مقارنة بين مبدأ إمدادات الطاقة الخطية وتحويل إمدادات الطاقة
مقدمة لإمدادات الطاقة الخطية:
يقوم مصدر الطاقة الخطي أولاً بتحويل طاقة التيار المتردد من خلال محول، ثم يقوم بتصحيح وتصفية دائرة المقوم للحصول على جهد تيار مستمر غير مستقر. لتحقيق جهد تيار مستمر عالي الدقة، يجب تعديل جهد الخرج من خلال التغذية المرتدة للجهد. من وجهة نظر الأداء الرئيسية، فإن تقنية إمداد الطاقة هذه ناضجة جدًا، ويمكن أن تحقق استقرارًا عاليًا، والتموجات صغيرة جدًا، ولا يوجد أي تداخل أو ضوضاء ناتجة عن تبديل مصادر الطاقة. تعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية، ويوجد انخفاض معين في الجهد على أنبوب التعديل. عندما يتم إخراج تيار تشغيل كبير، يكون استهلاك الطاقة لأنبوب التعديل كبيرًا جدًا وتكون كفاءة التحويل منخفضة.
مصدر الطاقة الخطي يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في المنطقة الخطية. في المقابل، تحويل مصدر الطاقة يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في مناطق التشبع والقطع، أي حالة التبديل.
تقوم مصادر الطاقة الخطية عمومًا بأخذ عينات من جهد الخرج ثم إرسالها إلى مضخم جهد مقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد هذا كمدخل لأنبوب تعديل الجهد للتحكم في أنبوب التعديل بحيث يتغير جهد التوصيل الخاص به مع تغيير الإدخال، وبالتالي ضبط خرجه. الجهد االكهربى. لكن مصدر طاقة التبديل يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف للأنبوب المنظم، أي دورة العمل.
تعمل الأنابيب المستخدمة لتنظيم الجهد في مصادر الطاقة الخطية في المنطقة الخطية. في المقابل، تحويل مصدر الطاقة يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في مناطق التشبع والقطع، أي حالة التبديل.
تقوم مصادر الطاقة الخطية عمومًا بأخذ عينات من جهد الخرج ثم إرسالها إلى مضخم جهد مقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد هذا كمدخل لأنبوب تعديل الجهد للتحكم في أنبوب التعديل بحيث يتغير جهد التوصيل الخاص به مع تغيير الإدخال، وبالتالي ضبط خرجه. الجهد االكهربى. لكن مصدر طاقة التبديل يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف للأنبوب المنظم، أي دورة العمل.
مبدأ مصدر الطاقة الخطي: يشتمل مصدر الطاقة الخطي بشكل أساسي على محول تردد الطاقة، وفلتر مقوم الإخراج، ودائرة التحكم، ودائرة الحماية، وما إلى ذلك. يقوم مصدر الطاقة الخطي أولاً بتحويل طاقة التيار المتردد من خلال محول، ثم يقوم بتصحيح وتصفية دائرة المعدل للحصول على جهد تيار مستمر غير مستقر. لتحقيق جهد تيار مستمر عالي الدقة، يجب تعديل جهد الخرج من خلال التغذية المرتدة للجهد. تقنية إمداد الطاقة هذه ناضجة جدًا ويمكنها تحقيق دقة عالية جدًا. ثبات عالي، وتموجات صغيرة جدًا، وعدم وجود تداخل أو ضوضاء مثل تبديل مصادر الطاقة. ومع ذلك، فإن عيبه هو أنه يتطلب محولًا كبيرًا وثقيلًا، كما أن مكثف المرشح المطلوب كبير جدًا من حيث الحجم والوزن. علاوة على ذلك، تعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية، ويوجد انخفاض معين في الجهد على أنبوب التعديل. عندما يتم إخراج تيار التشغيل الكبير، في هذا الوقت، يكون استهلاك الطاقة لأنبوب التعديل كبيرًا جدًا، وتكون كفاءة التحويل منخفضة، ويجب تركيب مشتت حراري كبير. هذا النوع من مصادر الطاقة غير مناسب لاحتياجات أجهزة الكمبيوتر والمعدات الأخرى وسيتم استبداله تدريجيًا بتبديل مصادر الطاقة.
