ลักษณะการทำงานและข้อพิจารณาในการเลือกอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

ลักษณะการทำงานและข้อพิจารณาในการเลือกอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟประเภทหนึ่งที่ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสมัยใหม่ในการควบคุมอัตราส่วนเวลาของการเปิดและปิดของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง โดยรักษาแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ โดยทั่วไปแล้วแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะประกอบด้วยไอซีควบคุมการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) และ MOSFET หลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งคือเมื่อองค์ประกอบสวิตชิ่งอยู่ในสถานะวงจรเปิด กระแสไฟฟ้าในวงจรไม่สามารถไหลได้ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าและพลังงานในวงจรเป็นศูนย์ เมื่อองค์ประกอบสวิตชิ่งอยู่ในสถานะปิด กระแสในวงจรสามารถไหลได้ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าและกำลังในวงจรถึงค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น ค่าใช้จ่ายของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งสองจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุต แต่อัตราการเติบโตจะแตกต่างกัน ต้นทุนของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นนั้นสูงกว่าต้นทุนของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่จุดไฟเอาท์พุตที่แน่นอน ซึ่งเรียกว่าจุดกลับต้นทุน ด้วยการพัฒนาและนวัตกรรมของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และจุดกลับรายการต้นทุนนี้กำลังเคลื่อนไปสู่จุดสิ้นสุดของกำลังเอาต์พุตต่ำมากขึ้น ทำให้มีพื้นที่การพัฒนาที่กว้างขวางสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

ลักษณะการทำงานของแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์:

1. ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา: เนื่องจากไม่มีหม้อแปลงความถี่กำลัง ปริมาตรและน้ำหนักจึงเป็นเพียง 20-30% ของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น

2. การใช้พลังงานต่ำและประสิทธิภาพสูง: ทรานซิสเตอร์กำลังทำงานในสถานะสวิตชิ่ง ดังนั้นการใช้พลังงานบนทรานซิสเตอร์จึงต่ำและประสิทธิภาพการแปลงสูง โดยทั่วไป 60-70% ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นมีเพียง 30-40%

3. โครงสร้างที่เรียบง่าย ความน่าเชื่อถือสูง: ง่ายต่อการบำรุงรักษา และอัตราระลอกปัจจุบันสามารถทำได้ง่ายในระดับที่ค่อนข้างต่ำ

ข้อดีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์คือสามารถควบคุมสวิตช์ไฟได้อย่างรวดเร็วและสะดวก และสามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อเสียคือแหล่งจ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์มีอายุการใช้งานสั้นและได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกได้ง่าย เช่น ความชื้น อุณหภูมิ เป็นต้น

การเลือกแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง:

1) เลือกข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่เหมาะสม

2) เลือกแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสม: เพื่อยืดอายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟ คุณสามารถเลือกรุ่นที่มีกำลังไฟเอาท์พุตพิกัดเพิ่มขึ้น 30%

3) พิจารณาลักษณะโหลด: หากโหลดเป็นมอเตอร์ หลอดไฟ หรือโหลดแบบคาปาซิทีฟ เมื่อกระแสสูงเมื่อเปิดเครื่อง ควรเลือกแหล่งพลังงานที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลด หากโหลดเป็นมอเตอร์ ควรพิจารณาการจ่ายไฟทดแทนเมื่อปิดเครื่อง

4) จำเป็นต้องพิจารณาอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานของแหล่งจ่ายไฟและมีอุปกรณ์ระบายความร้อนเสริมเพิ่มเติมหรือไม่ ในแหล่งจ่ายไฟที่มีอุณหภูมิแวดล้อมสูงเกินไป จำเป็นต้องลดเอาต์พุตลง เส้นโค้งการลดพิกัดของกำลังเอาต์พุตเทียบกับอุณหภูมิโดยรอบ

5) เลือกแต่ละฟังก์ชันตามความต้องการของแอปพลิเคชัน

6) เลือกข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่จำเป็นและการรับรองความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC)

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องใช้ในครัวเรือน คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ และอื่นๆ