الفرق بين مصدر طاقة وضع التبديل ومصدر طاقة منظم خطي

الفرق بين مصدر طاقة وضع التبديل ومصدر طاقة منظم خطي

ما هو مصدر طاقة وضع التبديل؟

الاسم الإنجليزي Switch Mode Power Supply ، أو SMPS باختصار ، هو وحدة إمداد طاقة (PSU) تستخدم نوعًا من جهاز التحويل لنقل الطاقة من المصدر إلى الحمل. عادة يمكن أن يكون التيار المتردد أو التيار المستمر ، ولكن الحمل هو DC.

التطبيق الأكثر شيوعًا لمزود طاقة وضع التبديل هو وحدة إمداد الطاقة للكمبيوتر وأصبحت النوع القياسي لمزود الطاقة للمعدات الإلكترونية نظرًا لكفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وكثافة طاقتها العالية.

الوحدات الهيكلية

مصدر طاقة وضع التبديل هو مصدر طاقة منظم يستخدم منظم تبديل عالي التردد لتحويل الطاقة وتنظيم الإخراج بطريقة فعالة.

منظم التبديل هو مرة أخرى ترانزستور (مثل MOSFET للطاقة) ، تمامًا مثل المنظم الخطي ، ولكن الاختلاف هو أن ترانزستور المرور في SMPS لا يظل في التشبع أو يعمل بشكل كامل باستمرار ، إنه قيد التشغيل بالكامل بين إيقاف التشغيل بالكامل حالة وتردد عالٍ جدًا ، ومن هنا جاء اسم مصدر طاقة وضع التبديل.

نظرًا لأن متوسط ​​الوقت الذي يكون فيه عنصر التبديل (أي الترانزستور) نشطًا أقل ، فإن كمية الطاقة التي يتم إهدارها أو تبديدها كحرارة صغيرة جدًا مقارنة بالإمداد المنظم الخطي. يؤدي هذا بدوره إلى تشغيل عالي الكفاءة لـ SMPS لأن انخفاض الجهد عبر ترانزستور المرور (أو عنصر التبديل) صغير جدًا.

الميزة الرئيسية

يتم تشغيل معظم أحمال التيار المستمر الإلكترونية ، مثل المعالجات الدقيقة ووحدات التحكم الدقيقة ومصابيح LED والترانزستورات والرقائق والمحركات وما إلى ذلك ، من مصدر طاقة قياسي مثل البطارية. لسوء الحظ ، فإن المشكلة الرئيسية في البطاريات هي عندما يكون الجهد مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا. ومن ثم ، فإن SMPS سيوفر خرج ثابت للتيار المستمر.

SMPS هو مصدر طاقة متعدد الوظائف ، ويمكن اختيار طوبولوجيا مختلفة وفقًا لنوع التطبيق ، مثل مصادر الطاقة المعزولة ، والباك ، والإدخال والإخراج.

بالإضافة إلى ذلك ، تصميم SMPS جيد ، يمكن أن تصل كفاءته إلى 90 بالمائة أو أعلى. في المقابل ، تعتمد كفاءة مصدر الطاقة المنظم الخطي على انخفاض الجهد في ترانزستور المرور ، ولكن على أي حال ، فإن كفاءة إمداد الطاقة الخاصة به ليست عالية مثل كفاءة مصدر الطاقة في وضع التبديل.

ما هي كفاءة الطاقة؟ على سبيل المثال ، افترض أن هناك بطارية ليثيوم 3 فولت يجب خفضها إلى 1.8 فولت ، وتستهلك 1 0 0 مللي أمبير من التيار. الطاقة المهدرة كحرارة في الترانزستور هي 0.12 واط ، وبالتالي فإن كفاءة إمداد الطاقة تبلغ 40 بالمائة.

ما هو أكثر من ذلك ، SMPS IC لديه أكثر أو أقل من جميع وظائف تصميم SMPS المنفصل ، لذلك فهو يسمح للمهندسين بتجربة تصميم المشاريع المخصصة.