Коммутациялық қуат көздері заманауи электрониканың, өнеркәсіптік автоматтандырудан тұтынушы электроникаға дейін. Олардың кеңінен таралғанына қарамастан, мәселелер әлі де сақталуда - қуат көзі шулы және сызықты баламалармен салыстырғанда аз сенімді ме? Осы мақалада біз осы мәселелерді шешеміз және осы жорамалдардағы шындықты түсінуге көмектесетін егжей-тегжейлі түсініктер ұсынамыз.
Коммутациялық электрмен жабдықтау дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді?
А Қуат көзін ауыстыру (сонымен қатар қосқыш режимі немесе SMP ретінде белгілі) - электр қуатын үнемдеу үшін жоғары жиілікті коммутация және басқару тізбегін қолданатын электронды қуат конвертері. Резистер кернеуіне және үлкен трансформаторларға сүйенетін дәстүрлі сызықтық қуат көздерінен айырмашылығы, қуат көздері қуат көздерін ауыстыру шығатын транзисторлардың көмегімен шығыс кернеуін реттейді.
Бұл жоғары жиілікті жұмыс, көбінесе 20 кГц-ның бірнеше МГц-ге дейінгі диапазонында аз компоненттер мөлшеріне, жеңілірек, жеңілірек және энергия тиімділігі айтарлықтай мүмкіндік береді. Бұл сипаттамалар ауысу қуат көзі көптеген заманауи құрылғылар үшін әдепкі таңдау жасады.
Әдеттегі қосымшалар мыналар кіреді:
| өтініш түрі |
Мысалдар |
| Өнеркәсіптік автоматика |
PLC, сенсорлар, басқару шкафтары |
| Тұтынушы электроника |
Теледидар, ойын консольдері, зарядтағыштар |
| Байланыс жабдықтары |
Маршрутизаторлар, модемдер, базалық станциялар |
| Жарықдиодты жарықтандыру жүйелері |
Көше шамдары, белгілер, сәулеттік қолдану |
Алайда, бұл артықшылықтар сөзсіз болғанымен, айналасындағы ортақ сындарды зерттеу қажет шу мен сенімділіктің .
Қуат жабдықтарын ауыстыру шынымен де шулы ма?
Ауыстыру қуат көздерінің ең көп кездесетін сындарының бірі - электрлік және акустикалық шу . Бірақ бұл сұраққа шынымен жауап беру үшін біз шудың екі түрлі түрін ажырата білуіміз керек:
1. Электр шу (EMI / RFI)
Қуат көздерін ауыстыру электромагниттік кедергілер (EMI) және радиожиілік кедергілерін (RFI) шығарады. олардың жоғары жиілікті коммутациялау жұмыстарына байланысты Алайда, реттелетін айнымалы ток конвертерлерінде қолданылатын заманауи коммутациялық қуат көздері, мысалы, EMI EMI сүзгілерімен, қорғайтын және Халықаралық ЭМК стандарттарына сәйкестендірілген.
Сонымен қатар, шу деңгейі көбінесе дизайн сапасына байланысты. Өнеркәсіптік коммутациялық қуат көздері тығыз толеранттылармен, минималды кернеумен және электр шу шығаратын сүзгіден өткізілген шығарылымдар және сүзгі шығарылған шығарылымдар, бұл электр шуын қолайлы шектеулер шегінде төмендету үшін.
2. Акустикалық шу (ызылдау немесе ұру)
Бір жағынан акустикалық шу, кейде белгілі бір жиіліктерде жұмыс істеген кезде керамикалық конденсаторлардағы трансформаторлардағы немесе тербелістердегі магниттердің салдарынан болады. Алайда, бұл әдетте адам тыңдайтын ауқымынан тыс 20 кГц жоғары жақсы жасалған жеткізілімдерде естіледі.
Барлық коммутациялық қуат көздері шудың біршама деңгейінде пайда болады, ол проблемалы емес және дұрыс инженерия арқылы жиі басқарылады.
Қуат көзі ауысу қаншалықты сенімді?
Тағы бір кең таралған миф дегеніміз - электр қуатын ауыстыру желілік қуат көздеріне қарағанда аз сенімді. Сенімділікке әсер ететін факторларды түсіну арқылы бұны шешейік:
1. Жылуды басқару
Бір алаңдаушылық Электрмен жабдықтаудың коммутациясы - жылу өндірісі . Бұл құрылғылар жоғары жиілікте жұмыс істегендіктен, олар Мозфет және индукторлар сияқты компоненттерде локализацияланған жылу шығарады. Алайда, ең заманауи дизайндардың көпшілігі жылу шығынын , жоғары температурадан тыс бақылауды және тиімді жылу раковиналарын немесе ауа ағынына негізделген салқындату жүйелерін біріктіреді.
Дұрыс термиялық басқару компоненттердің электрмен жабдықтаудың өмірін едәуір ұзартатын, компоненттердің максималды температуралық рейтингтерінен төмен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
2. Кіріктірілген қорғаныс механизмдері
Бүгінгі ауысу қуат көздері көбінесе жабдықталған қорғаныс функцияларымен :
| қорғаныс түрі |
функциясы |
| Кернеуден қорғау |
Шығарылған жабдықтардың шығарылуына жол бермейді |
| Шамадан тыс жүктеме қорғау |
Жоғары жүктеме астындағы ағымдарды өшіреді немесе шектейді |
| Қысқа тұйықталудан қорғау |
Қысқа тұйықталу кезіндегі ішкі компоненттерді қорғау |
| Температураны өшіру |
Қызып кету кезінде автоматты түрде өшеді |
Бұл ерекшеліктер тек құрылғының қауіпсіздігін арттырып қана қоймай , сонымен қатар жалпы сенімділікке айтарлықтай мән береді.
