Güç kaynağını değiştirmek

Güç kaynağı, bir güç kaynağından gelen elektrik akımını, motor veya elektronik cihaz gibi bir yüke güç sağlamak için gerekli voltaj değerine dönüştüren elektrikli bir cihazdır. Güç kaynakları için iki ana tasarım vardır: bir doğrusal güç kaynağı ve bir anahtarlama güç kaynağı.

Doğrusal: Doğrusal bir güç kaynağı tasarımları, giriş voltajını düşürmek için bir transformatör kullanır. Daha sonra voltaj düzeltilir ve doğru akım voltajına dönüştürülür, bu daha sonra dalga biçimi kalitesini iyileştirmek için filtrelenir. Doğrusal güç kaynakları, çıkışta sabit bir voltaj sağlamak için doğrusal düzenleyiciler kullanır. Bu doğrusal düzenleyiciler, herhangi bir ekstra gücü ısı biçiminde dağıtır.

Anahtarlama: Anahtarlamalı güç kaynağı tasarımı, transformatör boyutu ve voltaj regülasyonu dahil olmak üzere doğrusal güç kaynağı tasarımıyla ilişkili birçok sorunu çözmek için geliştirilmiş daha yeni bir metodolojidir. Güç kaynağı tasarımlarının değiştirilmesinde, giriş voltajı artık azaltılmaz; bunun yerine, girişte düzeltilir ve filtrelenir. Ardından voltaj, onu yüksek frekanslı bir darbe trenine dönüştüren bir kıyıcıdan geçer. Voltaj çıkışa ulaşmadan önce filtrelenir ve tekrar düzeltilir.

AC / DC güç kaynaklarının değiştirilmesi, boyutun bir kısmı için artırılmış performans sunar, bu da onları bu kadar popüler yapan şeydir. Olumsuz tarafı, devrelerinin önemli ölçüde daha karmaşık olması ve daha hassas kontrol devreleri ve gürültü iptal filtreleri gerektirmesidir. Ancak şu anda AC gücünü DC gücüne dönüştürmenin en verimli yoludur. Güç üç aşamada dönüştürülür:

1. Giriş düzeltme: Bu işlem, AC şebeke voltajını alır ve bir diyot köprüsü kullanarak DC doğrultulmuş dalgaya dönüştürür. Dalgalanma voltajını azaltmak için köprünün çıkışına bir kapasitör eklenir.

2. Güç faktörü düzeltmesi (PFC): Doğrultucudaki doğrusal olmayan akım nedeniyle, akımın harmonik içeriği oldukça büyüktür. Bunu çözmenin iki yolu vardır. İlki, harmoniklerin etkisini azaltmak için bir filtre kullanan pasif PFC'dir, ancak çok verimli değildir. Aktif PFC olarak adlandırılan ikinci seçenek, akım dalga biçiminin giriş voltajı şeklini takip etmesini sağlamak için anahtarlamalı bir yükseltici dönüştürücü kullanır. Aktif PFC, mevcut boyut ve verimlilik standartlarını karşılayan bir güç dönüştürücüsü tasarlamanın tek yöntemidir.

3. İzolasyon: Anahtarlama güç kaynakları izole edilebilir veya izole edilemez. Güç kaynağının girişi ve çıkışı fiziksel olarak bağlı olmadığında bir cihaz yalıtılır. İzolasyon, devrenin iki yarısını galvanik olarak izole eden transformatörlerin kullanılmasıyla yapılır. Bununla birlikte, transformatörler yalnızca akımda bir değişiklik olduğunda elektrik gücünü aktarabilir, bu nedenle rektifiye edilmiş DC voltajı yüksek frekanslı bir kare dalgaya bölünür ve daha sonra ikincil devreye aktarılır, burada tekrar doğrultulur ve nihayet iletilir. çıktı. Anahtarlamalı bir güç kaynağı tasarlarken, özellikle güvenlik, performans, boyut, ağırlık vb. İle ilgili olarak dikkate alınması gereken birçok farklı husus vardır. Güç kaynaklarının anahtarlanması için kontrol devreleri de doğrusal güç kaynaklarından daha karmaşıktır.