Nguồn được chuyển đổi: nó là gì, sự khác biệt với tuyến tính và nó dùng để làm gì

một chuyển nguồn là một thiết bị điện tử có khả năng biến đổi năng lượng điện thông qua một loạt các thành phần eléctricos, chẳng hạn như bóng bán dẫn, bộ điều chỉnh điện áp, v.v. Đó là, nó là một cung cấp điện, nhưng có sự khác biệt đối với các tuyến tính. Những nguồn này còn được gọi là SMPS (Nguồn cung cấp chế độ chuyển đổi), và hiện đang được sử dụng cho vô số ứng dụng ...

Nguồn điện là gì

một nguồn điện hoặc PSU (Bộ cấp nguồn), là một thiết bị được sử dụng để cung cấp điện một cách thích hợp đến các thành phần hoặc hệ thống khác nhau. Mục đích của nó là nhận năng lượng từ mạng điện và chuyển nó thành điện áp và dòng điện phù hợp để các bộ phận được kết nối có thể hoạt động bình thường.

Nguồn điện sẽ không chỉ thay đổi điện áp của đầu ra đối với đầu vào của nó, mà còn có thể thay đổi cường độ của nó, sửa chữa và ổn định nó để biến đổi từ dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Đó là những gì xảy ra trong nguồn của PC, ví dụ, hoặc trong bộ chuyển đổi để sạc pin. Trong những trường hợp này, CA nó sẽ đi từ tần số 50 Hz và 220 / 240v thông thường, thành DC ở 3.3v, 5v, 6v, 12v, và những thứ tương tự ...

Nguồn tuyến tính so với nguồn chuyển mạch: sự khác biệt

Nếu bạn nhớ bộ điều hợp hoặc bộ sạc của những chiếc điện thoại cũ hơn, chúng lớn hơn và nặng hơn. Đó là những bộ nguồn tuyến tính, trong khi những bộ nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn ngày nay đang chuyển đổi bộ nguồn. Sự khác biệt:

• Trong một phông chữ tuyến tính Lực căng của dòng điện được giảm bớt nhờ máy biến áp, sau đó được thần chỉnh lại. Nó cũng sẽ có một giai đoạn khác với tụ điện hoặc ổn áp khác. Vấn đề của loại máy biến áp này là sự mất mát năng lượng dưới dạng nhiệt do máy biến áp. Ngoài ra, máy biến áp này không chỉ có lõi kim loại nặng và cồng kềnh mà đối với dòng ra cao chúng sẽ cần cuộn dây đồng rất dày, do đó cũng làm tăng trọng lượng và kích thước.
• các chuyển nguồn Họ sử dụng một nguyên tắc tương tự cho quy trình, nhưng nó có những điểm khác biệt. Ví dụ, trong những trường hợp này, họ tăng tần số của dòng điện, từ 50 Hz (ở Châu Âu), lên 100 Khz. Điều này có nghĩa là tổn thất giảm và kích thước của máy biến áp cũng giảm đi rất nhiều, do đó chúng sẽ nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn. Để thực hiện điều này, họ biến đổi AC thành DC, sau đó từ DC sang AC với tần số khác với tần số ban đầu, và sau đó họ biến đổi AC đã nói trở lại DC.

Ngày nay, nguồn điện tuyến tính thực tế là họ đã biến mất, do trọng lượng và kích thước của nó. Bây giờ chuyển đổi được sử dụng nhiều hơn trong tất cả các loại ứng dụng.

Do đó, điểm nổi bật tùy thuộc vào cách làm việc cơ bản, chúng là:

