Переключить тип питания

Обновлено: 04.07.2024

Источники питания постоянного тока доступны либо в импульсном (также называемом импульсным), либо в линейном исполнении. Хотя оба типа обеспечивают питание постоянного тока, метод, используемый для получения этой мощности, отличается. В зависимости от применения каждый тип источника питания имеет преимущества перед другим. Давайте посмотрим на различия между этими двумя технологиями, а также на соответствующие преимущества и недостатки каждого дизайна.

Импульсный источник питания преобразует сетевую мощность переменного тока напрямую в напряжение постоянного тока без трансформатора, а это необработанное постоянное напряжение затем преобразуется в сигнал переменного тока более высокой частоты, который используется в цепи регулятора для получения желаемого напряжения. и текущий. Это приводит к тому, что трансформатор гораздо меньшего размера и легче для повышения или понижения напряжения, чем это было бы необходимо при частоте сети переменного тока 60 Гц. Эти трансформаторы меньшего размера также значительно более эффективны, чем трансформаторы на 60 Гц, поэтому коэффициент преобразования мощности выше.

Конструкция линейного источника питания подает линейное напряжение переменного тока на силовой трансформатор для повышения или понижения напряжения перед подачей на схему регулятора. Поскольку размер трансформатора косвенно пропорционален рабочей частоте, это приводит к тому, что блок питания становится больше и тяжелее.

Каждый тип работы источника питания имеет свои преимущества и недостатки. Импульсный источник питания на 80 % меньше и легче, чем соответствующий линейный источник питания, но он генерирует высокочастотный шум, который может создавать помехи для чувствительного электронного оборудования. В отличие от линейных блоков питания импульсные блоки питания способны выдерживать небольшие потери мощности переменного тока в диапазоне 10–20 мс, не влияя на выходы.

Линейный источник питания требует более крупных полупроводниковых устройств для регулирования выходного напряжения и, следовательно, выделяет больше тепла, что приводит к снижению энергоэффективности. Линейный блок питания обычно работает с КПД около 60% для выходного напряжения 24 В, тогда как импульсный блок питания работает с КПД 80% и более. Линейные источники питания имеют время отклика на переходные процессы до 100 раз меньше, чем их импульсные аналоги, что важно в некоторых специализированных областях.

В целом импульсный блок питания лучше всего подходит для портативного оборудования, поскольку он легче и компактнее. Поскольку электрический шум ниже и его легче сдерживать, линейный источник питания лучше подходит для питания чувствительных аналоговых схем.

Есть старая поговорка: "Используйте правильный инструмент для работы!" Но иногда есть несколько «правильных инструментов» для работы, так как же узнать, какой из них использовать? Чтобы выбрать правильный блок питания, необходимо понять некоторые важные основы.

Линейка продуктов питания от Jameco Electronics включает широкий выбор блоков питания. Они обеспечивают все ваши потребности в источниках питания от настенных адаптеров и настольных блоков питания до открытых/закрытых источников питания переменного тока в постоянный и преобразователей постоянного тока/инверторов постоянного тока в переменный. Какой бы инструмент вы ни выбрали в качестве источника энергии, вы можете быть уверены, что получите продукцию отличного качества, подходящую для работы.

Условия подачи питания

Во-первых, давайте проясним некоторые термины, которые часто сбивают людей с толку, но важны при выборе правильного блока питания сетевого адаптера. «Переключающие» блоки питания переменного тока в постоянный по сравнению с «линейными» источниками питания часто вводят в заблуждение тех, кто с ними не знаком.

Линейные источники питания принимают входное переменное напряжение (обычно 120 или 240 В переменного тока), понижают напряжение с помощью трансформатора, затем выпрямляют и фильтруют входное напряжение, превращая его в выходное напряжение постоянного тока.

Импульсный источник питания принимает на вход переменный ток, но сначала выпрямляет и фильтрует постоянный ток, затем снова преобразует его в переменный ток с некоторой высокой частотой переключения, понижает напряжение с помощью трансформатора, а затем выпрямляет и фильтрует на выходе постоянный ток.< /p>

Разница между линейным и коммутационным процессами заключается в том, что они позволяют использовать разные компоненты. Линейный источник питания обычно менее эффективен, в нем используется более крупный и тяжелый трансформатор, а также более крупные компоненты фильтра. Импульсный источник питания обеспечивает более высокий КПД благодаря высокой частоте переключения, что позволяет использовать меньший по размеру и менее дорогой высокочастотный трансформатор, а также более легкие и менее дорогие компоненты фильтра. Импульсные блоки питания содержат больше габаритных компонентов, поэтому обычно дороже.

