مبدأ إمداد الطاقة الخطي ومقارنة تبديل مصدر الطاقة

مبدأ مصدر الطاقة الخطي ومقارنة تبديل التيار الكهربائي

1. مقدمة في إمدادات الطاقة الخطية:
يقوم مصدر الطاقة الخطي أولاً بتحويل طاقة التيار المتردد من خلال محول ، ثم يقوم بتصحيحها وترشيحها من خلال دائرة مقوم 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 ثباتًا عاليًا ، كما أن التموج صغير جدًا ، ولا يوجد أي تداخل أو ضوضاء لدى تبديل مصدر الطاقة. تعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية ، وهناك انخفاض معين في الجهد على أنبوب الضبط. عند إخراج تيار تشغيل كبير ، يكون استهلاك الطاقة لأنبوب الضبط كبيرًا جدًا ، وتكون كفاءة التحويل منخفضة.

يعني مصدر الطاقة الخطي أن الأنابيب المستخدمة لضبط الجهد تعمل في المنطقة الخطية. في المقابل ، يوجد أيضًا مصدر طاقة تبديل ، مما يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في مناطق التشبع والقطع ، أي حالة التبديل.

يقوم مصدر الطاقة الخطي عمومًا بتجربة جهد الخرج ثم إرساله إلى مضخم جهد المقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد كمدخل لأنبوب ضبط الجهد للتحكم في أنبوب الضبط بحيث يتغير جهد الوصلة مع المدخلات ، وبالتالي تعديل خرجه. الجهد االكهربى. ومع ذلك ، فإن تبديل مصدر الطاقة يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف لأنبوب المنظم ، أي دورة العمل.

الأنابيب المستخدمة لضبط الجهد في إمدادات الطاقة الخطية تعمل في المنطقة الخطية. في المقابل ، يوجد أيضًا مصدر طاقة تبديل ، مما يعني أن الأنبوب المستخدم لضبط الجهد يعمل في مناطق التشبع والقطع ، أي حالة التبديل.

يقوم مصدر الطاقة الخطي عمومًا بتجربة جهد الخرج ثم إرساله إلى مضخم جهد المقارنة مع الجهد المرجعي. يتم استخدام خرج مضخم الجهد كمدخل لأنبوب ضبط الجهد للتحكم في أنبوب الضبط بحيث يتغير جهد الوصلة مع المدخلات ، وبالتالي تعديل خرجه. الجهد االكهربى. ومع ذلك ، فإن تبديل مصدر الطاقة يغير جهد الخرج عن طريق تغيير وقت التشغيل والإيقاف لأنبوب المنظم ، أي دورة العمل. 2. مبدأ مزود الطاقة الخطي: مزود الطاقة الخطي يشمل بشكل أساسي محول تردد الطاقة ، مرشح مقوم الخرج ، دائرة التحكم ، دائرة الحماية وما إلى ذلك. يقوم مصدر الطاقة الخطي أولاً بتحويل طاقة التيار المتردد من خلال محول ، ثم يقوم بتصحيحها وترشيحها من خلال دائرة مقوم للحصول على جهد تيار مستمر غير مستقر. لتحقيق جهد تيار مستمر عالي الدقة ، يجب تعديل جهد الخرج من خلال التغذية المرتدة للجهد. إن تقنية إمداد الطاقة هذه ناضجة جدًا ويمكن أن تحقق ثباتًا عاليًا للغاية وتموجًا صغيرًا ولا يوجد تداخل أو ضوضاء عند تحويل مصدر الطاقة. ومع ذلك ، فإن عيبه هو أنه يتطلب محولًا ضخمًا وثقيلًا ، كما أن حجم ووزن مكثف المرشح المطلوب كبير جدًا أيضًا ، وتعمل دائرة التغذية المرتدة للجهد في حالة خطية ، وهناك انخفاض معين في الجهد على أنبوب الضبط ، والإخراج كبير نسبيًا. في هذا الوقت ، يكون استهلاك الطاقة لأنبوب الضبط كبيرًا جدًا ، وكفاءة التحويل منخفضة ، ويجب تركيب المشتت الحراري الكبير. هذا النوع من إمدادات الطاقة غير مناسب لاحتياجات أجهزة الكمبيوتر وغيرها من المعدات ، وسيتم استبداله تدريجياً بتبديل مصدر الطاقة. 3. مقارنة بين مصدر طاقة التبديل: تبديل مصدر الطاقة يشمل بشكل أساسي مرشح شبكة الإدخال ، مرشح تعديل المدخلات ، العاكس ، مرشح تصحيح الخرج ، دائرة التحكم ، ودائرة الحماية. وظائفهم هي:

1. مرشح شبكة الإدخال: قم بإزالة التداخل من الشبكة ، مثل بدء تشغيل المحرك ، ومفتاح الأجهزة الكهربائية ، وضربات الصواعق ، وما إلى ذلك ، وكذلك منع الضوضاء عالية التردد الناتجة عن مصدر طاقة التبديل من الانتشار إلى شبكة.

