切り替えられたソース:それは何ですか、線形との違い、そしてそれは何のためですか

ソースの切り替え

A ソースの切り替え は、一連の電気エネルギーを変換できる電子デバイスです。 エレクトリコス、トランジスタ、電圧レギュレータなど。 つまり、それは 電源、ただし線形のものとは異なります。 これらのソースは、 SMPS(スイッチモード電源)、および現在、多数のアプリケーションに使用されています...

電源とは

ATXソース

A 電源、またはPSU(電源ユニット)は、さまざまなコンポーネントまたはシステムに適切に電気を供給するために使用されるデバイスです。 その目的は、電気ネットワークからエネルギーを受け取り、それを適切な電圧と電流に変換して、接続されたコンポーネントが適切に機能できるようにすることです。

電源は、入力に対する出力の電圧を変更するだけでなく、強度も変更できます。 それを修正して安定させる 交流から直流に変換します。 これは、たとえばPCのソース、またはバッテリーを充電するためのアダプターで発生することです。 これらの場合、 CA 通常の50Hzと220 / 240vから、3.3v、5v、6v、12vなどのDCになります...

線形ソースと切り替えソース:違い

ソースの切り替え

あなたが覚えているなら アダプターまたは充電器 古い電話の中で、それらはより大きくて重いものでした。 それらはリニア電源でしたが、今日のより軽量でよりコンパクトなものはスイッチング電源です。 違い:

  • 1で 線形フォント 電流の張力は変圧器によって減少し、後で神によって整流されます。 また、電解コンデンサやその他の電圧安定器を備えた別のステージもあります。 このタイプの変圧器の問題は、変圧器による熱の形でのエネルギーの損失です。 さらに、このトランスは重くてかさばる金属コアを備えているだけでなく、高出力電流の場合、非常に太い銅線巻線が必要になるため、重量とサイズも大きくなります。
  • ラス 切り替えられたソース それらはプロセスに同様の原則を使用しますが、違いがあります。 たとえば、これらの場合、電流の周波数が50 Hz(ヨーロッパ)から100Khzに増加します。 これは、損失が減少し、トランスのサイズが大幅に縮小されることを意味するため、より軽量でコンパクトになります。 これを可能にするために、彼らはACをDCに変換し、次に最初の周波数とは異なる周波数でDCからACに変換し、次にそのACをDCに変換し直します。

今日、リニア電源は実質的に 彼らは姿を消した、その重量とサイズのため。 現在、switchedはあらゆる種類のアプリケーションでより多く使用されています。

したがって、 ハイライト 基本的な作業方法に応じて、次のようになります。

  • El サイズと重量 線形のもののうち、場合によっては最大10 kgまで、かなりの量になる可能性があります。 切り替えられたものの間、重量はほんの数グラムである可能性があります。
  • の場合 出力電圧、線形ソースは、前のステージからのより高い電圧を使用して出力を調整し、次にそれらの出力でより低い電圧を生成します。 スイッチモードの場合、それらは入力のものと等しく、低く、さらには反転することができるため、より用途が広くなります。
  • La 効率と散逸 また、切り替えられたものはより効率的で、エネルギーをより有効に活用し、熱をあまり放散しないため、このような大規模な冷却システムは必要ありません。
  • La 複雑さ ステージ数が多いため、スイッチの方がやや高くなります。
  • 線形フォントは生成されません 干渉 一般的に、干渉が発生しない場合に最適です。 切り替えられたものはより高い周波数で動作します、そしてそれはそれがこの意味でそれほど良くない理由です。
  • El 力率 電力線の電圧ピークから電力が引き出されるため、線形電源の場合は低くなります。 これは切り替えられたものには当てはまりませんが、特にヨーロッパで販売されているデバイスでは、この問題を大幅に修正するために前の段階が追加されています。

操作

ソースの切り替え

出典:Avnet

よく理解する スイッチングソースの動作、前の画像に示されているように、そのさまざまなステージをブロックとしてスキーマ化する必要があります。 これらのブロックには特定の機能があります。

  • フィルター1:ノイズ、高調波、過渡現象などの電気ネットワークの問題を排除する責任があります。 これらはすべて、受電部品の動作を妨げる可能性があります。
  • 整流器:その機能は、正弦波信号の一部が通過すること、つまり、電流が一方向にのみ通過し、パルスの形で波を生成することを回避することです。
  • 力率補正器:電流が電圧に対して位相がずれている場合、ネットワークのすべての電力が適切に使用されないため、このコレクターはこの問題を解決します。
  • コンデンサー:コンデンサは、前のステージから出てくるパルス信号を減衰させ、電荷を蓄積して、ほぼ連続信号のように、はるかに平坦にします。
  • トランジスタ/コントローラー:電流の通過を制御し、通過を切断してアクティブにします。これにより、以前のほぼ平坦な電流が脈動電流に変換されます。 すべてがコントローラーによって制御されます。コントローラーは保護要素としても機能します。
  • 変成器:入力の電圧を下げて、出力のより低い電圧(またはいくつかのより低い電圧)に適合させます。
  • ダイオード:変圧器から出る交流を脈動電流に変換します。
  • フィルター2:脈動電流から連続電流へと変化します。
  • オプトカプラー:ソース出力を制御回路にリンクして、正しいレギュレーション、一種のフィードバックを実現します。

フォントの種類

電源からの信号

切り替えられたソースはXNUMXつに分類できます 種類 基本:

  • AC入力/ DC出力:整流子、整流子、変圧器、出力整流器、フィルターで構成されています。 たとえば、PCの電源。
  • AC入力/ AC出力:それは単に周波数インバーターと周波数変換器で構成されています。 アプリケーションの例は、電気モータードライブです。
  • DC入力/ AC出力: それは投資家として知られており、彼らは以前のものほど頻繁ではありません。 たとえば、それらはバッテリーから220Hzで50vの発電機で見つけることができます。
  • DC入力/ DC出力:電圧または電流コンバーターです。 たとえば、自動車で使用されるモバイルデバイス用の一部のバッテリー充電器のように。

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