Примечание.
Существует разница между "переключением" на стороне ввода и "переключением" на стороне вывода. То, что мы только что обсудили, относится к переключению на стороне выхода. Говоря о входной стороне, есть 2 типа «переключаемых» блоков питания:

1) Переключение — автоматическое переключение между входами переменного тока и частотами или
2) Выбор переключателем — на источнике питания имеется ручной переключатель, который изменяет диапазон и частоту входного переменного тока.

Подводя итог, несмотря на то, что линейный процесс кажется более эффективным из-за более короткого процесса, импульсный источник питания на самом деле более эффективен.

Astec ACV15N4.5 — линейный блок питания 15 В, 4,5 А
Размеры: 7,0" Д x 4,8" Ш x 2,7" В

Mean Well PS-65-15 — импульсный блок питания 15 В, 4,2 А
Размер: 5,0" Д x 3,0" Ш x 1,7" В

Многие вопросы также возникают, когда речь идет о «регулируемых» и «нерегулируемых» источниках питания. Эти термины относятся к цепи управления источника питания.

В нерегулируемом источнике питания переключающий транзистор работает с постоянным рабочим циклом, поэтому выходной сигнал не контролируется. Выходы не остаются на определенном значении; вместо этого они немного колеблются при приложении различных нагрузок. Только очень низкое напряжение может привести к отключению питания.

В регулируемом источнике питания выходная мощность поддерживается очень близкой к номинальной за счет изменения рабочего цикла для компенсации изменений нагрузки. Это обеспечивает лучшую защиту ваших устройств и более точные результаты.

Основные различия между регулируемыми и нерегулируемыми блоками питания заключаются в защите и цене. Регулируемые блоки питания обеспечивают лучшую эффективность и защиту, но нерегулируемые блоки питания значительно дешевле по стоимости.

Jameco ReliaPro 12 В, 1 А, регулируемый линейный настенный адаптер
Цена 1 ед.: 14,95 долл. США

Нерегулируемый линейный настенный адаптер Jameco ReliaPro 12 В, 1 А
Цена 1 шт.: 9,95 долл. США
Теперь, когда вы знаете, что искать, убедитесь, что у вас есть все необходимые детали. Если по какой-то причине вы не можете найти то, что вам нужно, просто напишите нам, и мы сделаем все возможное, чтобы найти это для вас.

Существует две основные конструкции блоков питания постоянного тока: линейные блоки питания постоянного тока и импульсные блоки питания постоянного тока. Традиционные линейные источники питания, как правило, тяжелые, прочные и имеют низкий уровень шума на низких и высоких частотах. По этой причине они в основном подходят для приложений с низким энергопотреблением, где вес не представляет проблемы. Импульсные источники питания намного легче, эффективнее, долговечнее и имеют ограниченный высокочастотный шум благодаря своей конструкции. По этой причине импульсные источники питания не подходят для высокочастотных аудио приложений, но отлично подходят для приложений с высокой мощностью. Кроме того, эти два типа в значительной степени взаимозаменяемы для различных приложений, и их изготовление стоит примерно одинаково. Импульсные источники питания в настоящее время используются более широко, чем линейные источники питания, мы видели, как некоторые интернет-продавцы говорили, что импульсные источники питания не подходят для гальваники (гальванизации) или ионизации, это вводит в заблуждение и не соответствует действительности.

Если вам интересно узнать больше о линейных источниках питания постоянного тока и импульсных источниках питания постоянного тока, прочитайте более подробное введение ниже.

Линейный источник питания постоянного тока

Линейные источники питания постоянного тока были основой преобразования энергии до конца 1970-х годов. С развитием технологии импульсных источников питания линейные источники питания сегодня менее популярны, но по-прежнему незаменимы в приложениях, требующих очень низких пульсаций и шума. В линейном источнике питания используется большой трансформатор для снижения напряжения от сети переменного тока до гораздо более низкого напряжения переменного тока, а затем используется ряд схем выпрямителя и процесс фильтрации для получения очень чистого постоянного напряжения. Это низкое напряжение постоянного тока затем регулируется до желаемого уровня напряжения путем снижения разности напряжений на транзисторе или ИС (шунтовой регулятор). Типичные области применения линейных источников питания постоянного тока включают, помимо прочего:

студийный микшер/усилитель звука

малошумящие усилители

сбор данных, включая датчики, мультиплексоры, аналого-цифровые преобразователи и схемы выборки и хранения.

автоматическое испытательное оборудование

лабораторное испытательное оборудование

везде, где требуется отличное регулирование и/или низкая пульсация

В течение трех десятилетий компания Mastech производит регулируемые линейные источники питания с исключительно низкими пульсациями и шумом по цене, которая намного ниже, чем у известных брендов. Наш успех привлек множество подражателей с похожими продуктами.За последние три года мы внедрили новые конструкции, которые выводят надежность и отказоустойчивость линейных источников питания постоянного тока на новый уровень. После трех лет испытаний мы рады подтвердить, что новая линейка линейных источников питания постоянного тока Volteq оправдала все наши ожидания в отношении регулирования напряжения и тока, шума и надежности и является предпочтительным линейным источником питания постоянного тока для большинство наших клиентов.

