاقة ، فإن كلاهما يتميزان بأنابيب ضبط الجهد وتطبيق مفهوم التغذية المرتدة لتثبيت الجهد. التمييز الرئيسي هو أن مصدر الطاقة العادي عادة ما يستخدم مساحة التضخيم الخطي في الترانزستور للتعديل في حين يستخدم مصدر طاقة التبديل أنبوب التبديل للتعديل. على النقيض من ذلك ، يوفر مصدر طاقة التبديل عامل تموج متفوق لمخرج DC ، واستخدام طاقة أصغر ، ومزيد من الاستخدام لجهد التيار المتردد. تغيير تداخل النبض لديه عيوب.
يعمل مصدر طاقة تبديل نصف الجسر التقليدي في الغالب على أساس أن أنابيب التبديل في الجسور العلوية والسفلية-VMOS عندما يكون التردد مرتفعًا-يتم تشغيلها بدورها. أولاً ، يتدفق التيار عبر أنبوب مفتاح الجسر العلوي ، ويتم استخدام وظيفة التخزين لملف المحث لجمع الطاقة الكهربائية في الملف. أخيرًا ، يتم تشغيل أنبوب مفتاح الجسر السفلي أثناء إيقاف تشغيل أنبوب مفتاح الجسر العلوي. يستمر المكثف وملف المحث في تشغيل مصدر الطاقة الخارجي. يتم تشغيل الجسر العلوي للسماح للتيار بمجرد إيقاف تشغيل أنبوب مفتاح الجسر السفلي. يتم تكرار هذا عدة مرات. يطلق عليه مصدر طاقة التبديل حيث يتم تشغيل أنابيب التبديل اثنين وإيقافها بدورها.
مصدر الطاقة الخطي يختلف. يفرغ أنبوب الماء العلوي دائمًا نظرًا لعدم وجود مشاركة مفتاح. في حالة وجود فائض ، سوف يتسرب. هذا هو السبب في أن أنبوب ضبط مصادر الطاقة الخطية ينتج الكثير من الحرارة والطاقة الكهربائية غير الضرورية جميعها تتحول إلى طاقة حرارة. من وجهة النظر هذه ، لا بد من انخفاض عمر المكون ، مما يؤثر على تأثير استخدام النهاية ، وكفاءة التحويل لمصدر الطاقة الخطي سيئة للغاية عندما تكون الحرارة عالية.

الفرق الرئيسي: وضع العمل

يعمل أنبوب ضبط الطاقة الخاص بمصدر الطاقة الخطي دائمًا في منطقة التضخيم ؛ التيار يمر عبر مستمر. هناك حاجة إلى أنبوب تعديل الطاقة الكبير ويوضع بالوعة حرارة كبيرة لأن أنبوب الضبط يسبب فقدان طاقة كبير. على الرغم من أن 40 ٪ - 60 ٪ في كثير من الأحيان (يجب الاعتراف بأنه مصدر طاقة خطي جيد حقًا) ، فإن الحرارة كبيرة والكفاءة سيئة للغاية.
يعمل مصدر الطاقة الخطي في وضع العمل حيث يجب أن يوجد جهاز أخطو من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. عادة ما يكون محول. هناك آخرون مثل هذا مصدر الطاقة KX ؛ ثم ، بعد التصحيح ، يتم إخراج جهد التيار المستمر. وبهذا المعنى ، فإن الحجم هائل ، ضخم جدًا ، غير فعال ، وتوليد الحرارة كبير أيضًا ؛ ولكن ، هناك أيضًا فوائد: تموج صغير ، معدل تعديل جيد ، تداخل خارجي قليل ، مناسب للدوائر التماثلية أو مضخمات الصوت المختلفة ، إلخ.
يعمل في حالة التبديل ، وجهاز الطاقة لمصدر طاقة التبديل يتم تخزين الطاقة مؤقتًا من خلال لفائف المحث عند تغيير الجهد ، وبالتالي فإن فقدانه ضئيلًا ، والكفاءة عالية ، ومتطلبات تبديد الحرارة منخفضة ؛ ومع ذلك ، فإنه لديه أيضًا احتياجات أكبر للمحولات ومحاثات تخزين الطاقة. يجب أن يتم بناؤه من مواد عالية النطاق والخسارة المنخفضة. محولها هو ببساطة كلمة واحدة. الكفاءة العامة هي 80 ٪ إلى 98 ٪. على الرغم من أن مصدر طاقة التبديل له حجم مضغوط وكفاءة كبيرة ، إلا أن معدل تموجه والجهد والتعديل الحالي له خصم كبير عند مقارنته بمصدر الطاقة الخطي.

تستخدم تقنية مصدر الطاقة بشكل متزايد في الأجهزة الإلكترونية بسبب مزاياها من الكفاءة العالية والتصغير والوزن الخفيف. على الرغم من وجود مشكلات في تعقيد الدوائر والضوضاء ، يتم حل هذه المشكلات تدريجياً من خلال الابتكار التكنولوجي وتحسين التصميم. بالمقارنة مع مصادر الطاقة الخطية التقليدية ، تتمتع مصادر الطاقة بالتبديل بمزايا واضحة في كفاءة الطاقة وحجمها ، مما يمثل اتجاهًا جديدًا لتطوير تكنولوجيا مصدر الطاقة. مع التقدم المستمر لتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، من المتوقع أن يحقق مفاتيح تشغيل مصادر الطاقة أداءً أعلى وتطبيقات أوسع في المستقبل.