Perbezaan Utama - SMPS vs Bekalan Kuasa Linear
Sebilangan besar alat elektronik dan elektrik memerlukan voltan DC agar dapat berfungsi. Peranti ini, terutamanya peranti elektronik dengan litar bersepadu, harus dibekalkan dengan voltan DC yang boleh dipercayai tanpa distorsi untuk berfungsi tanpa berfungsi atau terbakar. Tujuan bekalan kuasa DC adalah untuk membekalkan voltan DC bersih ke peranti ini. Bekalan kuasa DC dikategorikan ke mod linier dan beralih, yang merupakan topologi yang terlibat untuk menjadikan bekalan elektrik AC menjadi DC lancar. Bekalan kuasa linier menggunakan transformer untuk langsung menurunkan voltan arus AC ke tahap yang diinginkan sementara SMPS menukar AC ke DC menggunakan alat beralih yang membantu memperoleh nilai rata-rata tahap voltan yang diinginkan. Ini adalah perbezaan utama antara SMPS dan bekalan kuasa linear.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu Bekalan Kuasa Linear
3. Apakah SMPS
4. Perbandingan Berdampingan - SMPS vs Bekalan Kuasa Linear dalam Borang Jadual
5. Ringkasan
Apakah Bekalan Kuasa Linear?
Dalam bekalan kuasa linear, voltan AC utama ditukar kepada voltan yang lebih rendah secara langsung oleh pengubah step-down. Transformer ini mesti mengendalikan kuasa yang besar kerana berfungsi pada frekuensi sesalur AC 50 / 60Hz. Oleh itu, pengubah ini besar dan besar, menjadikan bekalan kuasa menjadi berat dan besar.
Voltan step-down kemudian diperbaiki dan disaring untuk mendapatkan voltan DC yang diperlukan untuk output. Oleh kerana voltan pada tahap ini dikenakan berbeza-beza bergantung pada distorsi voltan masukan, peraturan voltan dilakukan sebelum output. Pengatur voltan dalam bekalan kuasa linier adalah pengatur linier, yang biasanya merupakan alat semikonduktor yang bertindak sebagai perintang yang berubah-ubah. Nilai rintangan output berubah dengan keperluan daya output, menjadikan voltan output tetap. Oleh itu, pengatur voltan berfungsi sebagai alat penghilang daya. Sebilangan besar masa, ia menghilangkan daya yang berlebihan untuk menjadikan voltan tetap. Oleh itu, pengatur voltan harus mempunyai sink haba yang besar. Akibatnya, bekalan kuasa linear menjadi lebih berat. Selanjutnya, sebagai akibat dari pelesapan kuasa oleh pengatur voltan sebagai haba,kecekapan bekalan kuasa linear menurun sebanyak kira-kira 60%.
Walau bagaimanapun, bekalan kuasa linier tidak menghasilkan bunyi elektrik pada voltan keluaran. Ini memberikan pengasingan antara output dan input kerana pengubah. Oleh itu, bekalan kuasa linier digunakan untuk aplikasi frekuensi tinggi seperti peranti frekuensi radio, aplikasi audio, ujian makmal yang memerlukan bekalan bebas bunyi, pemprosesan isyarat, dan penguat.
Gambar 01: Bekalan Kuasa dengan Pengatur Voltan Linear
Apa itu SMPS?
SMPS (bekalan kuasa mod suis) beroperasi pada peranti transistor beralih. Pada mulanya, input AC ditukar menjadi voltan DC oleh penerus, tanpa mengurangkan voltan, tidak seperti bekalan kuasa linear. Kemudian voltan DC mengalami pengalihan frekuensi tinggi, biasanya oleh transistor MOSFET. Maksudnya, voltan melalui MOSFET dihidupkan dan dimatikan oleh isyarat MOSFET Gate, biasanya isyarat modulasi lebar denyut sekitar 50 kHz (blok pencincang / penyongsang) Selepas operasi memotong ini, bentuk gelombang menjadi isyarat DC-berdenyut. Selepas itu, transformer step-down digunakan untuk mengurangkan voltan isyarat DC berdenyut frekuensi tinggi ke tahap yang diinginkan. Akhirnya, penyearah output dan penapis digunakan untuk mengembalikan voltan DC output.
Rajah 02: Gambarajah Blok SMPS
Peraturan voltan di SMPS dilakukan melalui rangkaian maklum balas yang memantau voltan keluaran. Sekiranya keperluan daya beban tinggi, voltan keluaran cenderung meningkat. Kenaikan ini dikesan oleh rangkaian maklum balas pengatur dan digunakan untuk mengawal nisbah on-to-off isyarat PWM. Oleh itu, voltan isyarat purata berubah. Akibatnya, voltan keluaran dikawal agar tetap berterusan.
Transformer step-down yang digunakan di SMPS beroperasi pada frekuensi tinggi; oleh itu, isipadu dan berat pengubah jauh lebih sedikit daripada bekalan kuasa linier. Ini menjadi sebab utama SMPS jauh lebih kecil dan lebih ringan daripada rakan sejenis liniernya. Lebih-lebih lagi, peraturan voltan dilakukan tanpa menghilangkan daya yang berlebihan sebagai kehilangan Ohmik atau panas. Kecekapan SMPS mencapai 85-90%.