Если у вас есть звуковое приложение, вам следует использовать оригинальный дизайн линейных блоков питания постоянного тока Mastech для работы без вентилятора.

Для всех других применений мы рекомендуем линейные блоки питания постоянного тока Volteq из-за повышенной надежности благодаря защите от перенапряжения и обратного напряжения.

Есть технический вопрос? посетите наш форум поддержки.

Нужна помощь в поиске подходящего продукта? Ознакомьтесь с нашим Руководством по выбору.

Переключение источника питания постоянного тока

Импульсные блоки питания постоянного тока были впервые представлены в конце 1970-х годов. Сегодня они являются самой популярной формой блоков питания постоянного тока на рынке благодаря исключительной энергоэффективности и отличной общей производительности. Импульсный источник питания постоянного тока (также известный как импульсный источник питания) регулирует выходное напряжение с помощью процесса, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Процесс ШИМ генерирует некоторый высокочастотный шум, но позволяет создавать импульсные источники питания с очень высокой энергоэффективностью и малым форм-фактором. Импульсный источник питания с хорошей конструкцией может иметь отличную стабилизацию нагрузки и сети. Типичные области применения переключения источников питания постоянного тока включают:

общецелевое использование, включая НИОКР, производство и испытания
применения с высокой мощностью/сильным током
системы связи, мобильные станции, сетевое оборудование и т. д.
гальваническое покрытие, анодирование, гальванопластика, электрофорез и т. д.
Зарядка и выравнивание литий-ионных аккумуляторов, авиационных, морских и автомобильных аккумуляторов
электролиз, переработка отходов, генератор водорода, топливные элементы и т. д.
Двигатели постоянного тока, игровые автоматы, авиационное и морское оборудование и т. д.

В течение трех десятилетий компания Mastech производит регулируемые импульсные источники питания с наименьшим уровнем шума и пульсаций в отрасли. Наши импульсные источники питания широко используются в научно-исследовательской и лабораторной среде из-за их исключительных шумовых характеристик. Выбор конструкции для минимизации шума имеет некоторые недостатки: более медленный отклик и большая чувствительность к обратной ЭДС от нагрузки. В результате импульсные источники питания Mastech не подходят для зарядки аккумуляторов, анодирования, применения светодиодов, гальваники (использование в качестве выпрямителей для покрытия) и анодирования, электролиза, гальванопластики, производства водорода и любых электрохимических применений.< /p>

Признавая недостатки, в 2012 году мы запустили новую линейку импульсных источников питания под торговой маркой Volteq, чтобы удовлетворить растущие потребности клиентов в зарядке аккумуляторов, применении светодиодов, двигателях постоянного тока, гальванике и анодировании, электролизе. и производство водорода, игровые автоматы, автомобильные, авиационные и морские приложения. Импульсные источники питания Volteq со встроенной защитой от перенапряжения и обратного напряжения прочны, как камень, и при этом обеспечивают превосходные характеристики шума и пульсаций благодаря использованию самых современных технологий.

Есть технический вопрос? посетите наш форум поддержки .

Нужна помощь в поиске подходящего продукта? Ознакомьтесь с нашим Руководством по выбору.

В чем разница между линейными и импульсными блоками питания?

Импульсные источники питания отличаются от линейных источников питания тем, как первичное переменное напряжение преобразуется в выходное постоянное напряжение. Импульсные источники питания используют силовой транзистор для создания высокочастотного напряжения, которое проходит через небольшой трансформатор, а затем фильтруется для удаления как составляющей переменного тока, так и шума. Линейные источники питания выдают постоянный ток, пропуская первичное переменное напряжение через трансформатор и затем фильтруя его для удаления составляющей переменного тока. Импульсные источники питания отличаются более высокой эффективностью, меньшим весом, более длительным временем удержания и способностью работать с более широкими диапазонами входного напряжения. Линейные источники питания обычно менее дороги, но имеют ограниченные возможности и, как правило, имеют большие физические размеры. Несмотря на то, что импульсные источники питания создают высокочастотный шум из-за использования силового транзистора, в устройствах Micron DINergy™ используются отличные фильтрующие схемы, снижающие уровень шума до приемлемого уровня.

Часто задаваемые вопросы по блоку питания

В Micron работает команда экспертов по применению с более чем 30-летним опытом работы, помогающих клиентам с вопросами по трансформаторам и другим электроэнергетическим продуктам. Просмотрите часто задаваемые вопросы или свяжитесь с Micron для получения технической помощи.

