Detaillierte Erklärung der linear geregelten Stromversorgung, des Schaltnetzteils und der phasengesteuerten Stromversorgung
Einführung von linear geregelten Netzteilen, Schaltnetzteilen und Phasennetzteilen
Je nach Umwandlungsmodus kann die Gleichstromversorgung in drei Typen unterteilt werden: linear geregelte Stromversorgung, Schaltnetzteil und phasengesteuerte Stromversorgung.
1. Das linear geregelte Netzteil kann die Anforderungen an Gleichspannung und Netzteilqualität (Präzision, Welligkeit usw.) erfüllen, die für elektronische Schaltungen erforderlich sind, weist jedoch zwei wesentliche Nachteile auf: Erstens arbeitet der Regler VT in einem linearen Verstärkungszustand mit großen Verlusten und geringer Netzteileffizienz. Zweitens wird ein Netzfrequenztransformator T benötigt, der das gesamte Netzteil sperrig und schwer macht.
2. Das Schaltnetzteil soll die Mängel eines linear geregelten Netzteils überwinden. Sein Name kommt daher, dass seine Stromversorgung (Leistung) elektronische Geräte immer im Schaltzustand arbeitet.
3. Phasengesteuerte Stromversorgung ist die Abkürzung für Thyristor-Phasensteuerungsstromversorgung. Wie bei der Schaltstromversorgung arbeiten auch die Leistungselektronikgeräte in der phasengesteuerten Stromversorgung im Schaltzustand, aber ihre Arbeitsfrequenz ist die Netzfrequenz (50 Hz) statt einer Hochfrequenz. Im Gegensatz dazu ist ein wesentlicher Vorteil der phasengesteuerten Stromversorgung ihre einfache Schaltung und bequeme Steuerung. Ihr Hauptnachteil ist ein Netzfrequenztransformator, der die gesamte Stromversorgung sperrig und schwer macht. Die Welligkeitsfrequenz der Gleichstromausgangsspannung dieser phasengesteuerten Stromversorgung beträgt nur ein Vielfaches der Netzfrequenz (2-mal bei einphasiger Vollbrückensteuerung und 6-mal bei dreiphasiger Vollbrückensteuerung), sodass ein größerer Filter erforderlich ist, um eine bessere Filterwirkung zu erzielen. Die Welligkeitsfrequenz der Gleichstromausgangsspannung der Schaltstromversorgung ist jedoch sehr hoch, oft über 20 kHz, sodass nur ein kleiner Filter erforderlich ist. Aufgrund der niedrigen Schaltfrequenz der phasengesteuerten Stromversorgung ist ihre Reaktionsgeschwindigkeit auf die Steuerung langsamer als die der Schaltstromversorgung.
Traditionell bezieht sich der Begriff Schaltnetzteil auf eine Gleichstromversorgung, bei der elektronische Leistungsgeräte (Stromversorgung) im Hochfrequenzschaltzustand arbeiten. Daher wird es auch als Hochfrequenz-Schaltnetzteil bezeichnet. Phasenseitige Stromversorgungen fallen nicht in den Begriff Schaltnetzteil.