3. Ұзақ өмірлік және MTBF рейтингі
Жақсы ойластырылған қуат көздері көбінесе MTBF (сәтсіздік арасындағы орташа уақыт) 100 000 сағат немесе одан да көп. Тиісті пайдалану және орнатумен олар өндірістік және коммерциялық ортада үздіксіз қызмет ұсынады.
Қуат көзін қосудың электрмен жабдықталуын салыстыра отырып, желілік қуат көзі
Неғұрлым объективті көріністі қамтамасыз ету үшін негізгі айырмашылықтарды қарастырайық:
| мүмкіндіктерді |
ауыстыру Қуат көзінің |
желілік қуат көзі |
| Әсерлілік |
80-95% |
50-60% |
| Өлшем және салмақ |
Ықшам және жеңіл |
Үлкен және ауыр |
| Жылу өнімі |
Жоғары тиімділікке байланысты төмен |
Энергия жоғалту салдарынан жоғары |
| Шу (EMI / RFI) |
Жоғары, бірақ басқарылатын |
Өте төмен |
| Реттеу және икемділік |
Кең диапазонмен жоғары дәлдік |
Шектеу шектеулі |
| Қызмет ету мерзімі |
Дизайнмен ұзақ |
Ұзақ, бірақ аз мүмкіндікке ие |
Сызықтық қуат көздері шу шығаратын ортада (мысалы, аудио немесе зертханалық жабдық) жеңіске жетуі мүмкін, ал ауысу қуат көздері барлық басқа аймақтарда басым , әсіресе кеңістік, шығындар және тиімділік маңызды.
Қуат көздерін ауыстыру туралы жалпы сұрақтар
Q1. Қуат жабдықтарын ауыстыруға сезімтал электроника зақымдалуы мүмкін бе?
Дұрыс жасалған жоқ. Дұрыс сүзгілеу, реттеу және шамадан тыс қорғаныс көмегімен қуат көзі микроконтроллерлер, жарықдиодты және байланыс құралдары сияқты сезімтал құрылғылар үшін өте қауіпсіз.
Q2. Неліктен кейбір құрылғылар коммутациялық қосқышта қуаттылықты қашан қуаттайды?
Buzzing әдетте SOUTPR дизайнынан немесе қарт-қарасты компоненттерден пайда болады. Сапа дизайны естілетін жиіліктерден аулақ болу үшін 20 кГц-тан жоғары жұмыс істейді және катушканың алдын алу үшін тұрақты магниттік компоненттерді қолданыңыз.
Q3. Мен қандай сертификаттарды іздеуім керек?
сертификаттарын іздеңіз CE , UL , ROHS және FCC сәйкес . Бұл өнімнің қауіпсіздігі, тиімділігі және электромагниттік үйлесімділігі үшін қатаң тестілеуден өткендігін көрсетеді.
4-сұрақ. Барлық коммутациялық қуат беріле ме?
Ештене етпейді. Олар топологиядан ерекшеленеді (шелек, күшейтіңіз, ұшу, алға), кіріс / шығару рейтингі, қорғаныс белгілері, формалар факторлары және қалыптастыру. Жақсы қарап шыққан, қолданбалы модельді таңдау жақсы нәтиже мен сенімділікті қамтамасыз етеді.
Коммутациялық қуат көзін орнатудың озық тәжірибелері
Сіздің өнімділігі мен өмірін ұлғайту Қуат көзін ауыстыру Осы нұсқауларды қарастырыңыз:
Жеткілікті желдетуді қамтамасыз етіңіз. Жылу қондырғысы өмірді күрт төмендетуі мүмкін.
дұрыс теріні және тізбекті қорғауды қолданыңыз . Кіріс жағындағы
Шамадан тыс жүктемеден аулақ болыңыз. Әрқашан жүктеме қажеттілігінің ең көп мөлшері 20-30% буферіне рұқсат етіңіз.
кернеуден қорғау орнатыңыз . Қуатқа немесе найзағайға бейім ортада
таза сымдармен қамтамасыз етіңіз . EMI мәселелерін азайту және тұрақты жұмыс істеу үшін
Бұл шаралар орындалатын кезде, қуат көздерін ауыстыру үнсіз, тиімді және жылдар бойы ақауларсыз жұмыс істей алады.
Қорытынды
Қысқа жауап жоқ .дұрыс жасалған және орнатылған кезде
Қуат жабдықтарын ауыстыру кезінде электр және акустикалық шудың бірнеше деңгейін құрайды, бұл заманауи дизайндарда жақсы басқарылады, олар жетілдірілген сүзгілеу, экрандау және жиілікті оңтайландыру арқылы жақсы басқарылады. Сол сияқты, сенімділікке қатысты мәселелер ескірген, өйткені бүгінгі ауысу қуат көздері MTBF рейтингтерімен, тұрақты, тұрақты, тұрақты, тұрақты жұмысын қамтамасыз ететін термиялық қорғау механизмдерімен және термиялық қорғау тетіктерімен келеді.
Егер сіз таңдасаңыз , халықаралық стандарттарға сәйкес келуге басымдық беріңіз, кешенді қорғауды ұсынады және сіздің өніміңіз / жүктеме талаптарына сәйкес келеді. коммутациялық электрмен жабдықтауды өнеркәсіптік автоматтандыру, жарықдиодты жүйелер немесе сезімтал электроника үшін
Осылайша, сіз жоғары тиімділіктің , ықшам дизайнының артықшылықтарын және жоғары сенімділікті , шу немесе тұрақсыздық туралы жоғары сенімділіктен ләззат аласыз.
