Einführung in linear geregelte Netzteile, Schaltnetzteile und phasengesteuerte Netzteile
Gleichstromversorgungen können je nach Umwandlungsmethode in drei Kategorien unterteilt werden: linear geregelte Stromversorgung, Schaltnetzteil und phasengesteuerte Stromversorgung.
1. Das linear geregelte Netzteil kann die von elektronischen Schaltkreisen geforderten Anforderungen an Gleichspannung und Netzteilqualität (Genauigkeit, Welligkeit usw.) erfüllen. Es weist jedoch zwei wesentliche Nachteile auf: Erstens arbeitet die Einstellröhre VT in einem linearen Verstärkungszustand und der Verlust ist sehr hoch. Groß, die Effizienz des Netzteils ist sehr gering; zweitens ist ein Netzfrequenztransformator T erforderlich, wodurch das gesamte Netzteil groß und schwer wird.
2. Das Schaltnetzteil wurde entwickelt, um die Mängel des linear geregelten Netzteils zu überwinden. Es ist nach seinen elektrischen (Leistungs-)Elektronikgeräten benannt, die immer im Schaltzustand arbeiten.
3. Phasengesteuerte Stromversorgung ist die Abkürzung für Thyristor-phasengesteuerte Stromversorgung. Wie bei Schaltnetzteilen arbeiten auch die Leistungselektronikgeräte in der phasengesteuerten Stromversorgung im Schaltzustand, aber ihre Arbeitsfrequenz ist die Netzfrequenz (50 Hz), nicht die Hochfrequenz. Im Gegensatz dazu sind die wesentlichen Vorteile der phasengesteuerten Stromversorgung die einfache Schaltung und die bequeme Steuerung. Ihr Hauptnachteil ist, dass sie einen Netzfrequenztransformator benötigt, wodurch die gesamte Stromversorgung groß und schwer wird. Darüber hinaus beträgt die Welligkeitsfrequenz der Gleichstromausgangsspannung der phasengesteuerten Stromversorgung nur ein Vielfaches der Netzfrequenz (2-mal bei einphasiger Vollbrückensteuerung und 6-mal bei dreiphasiger Vollbrückensteuerung). Um eine bessere Filterwirkung zu erzielen, ist ein größerer Filter erforderlich. Die Welligkeitsfrequenz der Gleichstromausgangsspannung der Schaltstromversorgung ist sehr hoch, oft über 20 kHz, sodass nur ein kleiner Filter erforderlich ist. Aufgrund der niedrigen Schaltfrequenz der phasengesteuerten Stromversorgung ist ihre Steuerungsreaktionsgeschwindigkeit auch langsamer als die der Schaltstromversorgung.
Gemäß der üblichen Praxis bezieht sich der Begriff Schaltnetzteil speziell auf eine Gleichstromversorgung mit elektrischen (Leistungs-)elektronischen Geräten, die im Hochfrequenz-Schaltzustand arbeiten; daher wird es auch als Hochfrequenz-Schaltnetzteil bezeichnet, während phasengesteuerte Netzteile nicht zum Begriff Schaltnetzteil zählen.