يقوم مصدر طاقة التحويل بتصحيح التيار المتردد إلى تيار مباشر، ثم يحول التيار المباشر إلى تيار متناوب، ثم يقوم بتصحيح الخرج إلى جهد التيار المباشر المطلوب. بهذه الطريقة، يلغي مصدر طاقة التبديل الحاجة إلى دائرة التغذية المرتدة للمحول والجهد في مصدر الطاقة الخطي. يتم ضبط دائرة العاكس في مصدر طاقة التبديل رقميًا بالكامل ويمكنها أيضًا تحقيق دقة ضبط عالية جدًا.
مبدأ العمل الرئيسي لتحويل مصدر الطاقة هو تشغيل أنابيب Mos ذات الجسر العلوي والسفلي بدورها. أولاً، يتدفق التيار عبر أنبوب موس الموجود على الجسر العلوي. يتم استخدام وظيفة تخزين الملف لتجميع الطاقة الكهربائية في الملف. وأخيرًا، يتم إغلاق أنبوب Mos الجسر العلوي ويتم تشغيل أنبوب Mos الجسر السفلي. يستمر أنبوب Mos والملف والمكثف الخاص بالجسر في توفير الطاقة الخارجية. ثم يتم إغلاق الجسر السفلي بأنبوبة Mos، ومن ثم يتم فتح الجسر العلوي ليدخل التيار، ويتكرر ذلك. نظرًا لأن أنبوب Mos يحتاج إلى التشغيل وإيقاف التشغيل بدوره، فإنه يُسمى مصدر طاقة التبديل.
مصدر الطاقة الخطي مختلف. نظرًا لعدم وجود مفتاح، فإن أنبوب إمداد المياه يقوم دائمًا بتفريغ الماء. إذا كان هناك الكثير من الماء، فسوف يتسرب. ولهذا السبب نرى في كثير من الأحيان أن أنبوب Mos لبعض مصادر الطاقة الخطية يولد الكثير من الحرارة. يتم تحويل الطاقة الكهربائية التي لا نهاية لها إلى طاقة حرارية. من هذا المنظور، تكون كفاءة تحويل مصدر الطاقة الخطي منخفضة جدًا، وعندما تكون الحرارة مرتفعة، فإن عمر المكونات سينخفض حتماً، مما يؤثر على تأثير الاستخدام النهائي.
الفرق الرئيسي بين تبديل مصادر الطاقة ومصادر الطاقة الخطية هو طريقة عملها.
تعمل أجهزة إمداد الطاقة الخطية في حالة خطية، مما يعني أن جهاز الطاقة يعمل دائمًا بمجرد استخدامه، لذلك تكون كفاءة عمله منخفضة، عادةً ما بين 50[[%]]~60[[%]]، ويجب أن يقال أنه مصدر طاقة خطي جيد جدًا. تتطلب طريقة عمل مصدر الطاقة الخطي جهاز محول الجهد للتغيير من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. بشكل عام، إنه محول، ولكن هناك أيضًا محولات أخرى مثل مصدر الطاقة KX، والذي يقوم بعد ذلك بتصحيح وإخراج جهد التيار المستمر. ونتيجة لذلك، فهي كبيرة جدًا وضخمة وغير فعالة وتولد الكثير من الحرارة. كما أن لديها مزاياها: تموج صغير، ومعدل تعديل جيد، وتداخل خارجي صغير. مناسب للاستخدام مع الدوائر التناظرية ومكبرات الصوت المختلفة وما إلى ذلك.
تبديل إمدادات الطاقة. جهاز الطاقة الخاص به يعمل في حالة تبديل (تشغيل وإيقاف، تشغيل وإيقاف، التردد سريع جدًا، تردد مصدر طاقة تبديل اللوحة المسطحة العامة هو 100 ~ 200 كيلو هرتز، وتردد وحدة إمداد الطاقة هو 300 ~ 500 كيلو هرتز) . وبهذه الطريقة ستكون خسارتها قليلة وستكون كفاءتها عالية. هناك أيضًا متطلبات للمحول الذي يجب أن يكون مصنوعًا من مواد ذات نفاذية مغناطيسية عالية. إنه ملطخ قليلاً، لكن محوله صغير مثل الشخصية. الكفاءة هي 80٪ إلى 90٪. يُقال أن أفضل وحدات VICOR في الولايات المتحدة تصل إلى 99%. يتميز مصدر طاقة التحويل بكفاءة عالية وحجم صغير، ولكن بالمقارنة مع مصدر الطاقة الخطي، فإن معدل التموج والجهد والتيار الخاص به يكون مخفضًا.
