Switching Power Supply และ Power Supply ธรรมดาแตกต่างกันอย่างไร?
แหล่งจ่ายไฟธรรมดาโดยทั่วไปจะเป็นแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นหมายถึงแหล่งจ่ายไฟที่ท่อควบคุมทำงานในสถานะเชิงเส้น ในการสลับแหล่งจ่ายไฟจะแตกต่างกัน ท่อสวิตชิ่ง (ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง โดยทั่วไปเราเรียกว่าท่อสวิตชิ่งแบบปรับ) ทำงานใน 2 สถานะ: ความต้านทานเมื่อเปิด-ต่ำ; ความต้านทานนอกนั้นสูงมาก
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟชนิดใหม่ มีข้อดีคือมีประสิทธิภาพสูง น้ำหนักเบา การก้าวขึ้นและลง และกำลังขับสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวงจรทำงานในสถานะสวิตช์ เสียงรบกวนจึงมีค่อนข้างมาก เรามาพูดคุยสั้น ๆ เกี่ยวกับหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟสลับบั๊กผ่านรูปต่อไปนี้ ดังแสดงในรูป วงจรประกอบด้วยสวิตช์ K (จริงๆ แล้วเป็นไตรโอดหรือทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์) ไดโอดอิสระ D ตัวเหนี่ยวนำกักเก็บพลังงาน L ตัวเก็บประจุตัวกรอง C เป็นต้น เมื่อปิดสวิตช์ กระแสไฟ จ่ายพลังงานให้กับโหลดผ่านสวิตช์ K และตัวเหนี่ยวนำ L และเก็บพลังงานไฟฟ้าบางส่วนไว้ในตัวเหนี่ยวนำ L และตัวเก็บประจุ C.. เนื่องจากการเหนี่ยวนำตัวเองของตัวเหนี่ยวนำ L กระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ หลังจากสวิตช์ถูก เปิดอยู่นั่นคือเอาต์พุตไม่สามารถเข้าถึงแรงดันไฟได้ทันที หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งสวิตช์จะถูกปิดและกระแสในวงจรจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงนั่นคือมันจะไหลจากซ้ายไปขวาต่อไปเนื่องจากการเหนี่ยวนำตัวเองของตัวเหนี่ยวนำ L (อาจเป็นได้ คิดว่ากระแสในตัวเหนี่ยวนำมีความเฉื่อย) กระแสนี้ไหลผ่านโหลด ส่งกลับจากพื้นดิน ไหลไปยังขั้วบวกของไดโอดอิสระ D ผ่านไดโอด D และกลับไปที่ปลายด้านซ้ายของตัวเหนี่ยวนำ L จึงเกิดเป็นวง โดยการควบคุมเวลาปิดและเปิดของสวิตช์ (เช่น การมอดูเลตความกว้างพัลส์ PWM) สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตได้ หากเวลาเปิด-ปิดถูกควบคุมโดยการตรวจจับแรงดันเอาท์พุตเพื่อรักษาแรงดันเอาท์พุตไม่เปลี่ยนแปลง วัตถุประสงค์ของการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าจะบรรลุผล
แหล่งจ่ายไฟทั่วไปและแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีท่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน ซึ่งใช้หลักการป้อนกลับเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ ข้อแตกต่างคือแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งใช้หลอดสวิตชิ่งเพื่อปรับ และแหล่งจ่ายไฟธรรมดาโดยทั่วไปจะใช้ขอบเขตการขยายเชิงเส้นของไตรโอดเพื่อปรับ
เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีการใช้พลังงานต่ำ มีช่วงการใช้งานที่กว้างสำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และค่าสัมประสิทธิ์การกระเพื่อมที่ดีของเอาต์พุต DC แต่ข้อเสียคือการสลับสัญญาณรบกวนของพัลส์
หลักการทำงานหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบฮาล์ฟบริดจ์แบบธรรมดาคือท่อสวิตชิ่งของบริดจ์ด้านบนและบริดจ์ด้านล่าง (VMOS เมื่อความถี่สูง) จะเปิดขึ้น ขั้นแรก กระแสไฟฟ้าไหลเข้าผ่านท่อสวิตชิ่งของสะพานด้านบน และใช้ฟังก์ชันการจัดเก็บของขดลวดเหนี่ยวนำเพื่อรวมพลังงานไฟฟ้าในขดลวด ในที่สุด ท่อสวิตชิ่งของสะพานด้านบนจะถูกปิด และท่อสวิตชิ่งของสะพานล่างจะเปิดอยู่ ขดลวดเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุจ่ายไฟออกสู่ภายนอกอย่างต่อเนื่อง จากนั้นปิดท่อสวิตช์สะพานล่างแล้วเปิดสะพานด้านบนเพื่อให้กระแสเข้าและอื่นๆ เนื่องจากต้องเปิดและปิดสวิตช์ทั้งสองหลอดตามลำดับจึงเรียกว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะแตกต่างกัน เนื่องจากไม่มีสวิตช์เข้าไปขวาง ท่อจ่ายน้ำจึงปล่อยน้ำออก หากมีมากเกินไปก็จะรั่วไหลออกมา นี่คือสิ่งที่เราเห็นบ่อยๆ ท่อควบคุมของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นบางชนิดมีค่าความร้อนสูงและพลังงานไฟฟ้าที่ไม่หมดสิ้นทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน จากมุมมองนี้ ประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นต่ำมาก และเมื่อความร้อนสูง อายุการใช้งานของส่วนประกอบจะลดลง ซึ่งจะส่งผลต่อผลการใช้งานขั้นสุดท้าย