Поскольку Micron поставляет внутренние предохранители на входе этих блоков питания, внешний предохранитель не требуется. Поскольку внутренний предохранитель припаян к печатной плате и не подлежит замене в полевых условиях, можно добавить внешний предохранитель, так как при необходимости его можно легко заменить.

Номинальная температура окружающей среды представляет собой соотношение между номинальной мощностью, указанной на этикетке, рабочей температурой окружающей среды и фактической мощностью после требуемого снижения, если это необходимо. Многие производители указывают номинальные характеристики своих блоков питания, исходя из температуры окружающей среды 40⁰C. Это означает, что номинальная мощность, указанная на паспортной табличке (например, 60 Вт), применяется только в том случае, если устройство эксплуатируется в среде с температурой окружающей среды 40⁰C или ниже. Если блок работает при температуре выше 40⁰C, его мощность должна быть значительно снижена, при этом полное снижение номинальных характеристик обычно происходит при 50⁰C. В этом примере конструкция мощностью 60 Вт при 40⁰C будет переоценена как 30 Вт при температуре окружающей среды 45⁰ и неработоспособна при 50⁰. Тем не менее, блоки питания Micron рассчитаны на работу при температурах до 60 ⁰C. Конструкция Micron по-прежнему может работать при температуре выше 60 ⁰C, но должна постепенно снижаться по мере того, как температура окружающей среды приближается к 70 ⁰C. Это важно в двух отношениях. Во-первых, инженер-разработчик должен согласовать рабочую температуру окружающей среды с соответствующей конструкцией источника питания, чтобы избежать перегрузки источника питания. Во-вторых, покупатель блока питания должен обращать внимание на разницу в рабочих температурах, чтобы принять разумное решение о покупке, поскольку разница в производительности между конструкциями 40⁰ и 60⁰ значительна, отсюда и более низкая стоимость единицы для меньшей конструкции.< /p>

Также важно знать разницу между «рабочим диапазоном» и «диапазоном рабочей мощности». Многие производители указывают «рабочий диапазон» своих блоков питания от -20 до 70⁰C, хотя конструкция для 40⁰C не обеспечивает мощность выше 49⁰C. Если есть какие-либо вопросы, касающиеся пригодности конкретной конструкции источника питания в отношении ожидаемых рабочих температур окружающей среды, пользователь должен запросить график зависимости температуры/мощности, на которой должны быть указаны точка и диапазон требуемого снижения мощности для устройства.

Устройства Micron можно комбинировать, если они идентичны по модели, выходные напряжения совпадают, а соединительные кабели идентичны по калибру и длине.

Устройства Micron могут быть подключены параллельно для обеспечения резервной работы, что позволяет одному устройству «резервировать» в случае неисправности вторичной цепи на другом подключенном источнике питания. Как и в случае с параллельными соединениями для обеспечения повышенной мощности, можно комбинировать только идентичные блоки, а настройки выходного напряжения, калибр и длина кабеля нагрузки должны совпадать. Кроме того, пользователь может подключить диодную матрицу к выходным клеммам двух устройств, чтобы уменьшить вероятность обратного питания в случае отказа одного устройства. Этого можно добиться с помощью диодного модуля Micron DINergy™ MD-PDMA

В отличие от многих моделей конкурентов, источники питания Micron имеют конструкцию входа «универсальный автоматический выбор», которая позволяет пользователю подключать входное напряжение в диапазоне от 100 до 240 В переменного тока без выбора положения переключателя напряжения. Устройство Micron DINergy™ определяет приложенное входное напряжение и автоматически настраивается для безопасного принятия этого номинального значения, исключая вероятность повреждения устройства из-за повышенного или пониженного входного напряжения. В большинстве конструкций конкурентов требуется ручное срабатывание переключателя для соответствия входному напряжению, что делает возможность неправильной установки переключателя реальной возможностью повреждения оборудования.

Во-первых, для маркировки CE требуется коррекция коэффициента мощности, что указывает на соответствие стандарту EN61000-3-2. Во-вторых, ярлык «коррекция коэффициента мощности» несколько вводит в заблуждение, поскольку целью стандарта является минимизация введения вредных гармонических «шума» в цепи управления и силовые цепи, подключенные к источнику питания. Для этого производители блоков питания включают в конструкцию блока фильтрующую схему.Некоторые производители используют схемы пассивной фильтрации, обеспечивающие минимальное подавление гармоник. Micron использует активную схему фильтрации, обеспечивающую превосходные результаты фильтрации.

Соответствие классу 2 требует, чтобы максимальная выходная мощность компонента составляла менее 100 Вт.

Devicenet включает интеграцию питания и данных в общий сетевой проводник. Devicenet требует, чтобы источник питания соответствовал классу 2.

Читайте также: