מדוע מיתוג ספק כוח נקרא מיתוג ספק כוח

1. מהו ספק כוח מיתוג?

מיתוג ספק כוח הוא סוג של ספק כוח המשתמש בטכנולוגיית חשמל מודרנית כדי לשלוט על יחס הזמן של הפעלה וכיבוי כדי לשמור על מתח מוצא יציב. ספקי כוח מיתוג מורכבים בדרך כלל מ-ICS ו-MOSFETs בקרת pulse width modulation (PWM).

ספק הכוח המיתוג הוא ביחס לספק הכוח הליניארי. מסוף הקלט שלו מתקן ישירות את זרם החילופין לזרם ישר, ולאחר מכן תחת פעולת מעגל התנודה בתדר גבוה, צינור המתג משמש לשליטה בהפעלה וכיבוי של הזרם ליצירת זרם פולס בתדר גבוה. בעזרת משרנים (שנאים בתדר גבוה), יוצא זרם ישר יציב במתח נמוך.

מכיוון שגודל הליבה המגנטית של השנאי עומד ביחס הפוך לריבוע תדר הפעולה של ספק הכוח המיתוג, ככל שהתדר גבוה יותר, הליבה קטנה יותר. כך ניתן להקטין מאוד את השנאי, ולהפחית את המשקל והנפח של ספק הכוח. ומכיוון שהוא שולט ישירות ב-DC, היעילות של ספק כוח זה גבוהה בהרבה מזו של ספק כוח ליניארי. זה חוסך באנרגיה, ולכן הוא מועדף על ידי אנשים. אבל יש לו גם חסרונות, כלומר המעגל מסובך, התחזוקה קשה והזיהום למעגל חמור. ספק הכוח רועש ואינו מתאים לכמה מעגלים בעלי רעש נמוך.

2. מאפייני מיתוג ספק כוח

ספקי כוח מיתוג מורכבים בדרך כלל מ-ICS ו-MOSFETs בקרת pulse width modulation (PWM). עם הפיתוח והחדשנות של טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח, אספקת הכוח המיתוג הנוכחית נמצאת בשימוש נרחב כמעט בכל המכשירים האלקטרוניים בעיקר בשל גודלו הקטן, משקלו הקל והיעילות הגבוהה, וחשיבותו ניכרת.

שלוש, הסיווג של מיתוג ספק כוח

על פי האופן שבו התקן המיתוג מחובר במעגל, ניתן לחלק את ספק הכוח המיתוג לשלוש קטגוריות: ספק כוח מיתוג סדרתי, ספק כוח מיתוג מקביל ואספקת חשמל מיתוג שנאי.

ביניהם, ניתן לחלק את ספק הכוח המיתוג מסוג שנאי ל: דחיפה-משיכה, חצי גשר, גשר מלא וכו'. על פי עירור השנאי ושלב מתח המוצא, ניתן לחלק אותו ל- : סוג קדימה, סוג flyback, סוג עירור יחיד וסוג עירור כפול.

רביעית, ההבדל בין מיתוג ספק כוח לבין ספק כוח רגיל

ספקי כוח רגילים הם בדרך כלל ספקי כוח לינאריים, וספקי כוח ליניאריים מתייחסים לספק הכוח שבו צינור הרגולטור עובד במצב ליניארי. עם זאת, זה שונה בהחלפת ספק כוח. צינור המיתוג (באספקת הכוח המיתוג, אנו מכנים בדרך כלל את צינור הכוונון בתור צינור המיתוג) פועל בשני מצבים: על ההתנגדות קטנה מאוד, וההתנגדות כבויה גבוהה מאוד. גָדוֹל.

החלפת ספק כוח היא סוג חדש יחסית של ספק כוח. יש לו את היתרונות של יעילות גבוהה, משקל קל, עלייה וירידה במתח וכוח פלט גבוה. אבל בגלל שהמעגל עובד במצב מתג, הרעש גדול יחסית.

5. דוגמאות: אספקת חשמל מיתוג שלב

תן's לדבר בקצרה על עיקרון העבודה של אספקת הכוח המתחלפת צעד למטה: המעגל מורכב מתגים (טריודות או צינורות אפקט שדה במעגל בפועל), דיודות גלגלים חופשיים, משרני אחסון אנרגיה, קבלי פילטר , וכו.

כאשר המתג סגור, ספק הכוח מספק כוח לעומס דרך המתג והמשרן, ומאחסן חלק מהאנרגיה החשמלית במשרן ובקבל. בשל השראות עצמית של המשרן, הזרם גדל באיטיות יחסית לאחר הפעלת המתג, כלומר, הפלט אינו יכול להגיע לערך מתח אספקת החשמל באופן מיידי.

