"스위칭 전원"과 "일반 전원"의 차이점은 무엇입니까?

현대적인 전자 장치에서는 효율성과 소형입니다전원 중요합니다. 탁월한 소형화, 경량 및 고효율을 통해 전자 정보 산업에서 전원 전원을 스위칭 전원 공급원 솔루션이 필요하지 않습니다. 이 기사는 전원 전원과 전통적인 선형 전원의 작업 원리, 분류, 특성 및 차이점을 탐구 하고이 전원 기술이 어떻게 현대 전자 장치의 요구를 충족시키는지를 밝힙니다.

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스위칭 전원이란 무엇입니까?

전원 전자 기술이 발전하고 발전함에 따라 전원 공급원 기술도 항상 변화하고 있습니다. 작은 크기, 경량 및 효율성이 뛰어난 거의 모든 현대 전자 기기는 현재 전원을 전환하는 데 의존합니다. 오늘날의 전자 정보 부문의 폭발적인 성장의 경우, 그것은 절대적으로 중요한 전원입니다.
스위칭 전원은 현대 전력 전자 기술을 사용하여 스위치 튜브의 시간 비율을 열고 가깝게 제어하여 안정적인 출력 전압을 유지하는 전원입니다. 일반적으로 MOSFET 및 펄스 폭 변조 (PWM)로 구성됩니다.
선형 전원에 비해 스위칭 전원은 입력 엔드가 AC 전원을 DC 전원으로 즉시 정한 다음 고주파 진동 회로의 동작 하에서 스위치 튜브는 전류의 켜기 및 오프를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 고주파 펄스 전류를 생성하십시오. 인덕터 (고주파 변압기)는 안정적인 저전압 DC 전력을 생성하기 위해 헬프입니다.
변압기의 코어는 스위칭 전원의 작동 주파수의 제곱에 반비례합니다. 따라서 주파수는 핵심 크기를 낮 춥니 다. 이것은 변압기를 크게 낮추는 데 도움이되므로 전원의 무게와 부피를 밝게합니다. 또한, DC를 직접 조절하기 때문에이 전원의 효율은 선형의 효율보다 훨씬 높습니다. 사람들은 전기를 절약하기 때문에 선호합니다. 회로는 복잡하고 유지 보수는 도전적이며 오염된다. 전원 소스 노이즈는 중요하며 일부 저음 회로에 적합하지 않습니다.

스위칭 전원의 특성

일반적으로 MOSFET 및 펄스 폭 변조 (PWM) 제어 IC는 전환 전원을 포함합니다. 크기, 경량 및 고효율의 특성을 가진 거의 모든 전자 장치는 이제 전력 전자 기술의 개발 및 창의성 덕분에 스위칭 전원을 사용합니다. 그것의 관련성은 분명합니다.

스위칭 전원의 분류

스위칭 전원의 세 가지 주요 유형은 일반적으로 스위칭 장치가 회로에 연결되는 방식과 구별 될 수 있습니다 : 시리즈 스위칭 전원, 병렬 스위칭 전원 및 변압기 스위칭 전원 공급원.
그중 푸시 풀, 하프 브리지, 풀 브리지 및 기타 형태는 변압기 스위칭 전원의 추가 부서 일 수 있습니다. 변압기의 여기 및 출력 전압의 위상을 사용하면 전방 유형, 플라이백 유형, 단일 발행 유형, 이중 발행 유형 및 기타 유형으로 분할 할 수 있습니다.

전원 스위칭 전원과 일반 전원의 차이

일반적으로 일반 전원은 선형 전원입니다. 선형 전원은 조정 튜브가 선형 상태에서 작동하는 전원을 나타냅니다. 스위칭 전원이 다릅니다. ON (매우 작은 저항, OFF - 매우 큰 저항, 스위치 튜브)에서 스위칭 전원이있는 두 상태에서 작업합니다. 일반적으로 조정 튜브라고합니다.
비교적 최근의 전원은 전원을 전환하는 것입니다. 고효율, 경량, 전압 스텝 업 및 스텝 다운 및 강한 출력 전력이 이점입니다. 그러나 회로는 스위칭 상태에서 작동하기 때문에 노이즈는 비교적 큽니다.

