مبدأ إمدادات الطاقة الخطية والمقارنة مع تحويل إمدادات الطاقة
مقدمة موجزة لإمدادات الطاقة الخطية:
مصدر الطاقة الخطي هو تحويل التيار المتردد من خلال المحول، ومن ثم الحصول على جهد تيار مستمر غير مستقر من خلال تصحيح وتصفية دائرة المعدل. 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 ثباتًا عاليًا، كما أن التموج صغير جدًا أيضًا، ولا يوجد أي تداخل أو ضوضاء عند تبديل مصدر الطاقة. تعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية، ويوجد انخفاض معين في الجهد على أنبوب المنظم. عندما يكون تيار الإخراج كبيرًا، يكون استهلاك الطاقة لأنبوب المنظم كبيرًا جدًا وتكون كفاءة التحويل منخفضة.
مصدر الطاقة الخطي يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في المنطقة الخطية. في المقابل، فإن مصدر طاقة التبديل يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في منطقة التشبع والقطع، أي حالة التبديل.
بشكل عام، يقوم مصدر الطاقة الخطي باختبار جهد الخرج وإرساله إلى مضخم جهد مقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد هذا كمدخل لمنظم الجهد للتحكم في المنظم لتغيير جهد الوصلة مع الإدخال، وذلك لضبط جهد الخرج. ومع ذلك، فإن مصدر طاقة التبديل يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف للأنبوب المنظم، أي نسبة التشغيل.
الأنبوب المستخدم لضبط الجهد لمصدر الطاقة الخطي يعمل في المنطقة الخطية. في المقابل، فإن مصدر طاقة التبديل يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في منطقة التشبع والقطع، أي حالة التبديل.
بشكل عام، يقوم مصدر الطاقة الخطي باختبار جهد الخرج وإرساله إلى مضخم جهد مقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد هذا كمدخل لمنظم الجهد للتحكم في المنظم لتغيير جهد الوصلة مع الإدخال، وذلك لضبط جهد الخرج. ومع ذلك، فإن مصدر طاقة التبديل يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف للأنبوب المنظم، أي نسبة التشغيل.
مبدأ إمدادات الطاقة الخطية:
يشتمل مصدر الطاقة الخطي بشكل أساسي على محول تردد الطاقة وفلتر مقوم الإخراج ودائرة التحكم ودائرة الحماية. مصدر الطاقة الخطي هو تحويل التيار المتردد من خلال المحول، ومن ثم الحصول على جهد تيار مستمر غير مستقر من خلال تصحيح وتصفية دائرة المعدل. لتحقيق جهد تيار مستمر عالي الدقة، يجب تعديل جهد الخرج من خلال التغذية المرتدة للجهد. تقنية إمداد الطاقة هذه ناضجة جدًا، ويمكن أن تحقق استقرارًا عاليًا وتموجًا صغيرًا وعدم وجود تداخل أو ضوضاء عند تبديل مصدر الطاقة. ومع ذلك، فإن عيوبه هي أنه يحتاج إلى محول ضخم وضخم، كما أن حجم ووزن مكثف المرشح كبير جدًا أيضًا. علاوة على ذلك، تعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية، ويوجد انخفاض معين في الجهد على الأنبوب المنظم. عند إخراج تيار عمل كبير، يكون استهلاك الطاقة للأنبوب التنظيمي كبيرًا جدًا، وتكون كفاءة التحويل منخفضة، ويتم تركيب مشتت حراري كبير. هذا النوع من مصدر الطاقة غير مناسب لاحتياجات أجهزة الكمبيوتر والمعدات الأخرى، وسيتم استبداله تدريجيًا بتبديل مصدر الطاقة.
على النقيض من تحويل التيار الكهربائي:
يتضمن تحويل التيار الكهربائي بشكل أساسي مرشح شبكة طاقة الإدخال، مرشح مقوم الإدخال، العاكس، مرشح مقوم الإخراج، دائرة التحكم ودائرة الحماية. وظائفهم هي:
1. مرشح شبكة طاقة الإدخال: القضاء على التداخل من شبكة الطاقة، مثل بدء تشغيل المحرك، ومفتاح الأجهزة الكهربائية، وضربات البرق، وما إلى ذلك، وكذلك منع الضوضاء عالية التردد الناتجة عن تحويل مصدر الطاقة من ينتشر إلى شبكة الكهرباء.
2. مرشح مقوم الإدخال: يتم تصحيح وتصفية جهد الدخل لشبكة الطاقة لتوفير جهد DC للمحول.
3. العاكس: هو الجزء الرئيسي لتحويل مصدر الطاقة. إنه يحول جهد التيار المستمر إلى جهد تيار متردد عالي التردد ويعزل جزء الإخراج عن شبكة طاقة الإدخال.
4. مرشح مقوم الإخراج: قم بتصحيح وتصفية خرج جهد التيار المتردد عالي التردد بواسطة المحول للحصول على جهد التيار المستمر المطلوب، وفي نفس الوقت منع تداخل الضوضاء عالية التردد على الحمل.
5. دائرة التحكم: الكشف عن جهد التيار المستمر الناتج، ومقارنته بالجهد المرجعي وتضخيمه. يتم تعديل عرض نبض المذبذب للتحكم في المحول للحفاظ على استقرار جهد الخرج.
6. دائرة الحماية: عندما يتم قصر دائرة مصدر طاقة التحويل بسبب الجهد الزائد والتيار الزائد، فإن دائرة الحماية توقف مصدر طاقة التحويل لحماية الحمل ومصدر الطاقة نفسه.
تحويل مصدر الطاقة هو تصحيح التيار المتردد إلى تيار مباشر، ثم عكس التيار المباشر إلى تيار متناوب، ثم تصحيحه وإخراجه إلى جهد التيار المباشر المطلوب. بهذه الطريقة، يقوم مصدر طاقة التبديل بحفظ المحول في مصدر الطاقة الخطي السفلي ودائرة التغذية المرتدة للجهد. إن دائرة العاكس في تحويل مصدر الطاقة عبارة عن تعديل رقمي بالكامل، والذي يمكنه أيضًا تحقيق دقة ضبط عالية جدًا.