• El kích thước và trọng lượng của những đường thẳng có thể là đáng kể, với một số trường hợp lên đến 10 kg. Trong khi những chiếc đã chuyển đổi, trọng lượng có thể chỉ vài gam.
• Trong trường hợp của Điện áp đầu ra, các nguồn tuyến tính điều chỉnh đầu ra bằng cách sử dụng điện áp cao hơn từ các giai đoạn trước và sau đó tạo ra điện áp thấp hơn ở đầu ra của chúng. Trong trường hợp chuyển mạch, chúng có thể bằng, thấp hơn và thậm chí đảo ngược so với đầu vào, làm cho nó linh hoạt hơn.
• La hiệu quả và tiêu tán Nó cũng khác, vì những cái chuyển mạch hiệu quả hơn, sử dụng năng lượng tốt hơn và chúng không tản nhiệt nhiều, vì vậy chúng sẽ không cần hệ thống làm mát lớn như vậy.
• La phức tạp nó có phần cao hơn trong chuyển đổi do số lượng các giai đoạn nhiều hơn.
• Phông chữ tuyến tính không tạo ra can thiệp nói chung, vì vậy chúng tốt nhất khi không nên xảy ra nhiễu. Bộ chuyển mạch hoạt động với tần số cao hơn, và đó là lý do tại sao nó không tốt theo nghĩa này.
• El hệ số công suất đối với nguồn tuyến tính là thấp, vì công suất được lấy từ các xung điện áp trên đường dây tải điện. Đây không phải là trường hợp được chuyển đổi, mặc dù các giai đoạn trước đó đã được thêm vào để khắc phục sự cố này ở mức độ lớn, đặc biệt là ở các thiết bị được bán ở châu Âu.

Hoạt động

Để hiểu rõ hoạt động của nguồn chuyển mạch, các giai đoạn khác nhau của nó phải được toán học dưới dạng các khối, như có thể thấy trong hình trước. Các khối này có chức năng cụ thể:

• Bộ lọc 1: nó có nhiệm vụ loại bỏ các sự cố của mạng điện như nhiễu, sóng hài, quá độ, v.v. Tất cả những điều này có thể gây trở ngại cho hoạt động của các thành phần được cấp nguồn.
• Bộ chỉnh lưu: chức năng của nó là ngăn không cho phần tín hiệu hình sin đi qua, tức là dòng điện chỉ truyền theo một chiều, tạo ra sóng dưới dạng xung.
• Bộ hiệu chỉnh hệ số công suất: nếu dòng điện lệch pha so với điện áp, tất cả nguồn điện của mạng sẽ không được sử dụng tốt, và bộ sửa lỗi này giải quyết vấn đề này.
• Tụ điện- Các tụ điện sẽ làm giảm tín hiệu xung đi ra từ giai đoạn trước, lưu trữ điện tích và làm cho nó phát ra phẳng hơn nhiều, gần giống như tín hiệu liên tục.
• Transistor / Bộ điều khiển: nó hoạt động như một bộ điều khiển dòng điện đi qua, cắt và kích hoạt dòng điện, biến dòng điện gần như phẳng trước đó thành dòng điện xung. Mọi thứ sẽ được điều khiển bởi bộ điều khiển, bộ điều khiển này cũng có thể hoạt động như một phần tử bảo vệ.
• Máy biến áp: giảm điện áp ở đầu vào của nó để thích ứng với điện áp thấp hơn (hoặc một số điện áp thấp hơn) ở đầu ra của nó.
• Diode: nó sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều đi ra khỏi máy biến áp thành dòng điện xung.
• Bộ lọc 2: nó đi từ dòng điện xung trở lại một cách liên tục.
• Optocoupler: nó sẽ liên kết đầu ra nguồn với mạch điều khiển để điều chỉnh chính xác, một loại phản hồi.

Các loại nguồn

Các nguồn được chuyển mạch có thể được phân loại thành bốn các loại cơ bản:

• Đầu vào AC / đầu ra DC: Nó bao gồm một bộ chỉnh lưu, cổ góp, máy biến áp, bộ chỉnh lưu đầu ra và bộ lọc. Ví dụ, nguồn điện của PC.
• Đầu vào AC / Đầu ra AC: nó chỉ đơn giản bao gồm một bộ biến tần và một bộ biến tần. Một ví dụ về ứng dụng sẽ là động cơ điện.
• Đầu vào DC / đầu ra AC: Nó được biết đến như một nhà đầu tư, và họ không thường xuyên như những lần trước. Ví dụ, chúng có thể được tìm thấy trong máy phát điện 220v ở tần số 50Hz từ pin.
• Đầu vào DC / đầu ra DC: nó là một bộ chuyển đổi điện áp hoặc dòng điện. Ví dụ: như một số bộ sạc pin cho thiết bị di động được sử dụng trên ô tô.