2. مرشح تصحيح المدخلات: قم بتصحيح وترشيح جهد الدخل للشبكة لتوفير جهد التيار المستمر للمحول.

3. العاكس: إنه جزء أساسي من تحويل مصدر الطاقة. إنه يحول جهد التيار المستمر إلى جهد تيار متردد عالي التردد ويلعب دورًا في عزل جزء الإخراج من شبكة الإدخال.

4. مرشح تصحيح الإخراج: قم بتصحيح وترشيح خرج جهد التيار المتردد عالي التردد بواسطة المحول للحصول على جهد التيار المستمر المطلوب ، وفي نفس الوقت منع ضوضاء التردد العالي من التداخل مع الحمل.

5. دائرة التحكم: الكشف عن جهد الخرج DC ومقارنته بالجهد المرجعي وتضخيمه. يتم تعديل عرض النبض للمذبذب للتحكم في المحول للحفاظ على استقرار جهد الخرج.

6. دائرة الحماية: عندما يكون لمزود طاقة التحويل دارة قصيرة ذات جهد زائد أو تيار زائد ، فإن دائرة الحماية توقف إمداد طاقة التبديل لحماية الحمل ومصدر الطاقة نفسه.

يقوم مصدر طاقة التحويل أولاً بتصحيح التيار المتردد إلى تيار مباشر ، ثم يحول التيار المباشر إلى تيار متردد ، ثم يصحح ويخرج جهد التيار المباشر المطلوب. بهذه الطريقة ، يحفظ مصدر طاقة التبديل المحول في مصدر الطاقة الخطي السفلي ودائرة التغذية الراجعة للجهد. دائرة العاكس في مصدر طاقة التبديل هي ضبط رقمي بالكامل ، والتي يمكن أن تحقق أيضًا دقة ضبط عالية جدًا.

مبدأ العمل الرئيسي لمصدر طاقة التبديل هو أن أنابيب Mos للجسر العلوي والجسر السفلي يتم تشغيلهما بدوره. أولاً ، يتدفق التيار عبر أنبوب Mos للجسر العلوي ، وتتراكم الطاقة الكهربائية في الملف باستخدام وظيفة تخزين الملف. أخيرًا ، يتم إيقاف تشغيل أنبوب Mos للجسر العلوي ، ويتم تشغيل الجسر السفلي. يقوم أنبوب Mos والملف والمكثف للجسر بتزويد الطاقة باستمرار إلى الخارج. ثم قم بإيقاف تشغيل أنبوب Mos الجسر السفلي ، ثم افتح الجسر العلوي للسماح للتيار بالدخول ، وكرر هكذا ، لأن أنبوب Mos يحتاج إلى التشغيل والإيقاف بدوره ، لذلك يطلق عليه تبديل مصدر الطاقة.

يختلف مصدر الطاقة الخطي. نظرًا لعدم وجود مفتاح ، فإن أنبوب الماء العلوي يقوم دائمًا بتفريغ المياه. إذا كان هناك الكثير من الماء ، فسوف يتسرب. هذا ما نراه غالبًا في بعض مصادر الطاقة الخطية. يولد أنبوب موس الكثير من الحرارة. يتم تحويل جميع الطاقة الكهربائية التي لا نهاية لها إلى طاقة حرارية. من وجهة النظر هذه ، تكون كفاءة التحويل لمصدر الطاقة الخطي منخفضة للغاية ، وعندما تكون الحرارة عالية ، من المؤكد أن عمر المكونات ينخفض ​​، مما يؤثر على تأثير الاستخدام النهائي.

يكمن الاختلاف بين مصدر طاقة التبديل ومصدر الطاقة الخطي بشكل أساسي في طريقة عملهما.

يعمل جهاز الطاقة الخاص بمصدر الطاقة الخطي في حالة خطية ، أي أن جهاز الطاقة يعمل دائمًا عند استخدامه ، لذلك يؤدي إلى كفاءته التشغيلية المنخفضة ، بشكل عام بين 50 [[بالمائة]] ~ 60 [ [نسبة مئوية] ، ويجب القول إنه مصدر طاقة خطي جيد جدًا. تجعل طريقة عمل مصدر الطاقة الخطي من الضروري أن يكون لديك جهاز جهد للتغيير من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض. بشكل عام ، إنه محول ، وهناك آخرون مثل مزود الطاقة KX ، والذي يقوم بعد ذلك بتصحيح وإخراج جهد التيار المستمر. ونتيجة لذلك ، فإن حجمه كبير وثقيل ومنخفض الكفاءة ويولد الكثير من الحرارة. لديه أيضًا مزاياه: تموج صغير ، معدل تعديل جيد ، تدخل خارجي صغير. مناسب للاستخدام مع الدوائر التناظرية ومكبرات الصوت المختلفة وما إلى ذلك.

