Geschaltete Quelle: Was ist das, Unterschiede zu Linear und wofür ist sie?

geschaltete Quelle

Ein geschaltete Quelle ist ein elektronisches Gerät, das elektrische Energie durch eine Reihe von Komponenten eléctricos, wie Transistoren, Spannungsregler usw. Das heißt, es ist ein Stromversorgung, jedoch mit Unterschieden zu den linearen. Diese Quellen sind auch bekannt als SMPS (Schaltnetzteil), und werden derzeit für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet ...

Was ist ein Netzteil

ATX-Quelle

Ein Netzteil oder PSU (Netzteil), ist ein Gerät, das verwendet wird, um verschiedene Komponenten oder Systeme angemessen mit Strom zu versorgen. Sein Zweck besteht darin, Energie aus dem Stromnetz aufzunehmen und in eine geeignete Spannung und Stromstärke umzuwandeln, damit die angeschlossenen Komponenten ordnungsgemäß funktionieren können.

Das Netzteil ändert nicht nur die Spannung seines Ausgangs in Bezug auf seinen Eingang, sondern kann auch seine Intensität ändern. korrigieren und stabilisieren von Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Dies geschieht beispielsweise in einer Quelle eines PCs oder im Adapter zum Laden eines Akkus. In diesen Fällen, die CA es geht von den üblichen 50 Hz und 220 / 240 V zu einem Gleichstrom bei 3.3 V, 5 V, 6 V, 12 V und dergleichen ...

Lineare Quellen im Vergleich zu geschalteten Quellen: Unterschiede

geschaltete Quelle

Wenn du dich erinnerst Adapter oder Ladegeräte von den älteren Telefonen waren sie größer und schwerer. Das waren lineare Netzteile, während die heutigen leichteren und kompakteren Schaltnetzteile sind. Die Unterschiede:

  • Eine lineare Schriftart die Spannung des elektrischen Stroms wird durch einen Transformator reduziert, um später von Göttern gleichgerichtet zu werden. Es wird auch eine weitere Stufe mit Elektrolytkondensatoren oder anderen Spannungsstabilisatoren haben. Das Problem bei dieser Art von Transformator ist der Energieverlust in Form von Wärme durch den Transformator. Darüber hinaus hat dieser Transformator nicht nur einen schweren und sperrigen Metallkern, sondern benötigt für hohe Ausgangsströme eine sehr dicke Kupferdrahtwicklung, was auch das Gewicht und die Größe erhöht.
  • Die umgeschaltete Quellen Sie verwenden ein ähnliches Prinzip für den Prozess, aber es gibt Unterschiede. In diesen Fällen erhöhen sie beispielsweise die Stromfrequenz von 50 Hz (in Europa) auf 100 kHz. Dadurch werden Verluste reduziert und die Größe des Transformators stark reduziert, sodass er leichter und kompakter wird. Um dies zu ermöglichen, wandeln sie Wechselstrom in Gleichstrom um, dann von Gleichstrom in Wechselstrom mit einer anderen Frequenz als die ursprüngliche, und dann wandeln sie diesen Wechselstrom zurück in Gleichstrom.

Lineare Netzteile sind heute praktisch sie sind verschwunden, aufgrund seines Gewichts und seiner Größe. Jetzt werden Schalter in allen möglichen Anwendungen mehr verwendet.

Daher ist die Highlights Je nach grundsätzlicher Arbeitsweise sind dies:

