แหล่งจ่ายไฟสลับแบบ step-down คืออะไร
เรามาพูดถึงหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบสเต็ปดาวน์โดยสังเขป: วงจรประกอบด้วยสวิตช์ (ทรานซิสเตอร์หรือหลอดเอฟเฟกต์สนามในวงจรจริง), ไดโอดแบบอิสระ, ตัวเหนี่ยวนำการเก็บพลังงาน และตัวเก็บประจุตัวกรอง
เมื่อปิดสวิตช์ แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายพลังงานให้กับโหลดผ่านสวิตช์และตัวเหนี่ยวนำ และเก็บพลังงานไฟฟ้าส่วนหนึ่งไว้ในตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ เนื่องจากการเหนี่ยวนำตัวเองของตัวเหนี่ยวนำ หลังจากเปิดสวิตช์ กระแสเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ นั่นคือ เอาต์พุตไม่สามารถเข้าถึงค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟได้ทันที
หลังจากช่วงเวลาหนึ่งสวิตช์จะปิดและเนื่องจากการเหนี่ยวนำตัวเองของตัวเหนี่ยวนำ (สามารถเปรียบเทียบได้ด้วยสายตาว่ากระแสในตัวเหนี่ยวนำมีผลเฉื่อย) กระแสในวงจรจะไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือไหลต่อไปจากซ้ายไปขวา กระแสนี้ไหลผ่านโหลด ส่งกลับจากสายกราวด์ ไหลไปยังแอโนดของไดโอดแบบหมุนอิสระ ผ่านไดโอด และกลับไปที่ปลายด้านซ้ายของตัวเหนี่ยวนำ จึงเกิดเป็นลูป
โดยการควบคุมเมื่อสวิตช์ปิดและเปิด (เช่น PWM - Pulse Width Modulation) สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตได้ หากควบคุมเวลาเปิดและปิดด้วยการตรวจจับแรงดันเอาต์พุตเพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ วัตถุประสงค์ของการควบคุมแรงดันจะบรรลุผลสำเร็จ
แหล่งจ่ายไฟทั่วไปและแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีท่อปรับแรงดันไฟฟ้าแบบเดียวกัน ซึ่งใช้หลักการป้อนกลับเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ ข้อแตกต่างคือแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งใช้หลอดสวิตชิ่งเพื่อปรับ และแหล่งจ่ายไฟทั่วไปโดยทั่วไปจะใช้พื้นที่ขยายเชิงเส้นของไตรโอดเพื่อปรับ เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีการใช้พลังงานต่ำ ใช้งานได้หลากหลายกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และค่าสัมประสิทธิ์การกระเพื่อมของเอาต์พุต DC ที่ดีกว่า ข้อเสียคือการสลับการรบกวนของพัลส์
หลักการทำงานหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบฮาล์ฟบริดจ์ทั่วไปคือท่อสวิตชิ่งของสะพานด้านบนและสะพานด้านล่าง (เมื่อความถี่สูง ท่อสวิตชิ่งจะเป็น VMOS) ในทางกลับกัน ประการแรก กระแสไหลผ่านท่อสวิตชิ่งของสะพานด้านบน ในขดลวด ในที่สุดหลอดสวิตช์ของสะพานด้านบนจะปิด และท่อสวิตช์ของสะพานด้านล่างจะเปิดขึ้น และขดลวดเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุยังคงจ่ายพลังงานให้กับภายนอกต่อไป จากนั้นปิดสวิตช์ท่อของสะพานล่างแล้วเปิดสะพานบนเพื่อให้กระแสเข้า ทำซ้ำเช่นนี้ เพราะท่อสวิตช์ทั้งสองต้องเปิดและปิดสลับกันจึงเรียกว่าสวิตช์ไฟ จัดหา.
แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะแตกต่างกัน เนื่องจากไม่มีสวิตช์ ท่อน้ำด้านบนจึงระบายน้ำออกเสมอ หากมีน้ำมากเกินไปก็จะรั่วไหลออกมา นี่คือสิ่งที่เรามักจะเห็นในท่อปรับการจ่ายไฟเชิงเส้นบางรุ่น พลังงานไฟฟ้าที่ไม่มีที่สิ้นสุดจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนทั้งหมด จากมุมมองนี้ ประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นต่ำมาก และเมื่อความร้อนสูง อายุการใช้งานของส่วนประกอบจะลดลง ซึ่งส่งผลต่อผลการใช้งานขั้นสุดท้าย
