สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายคืออะไร?

กแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด (SMPS) เป็นแหล่งจ่ายไฟอิเล็กทรอนิกส์ประเภทหนึ่งที่ใช้ตัวควบคุมการสลับเพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ในทำนองเดียวกัน อุปกรณ์จ่ายไฟแบบเดิมจะเปลี่ยนแรงดันและกระแสไฟฟ้าเป็นกำลังไฟให้กับโหลด DC ส่วนอุปกรณ์จ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์ (SMPS) ก็ทำเช่นเดียวกัน

แหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ (SMPS) เป็นแหล่งจ่ายไฟประเภทหนึ่งที่แปลงแรงดันและกระแสเมื่อมันส่งพลังงานจากแหล่งกระแสตรง (DC) หรือกระแสสลับ (AC) ไปยังโหลดกระแสตรง (DC) เช่นเดียวกับส่วนบุคคล คอมพิวเตอร์. ซึ่งแตกต่างจากแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น ทรานซิสเตอร์ผ่านของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างสถานะการกระจายต่ำ การเปิดเต็มและปิดเต็ม โดยใช้เวลาเพียงเล็กน้อยในขั้นตอนการกระจายสูง

ตามทฤษฎีแล้ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดที่สมบูรณ์แบบจะไม่สิ้นเปลืองพลังงาน แรงดันไฟฟ้าถูกควบคุมโดยการปรับสัดส่วนของเวลาที่กระแสไฟฟ้า "เปิด" ("รอบการทำงาน") ในทางตรงกันข้าม พาวเวอร์ซัพพลายเชิงเส้นใช้การกระจายพลังงานในทรานซิสเตอร์แบบพาสเพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ แหล่งจ่ายไฟแบบโหมดสวิตชิ่งมีข้อดีเพราะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้ามอฉวน ไดรฟ์ ที่ดีที่สุดคือผู้ผลิตแหล่งจ่ายไฟสลับเพื่อรับสินค้าของคุณ

สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายอย่างไร?

มีการใช้แหล่งจ่ายไฟ AC/DC เชิงเส้นมาระยะหนึ่งแล้ว โดยแปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากกริดไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟส่องสว่าง น่าเสียดายที่อุปกรณ์จ่ายไฟเชิงเส้นถูกจำกัดไว้สำหรับการใช้งานเฉพาะในอุตสาหกรรมและยา เนื่องจากความต้องการอุปกรณ์จ่ายไฟขนาดเล็กสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง อย่างไรก็ตาม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้กลายเป็นมาตรฐานเนื่องจากขนาดที่กะทัดรัด ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และความสามารถในการจัดการพลังงานจำนวนมาก

มาดูกันว่าโดยทั่วไปแล้วแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) อย่างไร

การแก้ไขอินพุต

การแก้ไขคือกระบวนการเปลี่ยนกระแสสลับเป็นกระแสตรง ขั้นตอนแรกของแหล่งจ่ายไฟ AC/DC แบบสวิตช์คือการแก้ไขสัญญาณอินพุต ผู้คนมักจะนึกภาพแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นเส้นคงที่และไม่เปลี่ยนแปลง คล้ายกับแบตเตอรี่ ในทางกลับกัน การไหลของประจุไฟฟ้าในทิศทางเดียวจะแสดงลักษณะเฉพาะของไฟฟ้ากระแสตรง (DC) สิ่งนี้บ่งชี้ถึงการไหลของแรงดันไฟฟ้าในทิศทางเดียวแม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องต่อเนื่องก็ตาม

วงจรเรียงกระแสฮาล์ฟบริดจ์แบบพาสซีฟใช้ไดโอดเพื่อตัดครึ่งลบของคลื่นไซน์ เสร็จสิ้นกระบวนการแก้ไข ไดโอดเป็นสารกึ่งตัวนำที่ยอมให้กระแสไหลผ่านในช่วงครึ่งบวกของคลื่นขาเข้า แต่ทำหน้าที่เป็นตัวกั้นกระแสในครึ่งลบ

คลื่นไซน์ที่ถูกแก้ไขจะมีกำลังเฉลี่ยไม่เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ การเปลี่ยนขั้วของครึ่งคลื่นลบเป็นบวกเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า การแก้ไขแบบเต็มคลื่นใช้ไดโอดสี่ตัวในการออกแบบสะพานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ไม่ว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตจะถูกโพลาไรซ์ด้วยวิธีใด การตั้งค่านี้จะรักษาทิศทางการไหลของกระแสให้คงที่

