แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ควบคุมคืออะไร? ลักษณะคืออะไร?
แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมเชิงเส้นหมายถึงแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมซึ่งท่อควบคุมทำงานในสถานะเชิงเส้น แต่มันแตกต่างกันในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ท่อสวิตชิ่ง (ในแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง โดยทั่วไปเราเรียกท่อปรับค่าว่าท่อสวิตชิ่ง) ทำงานในสองสถานะคือเปิดและปิด: เปิด - ความต้านทานมีขนาดเล็กมาก ปิด - ความต้านทานมีขนาดเล็กมาก
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟที่ค่อนข้างใหม่ มีข้อได้เปรียบของประสิทธิภาพสูง น้ำหนักเบา ก้าวขึ้นและลง และกำลังขับขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวงจรทำงานในสถานะสวิตชิ่ง สัญญาณรบกวนจึงค่อนข้างมาก จากรูปด้านล่าง เราจะมาพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบ step-down ดังแสดงในรูป วงจรประกอบด้วยสวิตช์ K (ทรานซิสเตอร์หรือทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กในวงจรจริง), ไดโอดอิสระ D, ตัวเหนี่ยวนำการเก็บพลังงาน L, ตัวเก็บประจุตัวกรอง C เป็นต้น เมื่อปิดสวิตช์ แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายไฟ กำลังไฟไปยังโหลดผ่านสวิตช์ K และตัวเหนี่ยวนำ L และเก็บส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำ L และตัวเก็บประจุ C เนื่องจากความเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำ L หลังจากเปิดสวิตช์แล้วกระแสไฟจะเพิ่มขึ้น อย่างช้าๆนั่นคือเอาต์พุตไม่สามารถไปถึงค่าแรงดันของแหล่งจ่ายไฟได้ทันที หลังจากช่วงเวลาหนึ่งสวิตช์จะปิดและเนื่องจากการเหนี่ยวนำตัวเองของตัวเหนี่ยวนำ L (สามารถเปรียบเทียบได้ด้วยสายตาว่ากระแสในตัวเหนี่ยวนำมีผลเฉื่อย) กระแสในวงจรจะไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือไหลต่อไปจากซ้ายไปขวา กระแสนี้ไหลผ่านโหลด ส่งกลับจากสายกราวด์ ไหลไปยังขั้วบวกของไดโอด D ที่หมุนอิสระ ผ่านไดโอด D และกลับไปที่ปลายด้านซ้ายของตัวเหนี่ยวนำ L จึงเกิดเป็นลูป โดยการควบคุมเมื่อสวิตช์ปิดและเปิด (เช่น PWM - Pulse Width Modulation) สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตได้ หากควบคุมเวลาเปิดและปิดโดยการตรวจจับแรงดันเอาต์พุตเพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ วัตถุประสงค์ของการควบคุมแรงดันจะบรรลุผลสำเร็จ
เมื่อปิดสวิตช์ ตัวเหนี่ยวนำจะเก็บพลังงานไว้ เมื่อปิดสวิตช์ ตัวเหนี่ยวนำจะปล่อยพลังงานออกมา ดังนั้นตัวเหนี่ยวนำ L จึงเรียกว่าตัวเหนี่ยวนำที่เก็บพลังงาน ไดโอด D มีหน้าที่จัดหาเส้นทางกระแสไปยังตัวเหนี่ยวนำ L เมื่อปิดสวิตช์ ดังนั้นไดโอด D จึงถูกเรียกว่าไดโอดอิสระ
ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจริง สวิตช์ K จะถูกแทนที่ด้วยไตรโอดหรือหลอดเอฟเฟกต์สนาม เมื่อปิดสวิตช์ กระแสไฟจะน้อยมาก เมื่อปิดสวิตช์ แรงดันไฟฟ้าจะน้อยมาก ดังนั้นพลังงานความร้อน U×I จะน้อยมาก นี่คือเหตุผลว่าทำไมสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลายจึงมีประสิทธิภาพสูง
