スイッチング電源と通常の電源の違い
通常の電源は一般的にリニア電源であり、リニア電源とは調整管がリニア状態で動作する電源を指します。 スイッチング電源では異なり、スイッチング管（スイッチング電源では、一般に調整管をスイッチング管と呼びます）は、オンとオフの2つの状態で動作します。オン-抵抗は非常に小さく、オフ-抵抗が非常に大きい。
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スイッチング電源は比較的新しいタイプの電源です。 高効率、軽量、昇圧と降圧、および大出力電力という利点があります。 ただし、回路はスイッチング状態で動作するため、ノイズが比較的大きくなります。
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例：降圧スイッチング電源
降圧スイッチング電源の動作原理について簡単に説明しましょう。回路は、スイッチ (実際の回路ではトランジスタまたは電界効果トランジスタ)、フリーホイール ダイオード、エネルギー蓄積インダクタ、フィルタ コンデンサなどで構成されています。
スイッチが閉じると、電源はスイッチとインダクタを介して負荷に電力を供給し、電気エネルギーの一部をインダクタとコンデンサに蓄えます。 インダクタンスの自己インダクタンスにより、スイッチがオンになった後、電流はゆっくりと増加します。つまり、出力はすぐに電源電圧値に到達できません。
一定時間後、スイッチはオフになり、インダクタの自己インダクタンス（インダクタの電流に慣性効果があることを視覚的に比較できます）により、回路の電流は変化しません。つまり、左から右に流れ続けます。 この電流は、負荷を通り、アース線から戻り、フリーホイーリング ダイオードのアノードに流れ、ダイオードを通り、インダクタの左端に戻るというループを形成します。
出力電圧は、スイッチの開閉を制御することで制御できます (つまり、PWM - パルス幅変調)。 出力電圧を検出してオン時間とオフ時間を制御し、出力電圧を一定に保てば、電圧調整の目的は達成されます。
コモン電源もスイッチング電源も、フィードバックの原理で電圧を安定させる電圧調整管を持っている点は同じです。 違いは、スイッチング電源はスイッチングチューブを使用して調整するのに対し、通常の電源は一般的に三極管の線形増幅領域を使用して調整することです。 それに比べて、スイッチング電源は消費電力が少なく、AC電圧への適用範囲が広く、出力DCのリップル係数が優れています。 短所はスイッチングパルス干渉です。
通常のハーフブリッジスイッチング電源の主な動作原理は、上部ブリッジと下部ブリッジのスイッチングチューブ（周波数が高い場合、スイッチングチューブはVMOSです）が順番にオンになることです。 コイルでは、最終的に上のブリッジのスイッチ管がオフになり、下のブリッジのスイッチ管がオンになり、インダクタンスコイルとコンデンサが外部に電力を供給し続けます。 次に、下のブリッジのスイッチチューブをオフにしてから、上のブリッジを開いて電流を入れ、このように繰り返します.2つのスイッチチューブを順番にオン/オフする必要があるため、スイッチング電源と呼ばれます.供給。
リニア電源は違います。 スイッチがないので、上水道管からは常に水が流れています。 水が多すぎると漏れてしまいます。 これは、一部のリニア電源調整管でよく見られるものです。 無限の電気エネルギーはすべて熱エネルギーに変換されます。 この観点から、リニア電源の変換効率は非常に低く、熱が高い場合、コンポーネントの寿命が短くなり、最終的な使用効果に影響を与えます。
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主な違い: 仕組み
リニア電源の電力調整管は常に増幅領域で動作しており、流れる電流は連続しています。 調整管での電力損失が大きいため、大きな電力調整管が必要で、大型のラジエーターが取り付けられ、発熱が深刻で、効率が非常に低く、一般的には 40% ～ 60% (と言わざるを得ない)それは非常に線形です）電源）。
リニア電源の動作方式では、高電圧から低電圧に変化させるために電圧降下装置が必要になります。 一般的には変圧器で、KX電源のように整流して直流電圧を出力するものもあります。 このように、体積が大きく、扱いにくく、効率が低く、発熱が大きい。 リップルが小さい、調整率が良い、外部干渉が少ない、アナログ回路・各種アンプ等での使用に適しているなどの利点があります。
スイッチング電源のパワー素子はスイッチング状態で動作します。 電圧が調整されると、エネルギーはインダクタンスコイルを介して一時的に保存されるため、損失が小さく、効率が高く、熱放散の要件は低くなりますが、トランスとエネルギー貯蔵インダクタの要件は低くなります。 また、より高い要求もあり、低損失で透磁率の高い材料を使用する必要があります。 その変換器は単語のサイズです。 全体の効率は 80 ～ 98% です。 スイッチング電源は高効率で小型ですが、リニア電源に比べてリップルや電圧・電流の調整率がやや割安になっています。