예 : 벅 스위칭 전원

벅 스위칭 전원의 작동 원리는 본질적으로 회로가 프리 휠링 다이오드, 에너지 저장 인덕터, 필터 커패시터, 스위치 (실제 회로의 삼각 또는 필드 효과 튜브) 등으로 구성되어 있다는 것입니다.
스위치가 닫히면 전원은 스위치 및 인덕터를 통해 하중에 전원을 공급하고 전기 에너지의 일부를 인덕터 및 커패시터에 저장합니다. 인덕터의 자체 유도는 스위치 켜진 후 전류가 점차 상승하여 순간 출력이 전원 전압에 도달하지 못하게합니다.
시간이 지나면 스위치가 꺼집니다. 회로의 전류는 일정하게 유지됩니다. 즉, 인덕터의 자체 정보로 인해 왼쪽에서 오른쪽으로 계속 흐릅니다. 이는 인덕터의 관성 효과가 회로. 부하는이 전류를받습니다. 지면 와이어 흐름에서 프리 휠링 다이오드의 양극으로 돌아갑니다. 다이오드를 통과합니다. 인덕터의 왼쪽 끝으로 돌아가서 루프를 만듭니다.
스위치 닫기 및 개방 시간을 제어함으로써 (예 : PWM-Pulse 폭 변조) 출력 전압을 제어 할 수 있습니다. 출력 전압을 검출하여 출력 전압을 변환하지 않도록하여 개방 및 폐쇄 시간이 제어되는 경우, 전압 조절의 목적이 달성됩니다.
일반 전원과 전원 전원을 스위칭하는 것과 관련하여 전압 조정 튜브를 특징으로하며 피드백 개념을 적용하여 전압을 안정화시킵니다. 주요 차이점은 일반 전원이 일반적으로 조정을 위해 트랜지스터의 선형 증폭 영역을 사용하는 반면 스위칭 전원은 스위칭 튜브를 조정하기 위해 사용한다는 것입니다. 대조적으로, 스위칭 전원은 출력 DC, 더 작은 에너지 사용 및 AC 전압에 더 많은 사용 범위를 제공합니다. 펄스 간섭을 변경하면 단점이 있습니다.
기존의 하프 브리지 스위칭 전원은 주로 상단 및 하단 브리지의 스위치 튜브 (주파수가 높을 때 VMO)가 차례로 켜진다는 것을 기반으로 작동합니다. 먼저, 전류는 상단 브리지 스위치 튜브를 통해 흐르고 인덕터 코일의 저장 기능은 코일의 전기 에너지를 수집하는 데 사용됩니다. 마침내 상단 브리지 스위치 튜브가 꺼지는 동안 하단 브리지 스위치 튜브가 켜집니다. 커패시터와 인덕터 코일은 외부 전원을 계속 실행합니다. 하단 브리지 스위치 튜브가 꺼지면 전류가 켜지도록 상단 브리지가 켜집니다. 이것은 여러 번 반복됩니다. 두 개의 스위치 튜브가 차례로 켜지고 꺼져 있기 때문에 스위칭 전원이라고합니다.
선형 전원은 다릅니다. 스위치 관련이 없기 때문에 상단 수도관은 항상 비워집니다. 초과가 존재하면 누출됩니다. 이것이 일부 선형 전원의 조정 튜브가 많은 열을 생성하고 불필요한 전기 에너지가 모두 열 에너지로 변형되는 이유입니다. 이러한 관점에서, 구성 요소의 수명은 감소에 결합되어 최종 사용 효과에 영향을 미치며, 열이 높을 때 선형 전원의 변환 효율이 상당히 나쁘다.

주요 차이 : 작업 모드

선형 전원의 전원 조정 튜브는 항상 증폭 영역에서 작동합니다. 통과하는 전류는 연속적입니다. 조정 튜브가 상당한 전력 손실을 유발할 때 큰 전력 조정 튜브가 필요하고 큰 방열판이 배치됩니다. 종종 40% –60% (정말 좋은 선형 전원이라는 것을 인정해야 함), 열은 상당하고 효율이 상당히 나쁘다.
선형 전원은 작업 모드에서 작동하여 스텝 다운 장치가 고전압에서 저전압으로 존재해야합니다. 일반적으로 변압기입니다. 그런 KX 전원이 있습니다. 그런 다음 정류 후 DC 전압이 출력됩니다. 이런 의미에서, 부피는 엄청나고 부피가 커지고 비효율적이며 열 발생도 큽니다. 그러나 작은 잔물결, 양호한 조정 속도, 외부 간섭이 거의 없음, 아날로그 회로 또는 다양한 앰프 등에 적합합니다.
스위칭 조건에서 작동하는 스위칭 전원의 전력 장치는 전압이 변경되면 인덕터 코일을 통해 에너지가 순간적으로 저장되므로 손실이 최소화되고 효율이 높으며 열산 소실 요구 사항이 낮습니다. 그러나 변압기 및 에너지 저장 인덕터에 대한 요구도 더 커집니다. 높은 수용성과 저 지 손실 재료로 구축해야합니다. 트랜스포머는 단순히 한 단어입니다. 일반적인 효율은 80% ~ 98%입니다. 스위칭 전원의 크기가 작고 효율이 뛰어나지 만, 리플, 전압 및 전류 조정 속도는 선형 전원과 비교할 때 상당한 할인을받습니다.

고효율, 소형화 및 경량의 장점으로 인해 전자 장치에서 전원 기술 스위칭 기술이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 회로 복잡성과 소음 문제가 있지만 기술 혁신과 설계 최적화를 통해 이러한 문제가 점차 해결되고 있습니다. 전통적인 선형 전원과 비교할 때 전환 전원은 에너지 효율과 부피의 명백한 이점이 있으며, 이는 전원 기술 개발을위한 새로운 방향을 나타냅니다. 전력 전자 기술의 지속적인 발전으로 스위칭 전원은 향후 더 높은 성능과 더 넓은 응용 프로그램을 달성 할 것으로 예상됩니다.