Pada masa yang sama, SMPS menghasilkan kebisingan frekuensi tinggi kerana operasi beralih MOSFET. Kebisingan ini dapat dilihat dalam voltan keluaran; namun, dalam beberapa model canggih dan mahal, kebisingan keluaran ini dapat dikurangkan sampai tahap tertentu. Tambahan pula, peralihan ini juga menyebabkan gangguan frekuensi elektromagnetik dan radio. Oleh itu, diperlukan untuk menggunakan pelindung RF dan penapis EMI di SMPS. Oleh itu, SMPS bukanlah aplikasi frekuensi audio dan radio yang sesuai. Peralatan yang kurang sensitif terhadap kebisingan seperti pengecas telefon bimbit, motor DC, aplikasi kuasa tinggi, dan lain-lain boleh digunakan dengan SMPS. Reka bentuknya yang lebih ringan dan lebih kecil menjadikannya mudah digunakan sebagai peranti mudah alih juga.
Apakah perbezaan antara SMPS dan Linear Power Supply?
Artikel Diff Tengah sebelum Jadual
SMPS vs Bekalan Kuasa Linear |
|
| SMPS membetulkan AC secara langsung tanpa mengurangkan voltan. Kemudian DC yang ditukar dihidupkan dalam frekuensi tinggi untuk transformer yang lebih kecil untuk mengurangkannya ke tahap voltan yang diingini. Akhirnya, isyarat AC frekuensi tinggi diperbaiki ke voltan output DC. | Bekalan kuasa linier mengurangkan voltan ke nilai yang diinginkan pada awalnya oleh pengubah yang lebih besar. Selepas itu, AC diperbaiki dan disaring untuk menjadikan voltan DC output. |
| Peraturan Voltan | |
| Peraturan voltan dilakukan dengan mengawal frekuensi pensuisan. Voltan keluaran dipantau oleh litar maklum balas dan variasi voltan digunakan untuk kawalan frekuensi. | Voltan DC yang diperbaiki dan ditapis dikenakan rintangan output pembahagi voltan untuk membuat voltan keluaran. Rintangan ini dapat dikawal oleh litar maklum balas yang memantau variasi voltan keluaran. |
| Kecekapan | |
| Penjanaan haba di SMPS agak rendah kerana transistor pensuisan beroperasi di kawasan pemotongan dan kelaparan. Saiz kecil pengubah output juga menjadikan kehilangan haba kecil. Oleh itu, kecekapannya lebih tinggi (85-90%). | Lebihan kuasa dikeluarkan sebagai haba untuk menjadikan voltan tetap dalam bekalan kuasa linear. Lebih-lebih lagi, pengubah input jauh lebih besar; dengan itu, kerugian pengubah lebih tinggi. Oleh itu, kecekapan bekalan kuasa linear serendah 60%. |
| Membina | |
| Saiz transformer SMPS tidak perlu besar kerana beroperasi dalam frekuensi tinggi. Oleh itu, berat pengubah juga akan kurang. Akibatnya, ukuran serta berat SMPS jauh lebih rendah daripada bekalan kuasa linier. | Bekalan kuasa linier jauh lebih besar kerana pengubah input harus besar kerana frekuensi rendah di mana ia beroperasi. Oleh kerana lebih banyak haba dihasilkan dalam pengatur voltan, sink haba juga harus digunakan. |
| Pengganggu Kebisingan dan Voltan | |
| SMPS menghasilkan bunyi frekuensi tinggi kerana beralih. Ini masuk ke voltan keluaran, dan juga kadangkala input. Penyimpangan harmonik dalam kuasa utama juga mungkin berlaku di SMPS. | Bekalan kuasa linier tidak mengeluarkan bunyi dalam voltan keluaran. Penyelewengan harmonik jauh lebih rendah daripada SMPS. |
| Permohonan | |
| SMPS boleh digunakan sebagai peranti mudah alih kerana binaannya kecil. Tetapi kerana menghasilkan bunyi frekuensi tinggi, SMPS tidak dapat digunakan untuk aplikasi sensitif terhadap kebisingan seperti aplikasi RF dan audio. | Bekalan kuasa linier jauh lebih besar dan tidak dapat digunakan untuk peranti mudah alih. Oleh kerana mereka tidak menghasilkan bunyi bising dan voltan keluaran juga bersih, ia digunakan untuk kebanyakan ujian elektrik dan elektronik di makmal. |
Ringkasan - SMPS vs Bekalan Kuasa Linear
Bekalan kuasa SMPS dan Linear adalah dua jenis bekalan kuasa DC yang digunakan. Perbezaan utama antara SMPS dan bekalan kuasa linier adalah topologi yang digunakan untuk pengatur voltan dan penurunan voltan. Walaupun bekalan kuasa linier menukar AC ke voltan rendah pada awalnya, SMPS terlebih dahulu membetulkan dan menapis AC sesalur dan kemudian beralih ke AC frekuensi tinggi sebelum turun. Oleh kerana berat dan saiz transformer meningkat apabila frekuensi operasi menurun, transformer input bekalan kuasa linier jauh lebih berat dan lebih besar tidak seperti di SMPS. Di samping itu, kerana peraturan voltan dilakukan dengan pelesapan haba melalui rintangan, bekalan kuasa linier harus mempunyai pendingin yang menjadikannya lebih berat. Pengatur SMPS mengawal frekuensi beralih untuk mengawal voltan output. Oleh itu,SMPS berukuran lebih kecil dan beratnya lebih ringan. Oleh kerana penjanaan haba di SMPS lebih rendah, kecekapannya juga lebih tinggi.
Muat turun Versi PDF SMPS vs Bekalan Kuasa Linear
Anda boleh memuat turun versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan luar talian seperti dalam catatan petikan. Sila muat turun versi PDF di sini Perbezaan Antara SMPS dan Bekalan Kuasa Linear.
