تفاوت منبع تغذیه سوئیچینگ و خطی
۰۳ آذر ۱۳۹۸
تفاوت منبع تغذیه سوئیچینگ و خطی این است که یک منبع خطی با تلف کردن توان، خروجی را رگوله یا یکسو می کند ولی در روش سوئیچینگ با تغییر میزان دوره سیکل سوئیچ، ولتاژ و جریان خروجی کنترل می شود.
در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ اگر ورودی اصلی ولتاژ متناوب باشد، ابتدا از یک طبقه یکسوکننده عبور کرده و یک ولتاژ مستقیم رگوله نشده ایجاد می شود. این ولتاژ مستقیم به خازنهای فیلترینگ بزرگ متصل می شود. جریان کشیده شده توسط این یکسوکننده از ورودی ولتاژ متناوب باعث ایجاد پالسهای جریان در اطراف پیک ولتاژ متناوب می شود.این پالسهای کوچک مولد فرکانسهای بالا بوده و کاهش فاکتور توان را به همراه دارند. تکنیک اصلاح ضریب توان برای مقابله ایجاد شده است. مداراصلاح ضریب توان جریان مصرفی یکسوکننده را شبیه به شکل موج سینوسی نگاه داشته و در نتیجه فاکتور توان در برق ورودی متناوب اصلاح و نزدیک به 1،00 باقی میماندمحدوده ولتاژ متناوب ورودی توسط یک سوئیچ در دو حالت 115 و 230 ولت انتخاب میشود . در حالت 115 ولت یک مدار دو برابر کننده ولتاژ در طبقه ورودی اضافه می شود. در برخی مدل ها محدوده ولتاژ متناوب ورودی یونیورسال بوده و حداقل100 تا 240 ولت را پشتیبانی می کنند. در یک منبع تغذیه با ورودی ولتاژ مستقیم به مرحله یکسو کننده احتیاجی نیست . در مرحله اینورتر، مقدار ولتاژ مستقیم تولید شده در مرحله قبل، دوباره به ولتاژ متناوب تبدیل می شود. فرکانس خروجی اینورتر بیش از 20 کیلوهرتز (خارج از محدوده شنوایی) انتخاب می شود. عمل سوئیچ معمولاً به کمک چند طبقه ماسفت جهت رسیدن به بهره بالا انجام می شود. در مرحله بعد ترانس با تعداد دورهای پیچشی کم قرار دارد.
به دلیل فرکانس بالا دور سیم پیچ ترانس کم می شود و بسته به نیاز ترانس افزاینده یا کاهنده است. در مرحله نهایی هم یک طبقه یکسوکننده و فیلتر وجود دارد که وظیفه ی آن ساختن خروجی ولتاژ مستقیم در محدوده معین و مشخصات مناسب است.
راندمان یا بازده توان در روش سوئیچینگ بسیار بیشتر از روش خطی است. یک منبع خطی با تلف کردن توان، خروجی را رگوله یا یکسو می کند، ولی در روش سوئیچینگ با تغییر میزان دوره سیکل سوئیچ ، ولتاژ و جریان خروجی کنترل می شود. با یک طراحی خوب در روش سوئیچینگ می توان به حدود 90درصد بازدهی دست یافت.
در طراحی منابع تغذیه سوئیچنگ، بدلیل وجود فرکانس بالا، بحث نویز و اثرهای ناخواسته الکترومغناطیسی بسیار مهم بوده و برای حذف آنها از فیلتر ای.ام.آی و اتصالات آر.اف استفاده می شود. طراحی منبع تغذیه خطی بسیار ساده بوده و اثرات نویز در خروجی بسیار کمتر است.