แม้ว่าแรงดันเอาท์พุตเฉลี่ยของคลื่นที่แก้ไขโดยสมบูรณ์จะมากกว่าของวงจรเรียงกระแสแบบฮาล์ฟบริดจ์ แต่ก็ยังค่อนข้างแตกต่างจากรูปคลื่นกระแสตรงคงที่ที่จำเป็นสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แม้จะเป็นคลื่นกระแสตรง แต่แหล่งพลังงานไฟฟ้านี้ไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากคลื่นแรงดันมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอและมีการเปลี่ยนแปลงค่าบ่อยครั้ง การกระเพื่อมหมายถึงการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง และการมีแหล่งจ่ายที่ลดหรือขจัดการกระเพื่อมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุด

การแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC)

การแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC) เป็นขั้นตอนต่อไปในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟสลับ. วงจร PFC เป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์จ่ายไฟเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ แม้ว่าจะไม่เกี่ยวข้องกับการแปลงไฟ AC เป็นไฟฟ้า DC อย่างแท้จริง

กระแสชาร์จจะเดินทางผ่านตัวเก็บประจุเพียงช่วงสั้นๆ จากทันทีที่แรงดันอินพุตสูงกว่าประจุของตัวเก็บประจุจนถึงค่าสูงสุดของสัญญาณที่แก้ไข เป็นผลให้ตัวเก็บประจุประสบกับกระแสที่พุ่งสูงขึ้นในช่วงสั้นๆ ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงไม่เฉพาะกับแหล่งจ่ายไฟเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกริดไฟฟ้าเนื่องจากฮาร์มอนิกจำนวนมหาศาลที่นำมาใช้โดยทรานเซียนท์เหล่านี้ ผลของการบิดเบือนที่เกิดจากเสียงประสาน แหล่งพลังงานและอุปกรณ์อื่นๆ ที่เสียบเข้ากับกริดอาจได้รับผลกระทบในทางลบ

ในสถาปัตยกรรมแหล่งจ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์ หน้าที่ของวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลังคือการกำจัดหรืออย่างน้อยก็ลดฮาร์มอนิกเหล่านี้ลงอย่างมาก การแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบแอคทีฟและพาสซีฟเป็นสองแนวทางที่สามารถทำได้

การแยกตัว

ขั้นตอนสุดท้ายในการเปลี่ยนกำลังไฟ ไม่ว่าจะมีวงจร PFC หรือไม่ก็ตาม คือการลดขนาดของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ถูกแก้ไขให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมกับโหลด หากไม่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC) เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า DC จากวงจรเรียงกระแสจะอยู่ที่ประมาณ 320V เนื่องจากรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตได้รับการแก้ไขที่ทางเข้า เอาต์พุตของบูสต์คอนเวอร์เตอร์ที่เปิดใช้งานวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC) จะเป็นแรงดันไฟตรงคงที่ 400V หรือสูงกว่า

เมื่อตัดสินใจเลือกขั้นตอนลดขนาด การจัดลำดับความสำคัญด้านความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เนื่องจากอินพุตของพาวเวอร์ซัพพลายเดินสายเข้ากับเมนหลัก AC อุปกรณ์ใดๆ ที่จ่ายไฟจากเอาท์พุตจึงมีความเสี่ยงที่จะเสียหายอย่างรุนแรงหรือแม้แต่ถูกทำลายในกรณีที่กระแสไฟรั่ว ทั้งวงจรอินพุตและเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟ AC/DC ที่เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าสามารถแยกออกจากกันทางแม่เหล็กได้เพื่อความปลอดภัย ฟลายแบ็คคอนเวอร์เตอร์และเรโซแนนท์ LLC คอนเวอร์เตอร์ซึ่งมีการแยกด้วยไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก เป็นวงจรจ่ายไฟ AC/DC แบบแยกประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

บทสรุป

เมื่อสร้างกแหล่งจ่ายไฟสลับมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา รวมถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพ ขนาด น้ำหนัก ฯลฯ นักออกแบบหลายคนพบว่าการใช้ส่วนประกอบแบบบูรณาการในแหล่งจ่ายไฟของตนมีประโยชน์เนื่องจากความซับซ้อนของวงจรควบคุมสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเมื่อเทียบกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น . คุณต้องการผู้ผลิตแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ดีที่สุดหรือไม่?มอฉวน ไดรฟ์ เป็นแบรนด์ที่ดีที่สุดในการให้คำปรึกษาเกี่ยวกับสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย

• ก่อตั้งปี
  --
• ประเภทธุรกิจ
  --
• ประเทศ / ภูมิภาค
  --
• อุตสาหกรรมหลัก
  --
• ผลิตภัณฑ์หลัก
  --
• บุคคลที่ถูกกฎหมายขององค์กร
  --
• พนักงานทั้งหมด
  --
• มูลค่าการส่งออกประจำปี
  --
• ตลาดส่งออก
  --
• ลูกค้าที่ให้ความร่วมมือ
  --