  • El Größe und Gewicht der linearen können mit bis zu 10 kg in einigen Fällen erheblich sein. Bei den geschalteten kann das Gewicht nur wenige Gramm betragen.
  • Im Fall von Ausgangsspannungregulieren lineare Quellen den Ausgang, indem sie höhere Spannungen aus vorherigen Stufen verwenden und dann an ihrem Ausgang niedrigere Spannungen erzeugen. Im Fall des geschalteten Modus können sie gleich, niedriger und sogar invertiert sein als die des Eingangs, was ihn vielseitiger macht.
  • La Effizienz und Verlustleistung Es unterscheidet sich auch, da die geschalteten effizienter sind, die Energie besser nutzen und nicht so viel Wärme abführen, sodass sie keine so großen Kühlsysteme benötigen.
  • La Komplexität sie ist bei den Switches aufgrund der höheren Stufenzahl etwas höher.
  • Lineare Schriftarten produzieren nicht Interferenz Im Allgemeinen sind sie daher am besten geeignet, wenn keine Interferenzen auftreten sollen. Der geschaltete arbeitet mit höheren Frequenzen und ist deshalb in diesem Sinne nicht so gut.
  • El Leistungsfaktor für lineare Quellen ist gering, da die Leistung aus Spannungsspitzen auf der Stromleitung bezogen wird. Dies ist bei geschalteten Geräten nicht der Fall, obwohl frühere Stufen hinzugefügt wurden, um dieses Problem weitgehend zu beheben, insbesondere bei in Europa verkauften Geräten.

Betrieb

geschaltete Quelle

Quelle: Avnet

Gut zu verstehen die Bedienung der Schaltquelle, seine verschiedenen Stadien müssen als Blöcke schematisiert werden, wie im vorherigen Bild zu sehen ist. Diese Blöcke haben ihre spezifische Funktion:

  • Filter 1: Es ist dafür verantwortlich, die Probleme des elektrischen Netzes wie Rauschen, Oberwellen, Transienten usw. zu beseitigen. All dies kann den Betrieb von angetriebenen Komponenten stören.
  • Gleichrichter: seine Funktion besteht darin, zu verhindern, dass der Teil des sinusförmigen Signals durchgeht, dh dass der Strom nur in eine Richtung fließt und eine Welle in Form eines Impulses erzeugt.
  • Leistungsfaktorkorrektor: Wenn der Strom in Bezug auf die Spannung phasenverschoben ist, wird die gesamte Leistung des Netzes nicht gut genutzt, und dieser Korrektor löst dieses Problem.
  • Kondensator: Die Kondensatoren dämpfen das Pulssignal der vorherigen Stufe, speichern die Ladung und machen es viel flacher, fast wie ein kontinuierliches Signal.
  • Transistor / Controller: Es fungiert als Kontrolle des Stromdurchgangs, schneidet und aktiviert den Durchgang, der den vorherigen fast flachen Strom in einen pulsierenden umwandelt. Alles wird vom Controller gesteuert, der auch als Schutzelement fungieren kann.
  • Transformator: reduziert die Spannung seines Eingangs, um ihn an eine niedrigere Spannung (oder mehrere niedrigere Spannungen) an seinem Ausgang anzupassen.
  • Diode: wandelt den aus dem Transformator kommenden Wechselstrom in pulsierenden Strom um.
  • Filter 2: es geht von pulsierendem Strom zu wieder in einen kontinuierlichen.
  • Optokoppler: Es verbindet den Quellenausgang mit dem Steuerkreis für eine korrekte Regelung, eine Art Rückkopplung.

Schriftarten

Signal von einer Stromversorgung

Geschaltete Quellen können in vier unterteilt werden Typ grundlegend:

  • AC-Eingang / DC-Ausgang: Es besteht aus Gleichrichter, Kommutator, Transformator, Ausgangsgleichrichter und Filter. Zum Beispiel die Stromversorgung eines PCs.
  • AC-Eingang / AC-Ausgang: Es besteht lediglich aus einem Frequenzumrichter und einem Frequenzumrichter. Ein Anwendungsbeispiel wäre ein elektromotorischer Antrieb.
  • DC-Eingang / AC-Ausgang: Es ist als Investor bekannt, und sie sind nicht so häufig wie die vorherigen. Zum Beispiel sind sie in Generatoren von 220 V bei 50 Hz aus einer Batterie zu finden.
  • DC-Eingang / DC-Ausgang: Es ist ein Spannungs- oder Stromwandler. Zum Beispiel wie einige Batterieladegeräte für mobile Geräte, die in Autos verwendet werden.

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