לאחר פרק זמן מסוים, המתג כבוי. בשל השראות עצמית של המשרן (ניתן לשקול בצורה חיה יותר שלזרם במשרן יש השפעה אינרציאלית), הזרם במעגל יישאר ללא שינוי, כלומר ימשיך לזרום משמאל לימין. זרם זה זורם דרך העומס, חוזר מחוט ההארקה, זורם לאנודה של הדיודה החופשית, עובר דרך הדיודה וחוזר לקצה השמאלי של המשרן, וכך נוצר לולאה.

ניתן לשלוט במתח המוצא על ידי שליטה בזמן שבו המתג סגור ופתוח (כלומר אפנון רוחב פולס PWM). אם מתגלה מתח המוצא כדי לשלוט בזמן ההפעלה והכיבוי כדי לשמור על מתח המוצא קבוע, זה משיג את המטרה של ייצוב המתח.

ספק כוח רגיל ואספקת חשמל מיתוג זהים בכך שלכולם יש ווסת מתח, המשתמשים בעקרון המשוב לוויסות מתח. ההבדל הוא שספקי כוח מיתוג משתמשים בצינורות מיתוג להתאמה, בעוד שספקי כוח רגילים משתמשים בדרך כלל באזור ההגברה הליניארי של טריודה להתאמה. לשם השוואה, צריכת החשמל של ספק הכוח המיתוג נמוכה, טווח היישום של מתח AC רחב, ומקדם האדוות של הפלט DC טוב יותר. החיסרון הוא הפרעות דופק המיתוג.

עקרון העבודה העיקרי של ספק הכוח הרגיל של מיתוג חצי גשר הוא שצינורות המיתוג של הגשר העליון והגשר התחתון (צינור המיתוג הוא VMOS כאשר התדר גבוה) מופעלים בתורם. ראשית, הזרם זורם פנימה דרך צינור מיתוג הגשר העליון, ופונקציית האחסון של המשרן משמשת לאיסוף האנרגיה החשמלית. בסליל, צינור המתג של הגשר העליון כבוי לבסוף, וצינור המתג של הגשר התחתון מופעל. סליל המשרן והקבל ממשיכים לספק חשמל כלפי חוץ. לאחר מכן כבה את צינור מתג הגשר התחתון, ולאחר מכן הפעל את הגשר העליון כדי לאפשר לזרם להיכנס, וחזור על כך. מכיוון ששני צינורות המתג מופעלים ומכבים בתורם, זה נקרא ספק כוח מיתוג.

ספק הכוח הליניארי שונה. מכיוון שאין התערבות מתג, צינור אספקת המים ניקז מים. אם יש יותר מדי, זה ידלוף החוצה. זה מה שאנו רואים לעתים קרובות שכמה צינורות ווסת ספק כוח ליניאריים מייצרים הרבה חום. האנרגיה החשמלית הבלתי נדלית מומרת כולה לאנרגיית חום. מנקודת מבט זו, יעילות ההמרה של ספק הכוח הליניארי נמוכה מאוד, וכאשר החום גבוה, חיי הרכיב צפויים לרדת, מה שישפיע על אפקט השימוש הסופי.

שֵׁשׁ. הבדלים עיקריים: שיטות עבודה

צינור התאמת הכוח של ספק הכוח הליניארי עובד תמיד באזור ההגברה, והזרם שזורם דרכו הוא רציף. בשל אובדן הכוח הגדול על צינור הכוונון, נדרש צינור כוונון כוח גדול יותר ומותקן רדיאטור גדול. החום רציני והיעילות נמוכה מאוד, בדרך כלל 40% עד 60% (צריך לומר שמדובר באספקת כוח מאוד ליניארית).

שיטת העבודה של אספקת חשמל ליניארית דורשת התקן הפחתת מתח כדי לעבור ממתח גבוה למתח נמוך. בדרך כלל, מדובר בשנאי, אך ישנם גם סוגים אחרים כמו ספקי כוח KX, אשר לאחר מכן מתוקנים כדי להוציא מתח DC. באופן זה גם הנפח גדול, כבד יחסית, יעילות נמוכה וייצור חום גדול; אבל יש לו גם יתרונות: סלסול קטן, קצב התאמה טוב, הפרעות חיצוניות קטנות, מתאים לשימוש עם מעגלים אנלוגיים/מגברים שונים וכו'.

התקן הכוח של ספק הכוח המיתוג פועל במצב המיתוג. כאשר המתח מותאם, האנרגיה מאוחסנת באופן זמני דרך סליל ההשראות, כך שההפסד שלה קטן, היעילות גבוהה והדרישה לפיזור חום נמוכה, אך יש לה השראות שנאי ואגירת אנרגיה. יש גם דרישות גבוהות יותר לשימוש בחומרים עם אובדן נמוך וחדירות גבוהה. השנאי שלו הוא רק מילה קטנה. היעילות הכוללת היא בין 80% ל-98%. לספק הכוח המיתוג יש יעילות גבוהה אך גודל קטן, אך בהשוואה לספק הכוח הליניארי, האדוות שלו וקצב התאמת המתח והזרם מוזלים במידה מסוימת.