تبديل امدادات الطاقة. تعمل أجهزة الطاقة الخاصة بها في حالة التبديل ، (واحد يعمل وواحد متوقف ، واحد يعمل وآخر متوقف ، التردد سريع جدًا ، تردد مصدر طاقة تبديل اللوحة العامة هو 100 ~ 200 كيلو هرتز ، وتردد وحدة إمداد الطاقة هو 300 ~ 500 كيلو هرتز). وبهذه الطريقة تكون خسارتها صغيرة وكفاءتها عالية. هناك أيضًا متطلبات للمحولات ، والتي يجب أن تكون مصنوعة من مواد ذات نفاذية مغناطيسية عالية. القليل من الحبر المحول كلمة صغيرة. كفاءة 80 في المئة الى 90 في المئة. يقال أن أفضل وحدات VICOR في الولايات المتحدة تصل إلى 99 بالمائة. يتميز مصدر طاقة التحويل بكفاءة عالية وصغر حجمه ، ولكن بالمقارنة مع مزود الطاقة الخطي ، يتم خصم تموج الجهد والجهد ومعدل تعديل التيار.

مبدأ العمل الأساسي لإمداد الطاقة الخطي
تتمثل عملية العمل للدائرة الرئيسية لمصدر الطاقة الخطي في أن يتم تثبيت مصدر طاقة الإدخال مبدئيًا بواسطة دائرة الجهد المستقرة مسبقًا ، ثم يتم تحويلها إلى مصدر طاقة تيار مستمر من خلال عزل وتصحيح محول العمل الرئيسي ، ثم تسيطر عليها دائرة التحكم ووحدة التحكم في المعالجة الدقيقة أحادية الشريحة. يتم ضبط عنصر الضبط الخطي بدقة لجعله ينتج مصدر جهد عالي الدقة للتيار المستمر.

1. محول الطاقة والتصحيح: تحويل 380V AC إلى DC المطلوب.

2. دائرة ما قبل التثبيت: تُستخدم مكونات الترحيل أو مكونات الثايرستور للضبط المسبق والتثبيت المبدئي لمدخل التيار المتردد أو الجهد المستمر ، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة لمكونات الضبط الخطي وتحسين كفاءة العمل. وتضمن الدقة العالية لمصدر جهد الخرج والاستقرار العالي.

3. عنصر الضبط الخطي: قم بضبط جهد التيار المستمر المفلتر بدقة لجعل جهد الدخل يلبي القيمة المطلوبة ومتطلبات الدقة.

4. دائرة التصفية: يمكنها منع وامتصاص الموجة النابضة والتداخل والضوضاء من مصدر طاقة التيار المستمر إلى أقصى حد ، وذلك لضمان أن الجهد الناتج لمصدر طاقة التيار المستمر له تموج منخفض ، وضوضاء منخفضة ، وتداخل منخفض.

5. نظام التحكم في الحواسيب الصغيرة أحادية الرقاقة: تقارن وحدة التحكم في المعالجة الدقيقة أحادية الشريحة ، وتحكم على ، وتحسب ، وتحلل ، وتعالج الإشارات المختلفة المكتشفة ، ثم تصدر تعليمات التحكم المقابلة لجعل نظام تثبيت الجهد الكلي لمزود الطاقة المستقر للتيار المستمر العمل بشكل طبيعي وموثوق. ،تنسيق.

6. مزود الطاقة الإضافي ومصدر الجهد المرجعي: توفير مصدر جهد مرجعي عالي الدقة ومصدر طاقة مطلوب لأعمال الدائرة الإلكترونية لنظام تثبيت جهد التيار المستمر.

7. أخذ عينات الجهد وتنظيم الجهد: كشف قيمة جهد الخرج لمزود الطاقة المنظم DC واضبط وضبط قيمة جهد الخرج لمزود الطاقة المنظم بالتيار المستمر.

8. دائرة المقارنة والتضخيم: بعد مقارنة قيمة جهد الخرج لمزود الطاقة المستقر للتيار المستمر بجهد المصدر المرجعي للحصول على إشارة جهد الخطأ ، وإجراء التغذية المرتدة للتضخيم والتحكم في عنصر الضبط الخطي لضمان استقرار جهد الخرج .

9. دائرة الكشف الحالية: احصل على القيمة الحالية للإخراج لمصدر الطاقة المستقر للتيار المستمر من أجل تحديد التيار أو معلومات التحكم في الحماية.

10. دائرة القيادة: دائرة مضخم الطاقة مرتبة لقيادة العنصر القابل للتنفيذ.

11. العرض: عرض قيمة الجهد الناتج وقيمة الإخراج الحالية لإمدادات الطاقة التي تنظمها DC.