در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ اگر ورودی اصلی ولتاژ متناوب باشد، ابتدا از یک طبقه یکسوکننده عبور کرده و یک ولتاژ مستقیم رگوله نشده ایجاد می شود. این ولتاژ مستقیم به خازنهای فیلترینگ بزرگ متصل می شود. جریان کشیده شده توسط این یکسوکننده از ورودی ولتاژ متناوب باعث ایجاد پالسهای جریان در اطراف پیک ولتاژ متناوب می شود.این پالسهای کوچک مولد فرکانسهای بالا بوده و کاهش فاکتور توان را به همراه دارند. تکنیک اصلاح ضریب توان برای مقابله ایجاد شده است. مداراصلاح ضریب توان جریان مصرفی یکسوکننده را شبیه به شکل موج سینوسی نگاه داشته و در نتیجه فاکتور توان در برق ورودی متناوب اصلاح و نزدیک به 1،00 باقی میماندمحدوده ولتاژ متناوب ورودی توسط یک سوئیچ در دو حالت 115 و 230 ولت انتخاب میشود . در حالت 115 ولت یک مدار دو برابر کننده ولتاژ در طبقه ورودی اضافه می شود. در برخی مدل ها محدوده ولتاژ متناوب ورودی یونیورسال بوده و حداقل100 تا 240 ولت را پشتیبانی می کنند. در یک منبع تغذیه با ورودی ولتاژ مستقیم به مرحله یکسو کننده احتیاجی نیست . در مرحله اینورتر، مقدار ولتاژ مستقیم تولید شده در مرحله قبل، دوباره به ولتاژ متناوب تبدیل می شود. فرکانس خروجی اینورتر بیش از 20 کیلوهرتز (خارج از محدوده شنوایی) انتخاب می شود. عمل سوئیچ معمولاً به کمک چند طبقه ماسفت جهت رسیدن به بهره بالا انجام می شود. در مرحله بعد ترانس با تعداد دورهای پیچشی کم قرار دارد.
به دلیل فرکانس بالا دور سیم پیچ ترانس کم می شود و بسته به نیاز ترانس افزاینده یا کاهنده است. در مرحله نهایی هم یک طبقه یکسوکننده و فیلتر وجود دارد که وظیفه ی آن ساختن خروجی ولتاژ مستقیم در محدوده معین و مشخصات مناسب است.
تفاوت منبع تغذیه خطی و سوئیچینگ:
برای ثابت نگه داشتن ولتاژ مستقیم در خروجی یک منبع تغذیه، دو روش رگولاسیون خطی و رگولاسیون به روش سوئیچینگ رایج می باشد. منبع تغذیه سوئیچینگ یک واحد تغذیه توان است که به روش سوئیچینگ عمل رگولاسیون را انجام می دهد. در روش رگولاتور خطی از ترانس و المانهای یکسو کننده جریان و فیلتر استفاده می شود. تلفات بالا و بازدهی پائین و عدم دسترسی به رگولاسیون دقیق و کیفیت دلخواه در خروجی، مشکلات منبع تغذیه خطی می باشند. سه عامل اصلی در تفاوت این دو روش عبارتند از فرکانس کار ترانسها در روش خطی 50 تا 60 هرتز است. ترانس های فرکانس پایین، اندازه و حجم بزرگی دارند. در روش سوئیچینگ به دلیل استفاده از فرکانس بالای 50 تا 200 کیلوهرتز، حجم و وزن ترانسها به میزان قابل توجهی کاهش یافته و درنتیجه اندازه منبع تغذیه سوئیچینگ کوچکتر است.راندمان یا بازده توان در روش سوئیچینگ بسیار بیشتر از روش خطی است. یک منبع خطی با تلف کردن توان، خروجی را رگوله یا یکسو می کند، ولی در روش سوئیچینگ با تغییر میزان دوره سیکل سوئیچ ، ولتاژ و جریان خروجی کنترل می شود. با یک طراحی خوب در روش سوئیچینگ می توان به حدود 90درصد بازدهی دست یافت.
در طراحی منابع تغذیه سوئیچنگ، بدلیل وجود فرکانس بالا، بحث نویز و اثرهای ناخواسته الکترومغناطیسی بسیار مهم بوده و برای حذف آنها از فیلتر ای.ام.آی و اتصالات آر.اف استفاده می شود. طراحی منبع تغذیه خطی بسیار ساده بوده و اثرات نویز در خروجی بسیار کمتر است.
ثبت دیدگاه
لطفا برای درج دیدگاه خود فرم زیر را تکمیل نمایید.
