Prinzip der linearen Stromversorgung und Vergleich mit Schaltnetzteil
Auf linearer Stromversorgung
Kurze Einführung in die lineare Stromversorgung:
Bei der linearen Stromversorgung wird Wechselstrom über einen Transformator umgewandelt und dann durch Gleichrichtung und Filterung der Gleichrichterschaltung eine instabile Gleichspannung erzeugt. Um eine hochpräzise Gleichspannung zu erreichen, muss die Ausgangsspannung durch Spannungsrückkopplung angepasst werden. Unter dem Gesichtspunkt der Hauptleistung ist diese Stromversorgungstechnologie sehr ausgereift, kann eine hohe Stabilität erreichen, die Welligkeit ist ebenfalls sehr gering und es gibt keine Interferenzen und Geräusche bei Schaltnetzteilen. Der Spannungsrückkopplungskreis arbeitet in einem linearen Zustand und es gibt einen gewissen Spannungsabfall an der Reglerröhre. Wenn der Ausgangsstrom groß ist, ist der Stromverbrauch der Reglerröhre zu groß und die Umwandlungseffizienz ist gering.
Lineare Stromversorgung bedeutet, dass die zur Spannungsanpassung verwendete Röhre im linearen Bereich arbeitet. Entsprechend führt das Schaltnetzteil dazu, dass die zur Spannungsanpassung verwendete Röhre im Sättigungs- und Abschaltbereich, also im Schaltzustand, arbeitet.
Im Allgemeinen tastet ein lineares Netzteil die Ausgangsspannung ab und sendet sie an einen Vergleichsspannungsverstärker mit Referenzspannung. Der Ausgang dieses Spannungsverstärkers wird als Eingang des Spannungsreglers verwendet, um den Regler so zu steuern, dass sich seine Sperrschichtspannung mit dem Eingang ändert, um so seine Ausgangsspannung anzupassen. Das Schaltnetzteil ändert jedoch die Ausgangsspannung, indem es die Ein- und Ausschaltzeit der Regelröhre, also das Tastverhältnis, ändert.
Die zur Spannungsanpassung der linearen Stromversorgung verwendete Röhre arbeitet im linearen Bereich. Entsprechend führt das Schaltnetzteil dazu, dass die zur Spannungsanpassung verwendete Röhre im Sättigungs- und Abschaltbereich, also im Schaltzustand, arbeitet.
Im Allgemeinen tastet ein lineares Netzteil die Ausgangsspannung ab und sendet sie an einen Vergleichsspannungsverstärker mit Referenzspannung. Der Ausgang dieses Spannungsverstärkers wird als Eingang des Spannungsreglers verwendet, um den Regler so zu steuern, dass sich seine Sperrschichtspannung mit dem Eingang ändert, um so seine Ausgangsspannung anzupassen. Das Schaltnetzteil ändert jedoch die Ausgangsspannung, indem es die Ein- und Ausschaltzeit der Regelröhre, also das Tastverhältnis, ändert.
Prinzip der linearen Stromversorgung:
Die lineare Stromversorgung umfasst hauptsächlich einen Netzfrequenztransformator, einen Ausgangsgleichrichterfilter, eine Steuerschaltung und eine Schutzschaltung. Bei der linearen Stromversorgung wird Wechselstrom über einen Transformator umgewandelt und dann durch Gleichrichtung und Filterung der Gleichrichterschaltung eine instabile Gleichspannung erzeugt. Um eine hochpräzise Gleichspannung zu erreichen, muss die Ausgangsspannung durch Spannungsrückkopplung angepasst werden. Diese Stromversorgungstechnologie ist sehr ausgereift und kann mit Schaltnetzteilen eine hohe Stabilität, geringe Welligkeit und keine Interferenzen und Geräusche erreichen. Die Nachteile bestehen jedoch darin, dass ein großer und sperriger Transformator erforderlich ist und auch das Volumen und das Gewicht des Filterkondensators recht groß sind. Darüber hinaus arbeitet der Spannungsrückkopplungskreis in einem linearen Zustand und es gibt einen gewissen Spannungsabfall an der Regelröhre. Bei der Ausgabe eines großen Arbeitsstroms ist der Stromverbrauch des Regelrohrs zu groß, die Umwandlungseffizienz ist gering und es ist ein großer Kühlkörper installiert. Diese Art der Stromversorgung ist für die Anforderungen von Computern und anderen Geräten nicht geeignet und wird nach und nach durch Schaltnetzteile ersetzt. 3. Kontrastschaltnetzteil: Das Schaltnetzteil umfasst hauptsächlich Eingangsstromnetzfilter, Eingangsgleichrichterfilter, Wechselrichter, Ausgangsgleichrichterfilter, Steuerschaltung und Schutzschaltung. Ihre Funktionen sind:
1. Eingangsstromnetzfilter: Beseitigen Sie Störungen aus dem Stromnetz, wie z. B. das Starten des Motors, das Einschalten von Elektrogeräten, Blitzeinschläge usw., und verhindern Sie außerdem das durch das Schaltnetzteil erzeugte hochfrequente Rauschen Ausbreitung auf das Stromnetz.
2. Eingangsgleichrichterfilter: Die Eingangsspannung des Stromnetzes wird gleichgerichtet und gefiltert, um Gleichspannung für den Wandler bereitzustellen.
3. Wechselrichter: Er ist der Schlüsselbestandteil der Schaltstromversorgung. Es wandelt Gleichspannung in hochfrequente Wechselspannung um und isoliert den Ausgangsteil vom Eingangsstromnetz.
4. Ausgangsgleichrichterfilter: Gleichrichten und filtern Sie die vom Wandler ausgegebene hochfrequente Wechselspannung, um die erforderliche Gleichspannung zu erhalten, und verhindern Sie gleichzeitig die Beeinflussung der Last durch hochfrequentes Rauschen.
5. Steuerschaltung: Erfassen Sie die Ausgangsgleichspannung, vergleichen Sie sie mit der Referenzspannung und verstärken Sie sie. Die Impulsbreite des Oszillators wird moduliert, um den Wandler so zu steuern, dass die Ausgangsspannung stabil bleibt.
6. Schutzschaltung: Wenn das Schaltnetzteil durch Überspannung und Überstrom kurzgeschlossen wird, stoppt die Schutzschaltung das Schaltnetzteil, um die Last und das Netzteil selbst zu schützen.
Das Schaltnetzteil besteht darin, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, den Gleichstrom dann in Wechselstrom umzukehren und ihn dann gleichzurichten und in die erforderliche Gleichspannung auszugeben. Auf diese Weise spart das Schaltnetzteil den Transformator im unteren linearen Netzteil und den Spannungsrückkopplungskreis. Die Wechselrichterschaltung im Schaltnetzteil ist vollständig digital einstellbar, wodurch auch eine sehr hohe Einstellgenauigkeit erreicht werden kann.
