スイッチング電源と通常の電源の違いは?

Oct 14, 2022

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通常の電源は一般的にリニア電源ですが、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違います。 スイッチングチューブ(スイッチング電源では、調整チューブをスイッチングチューブと呼びます)は、オンとオフの2つの状態で動作します。オン-抵抗は非常に小さいです。 オフ - 抵抗が非常に大きくなっています。


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、降圧、大出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。 次の図を通して、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。 図に示すように、回路はスイッチ K (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 D、エネルギー蓄積インダクタ L、フィルタ コンデンサ C などで構成されています。スイッチKとインダクタL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LとコンデンサCに保存します。インダクタL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、電流が増加しますつまり、出力が電源電圧値にすぐに到達することはできません。 一定時間経過すると、スイッチがオフになります。 インダクタ L の自己インダクタンス効果 (インダクタ内の電流に慣性効果があることを視覚化できます) により、回路内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、還流ダイオードDのアノードに流れ、ダイオードDを通り、インダクタLの左端に戻るというループを形成します。 スイッチが開閉する時間を制御することにより (つまり、PWM - パルス幅変調)、出力電圧を制御できます。 出力電圧を検出して出力電圧を変化させずにオン時間とオフ時間を制御すれば、電圧調整の目的は達成されます。


共通電源とスイッチング電源には同じ電圧調整管があり、フィードバック原理を使用して電圧を調整します。


それに比べて、スイッチング電源はエネルギー消費が少なく、AC電圧の適用範囲が広く、出力DCリップル係数が優れていますが、スイッチングパルスの干渉が欠点です。


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 (周波数が高い場合、スイッチは VMOS) が順番にオンになることです。 まず、上部のブリッジスイッチに電流が流れ込み、インダクタンスコイルの蓄電機能を利用して電気エネルギーを集めます。 コイルでは、最終的に上部のブリッジ スイッチ管がオフになり、下部のブリッジ スイッチ管がオンになり、インダクタ 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をオフにし、上のブリッジのスイッチをオンにして電流を流し、このプロセスを繰り返します。この 2 つのスイッチがオンとオフを切り替えるため、スイッチング電源と呼ばれます。


リニア電源は違います。 スイッチの介在がないので、上水道管は常に放水しています。 多すぎると漏れます。 これは、一部のリニア電源の調整チューブ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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