リニア電源入門

May 16, 2024

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リニア電源入門

 

リニア電源は、まず変圧器で交流電力を変換し、整流回路で整流・フィルタリングして不安定な直流電圧を得ます。高精度の直流電圧を得るには、電圧フィードバックで出力電圧を調整する必要があります。主な性能の観点から見ると、この電源技術は非常に成熟しており、高い安定性を実現でき、リップルが非常に小さく、スイッチング電源のような干渉やノイズがありません。電圧フィードバック回路はリニア状態で動作し、調整管に一定の電圧降下が生じます。大きな動作電流を出力すると、調整管の消費電力が大きくなり、変換効率が低下します。


リニア電源とは、リニア領域で動作する電圧調整用の真空管を指します。同様に、スイッチモード電源とは、飽和領域とカットオフ領域、つまりスイッチ状態で動作する電圧調整用のトランジスタを指します。


リニア電源は通常、出力電圧をサンプリングし、基準電圧と比較電圧増幅器に送ります。この電圧増幅器の出力は電圧レギュレータの入力として機能し、レギュレータを制御して入力との接合電圧を変化させ、出力電圧を調整します。しかし、スイッチング電源は、調整管のオンとオフの時間、つまりデューティ サイクルを変化させることによって出力電圧を変更します。


リニア電源の電圧調整に使用される真空管は、リニア領域で動作します。これに対応して、スイッチモード電源は、電圧調整に使用されるトランジスタが飽和領域とカットオフ領域、つまりスイッチ状態で動作することを意味します。


リニア電源は通常、出力電圧をサンプリングし、基準電圧と比較電圧増幅器に送ります。この電圧増幅器の出力は電圧レギュレータの入力として機能し、レギュレータを制御して入力との接合電圧を変化させ、出力電圧を調整します。しかし、スイッチング電源は、調整管のオンとオフの時間、つまりデューティ サイクルを変化させることによって出力電圧を変更します。


2、リニア電源の原理:リニア電源は、主に電源周波数変圧器、出力整流フィルタ、制御回路、保護回路などから構成されています。リニア電源は、まず変圧器で交流電力を変換し、次に整流回路で整流・フィルタリングして不安定な直流電圧を得るタイプの電源です。高精度の直流電圧を得るためには、電圧フィードバックによって出力電圧を調整する必要があります。このタイプの電源技術は成熟しており、高い安定性を実現でき、リップルが最小限で、スイッチング電源のような干渉やノイズがありません。しかし、その欠点は、大きくてかさばる変圧器が必要であり、必要なフィルタリングコンデンサの体積と重量もかなり大きいことです。さらに、電圧フィードバック回路は線形状態で動作し、調整管に一定の電圧降下があります。大きな動作電流を出力する場合、調整管の消費電力が高すぎて変換効率が低く、大きなヒートシンクを設置する必要があります。 このタイプの電源は、コンピュータやその他のデバイスのニーズには適しておらず、徐々にスイッチング電源に置き換えられます。 3、スイッチング電源と比較して:スイッチング電源には、主に入力グリッドフィルタ、入力整流フィルタ、インバータ、出力整流フィルタ、制御回路、保護回路が含まれます。 それらの機能は次のとおりです。


1. 入力電力網フィルタ:モーターの起動、電化製品のスイッチング、落雷など電力網からの干渉を排除するとともに、スイッチング電源によって発生する高周波ノイズが電力網に広がるのを防ぎます。


2. 入力整流フィルタ:電力網の入力電圧を整流およびフィルタリングして、コンバータに DC 電圧を供給します。


3. インバータ:スイッチング電源の重要な部分です。DC電圧を高周波AC電圧に変換し、出力部を入力電力網から分離する役割を果たします。


4. 出力整流フィルタ:コンバータから出力される高周波AC電圧を整流およびフィルタリングして必要なDC電圧を得るとともに、高周波ノイズが負荷に干渉するのを防ぎます。


5.制御回路:出力DC電圧を検出し、基準電圧と比較して増幅します。発振器のパルス幅を変調してコンバータを制御し、安定した出力電圧を維持します。


6. 保護回路:スイッチング電源に過電圧または過電流の短絡が発生すると、保護回路がスイッチング電源の動作を停止し、負荷と電源自体を保護します。
 

Adjustable DC power supply

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