スイッチング電源とリニア電源の違い
電力技術開発について
現代のパワーエレクトロニクス技術の発展の方向は、低周波技術に基づいて問題に対処する従来のパワーエレクトロニクスから、高周波技術に基づいて問題に対処する現代のパワーエレクトロニクスへと移行しています。そして、パワーエレクトロニクス技術とさまざまな電力システムの応用において、スイッチング電源技術は中核的な位置にあります。
スイッチング電源とリニア電源の違い
簡単に言えば、リニア電源の電圧調整は抵抗値を調整することで、スライディングバリスタを調整して電圧を変化させることと同等であると考えられます。一方、スイッチング電源はスイッチの周波数を調整することで電圧を変化させます。同時に、スイッチング電源とリニア電源は、出力電力の増加に伴い、両方のコストが増加するのに比べて、2つの増加率は異なります。
1、リニア電源は一定の出力電力点でのコストはスイッチング電源よりも高くなります。
そのため、パワーエレクトロニクス技術の発展と革新に伴い、スイッチング電源技術も引き続き飛躍的進歩と革新を遂げ、コストの問題はありますが、スイッチング電源技術を低出力電力の端へと移行させ、スイッチング電源に幅広い発展空間を提供しています。
2、電源は電子機器と人々の仕事、生活にますます近づき、電子機器は信頼性の高い電源と切り離せないものとなり、80年代にコンピュータがスイッチング電源を本格的に実現した後、90年代にスイッチング電源は次々とさまざまな電子電気分野に進出しました。
わずか10年の間に、スイッチング電源技術は急速にパワーエレクトロニクス機器の中核的地位を占めるようになりましたが、それはスイッチング電源のサイズが小さいためだけでしょうか?
3、実際、スイッチング電源の回路図から次のことがわかります。かさばる工業用周波数トランスを使用しておらず、同時に調整管による電力損失が大幅に削減されるため、大型のヒートシンクが不要になります。これにより、スイッチング電源は小型で軽量になります。ただし、スイッチング電源の最大の利点は、低消費電力と高効率です。スイッチング電源回路では、トランジスタが励起信号で、常に「オン」と「オフ」のスイッチング状態を繰り返します。変換速度は非常に速く、周波数は50Hzのみであるため、電源効率が大幅に向上します。
4、スイッチング電源の電圧レギュレータは広範囲です。スイッチング電源からの出力電圧は、励起信号のデューティサイクルによって調整され、入力信号信号電圧の変化は周波数または幅の調整によって補償されます。このようにして、産業周波数グリッド電圧の変化が大きい場合でも、より安定した出力電圧を確保できます。
5、スイッチング電源の動作周波数は基本的に50kHzで動作し、リニア安定化電源の1000倍であり、整流器のフィルタリング効率はほぼ1000倍になります。コンデンサフィルタリングを備えた半波整流でも、効率は500倍向上します。同じリップル出力電圧で、スイッチング電源を使用する場合、フィルタコンデンサの容量はリニア安定化電源のフィルタコンデンサの1/500〜1/1000にすぎません。
