Switched-Mode strömförsörjning (SMP) förklarade:
Switched-Mode Power Supplies (SMP) är elektroniska kretsar som omvandlar DC-effekt från en källa (som ett batteri eller AC-elnätet) till en annan likspänningsnivå, ofta med högre effektivitet än linjära regulatorer. Här är en uppdelning:
Nyckelkomponenter:
1. likriktare: Konverterar växelström till DC. Detta involverar vanligtvis en diodbro, men kan också inkludera en filterkondensator för att jämna ut DC.
2. switch: En höghastighets halvledaromkopplare (vanligtvis en MOSFET eller IGBT) slår snabbt på och av, och styr strömflödet.
3. induktor: Lagrar energi från omkopplaren under "på" -fasen och släpper den under "off" -fasen. Detta skapar en pulserande likström.
4. kondensator: Slätar ut den pulserande strömmen från induktorn, vilket resulterar i en stabil utgångs DC -spänning.
5. Kontrollkretsen: Övervakar utgångsspänningen och justerar omkopplaren eller tullcykeln för omkopplaren för att reglera utgångsspänningen.
Hur det fungerar:
1. RECTIFICATION: AC -ingång konverteras till DC med hjälp av en likriktare och filterkondensator.
2. Växling: Strömbrytaren slår snabbt på och av, styrd av styrkretsen.
3. induktor: Under "på" -fasen lagrar induktorn energi från ingångsspänningen. Under "off" -fasen frigör induktorn denna lagrade energi till utgången.
4. Utgångssteg: Utgångssteget, inklusive kondensatorn och styrkretsen, filter och reglerar den pulserande likströmsströmmen för att ge en stabil likströmsspänning.
Fördelar med SMP:
* Hög effektivitet: SMP:er har betydligt högre effektivitet än linjära regulatorer, vilket innebär att mindre energi slösas bort som värme. Detta innebär mindre strömförbrukning och lägre driftstemperaturer.
* Kompaktstorlek: SMP:er är i allmänhet mindre och lättare än linjära regulatorer, vilket gör dem idealiska för kompakta applikationer.
* Flexibilitet: SMP:er kan enkelt justeras för att ge ett brett utbud av utgångsspänningar och strömmar.
* Snabbt kortvarigt svar: SMP:er har ett snabbt kortvarigt svar, vilket innebär att de snabbt kan anpassa sig till förändringar i belastning eller ingångsspänning.
Nackdelar med SMP:
* Högre kostnad: SMP:er är i allmänhet dyrare än linjära tillsynsmyndigheter på grund av deras komplexa kretsar.
* Elektromagnetisk störning (EMI): Den snabba omkopplingsåtgärden kan generera EMI, vilket kan störa andra elektroniska enheter. Detta kräver noggrann design och skydd för att minimera EMI.
* Potential för brus: Växlingsbrus kan finnas i utgången, även om detta vanligtvis minimeras genom korrekt filtrering.
typer av SMP:
* Buck Converter: Minskar likspänning.
* boost -omvandlare: Ökar likspänning.
* buck-boost-omvandlare: Kan öka eller minska likspänning.
* flybackomvandlare: Isolerar ingången och utgången.
* framåtvandlare: Icke-isolerad omvandlare, vanligtvis används för lägre effektapplikationer.
Applikationer:
SMP:er används ofta i en mängd olika applikationer, inklusive:
* Datorer: Strömförsörjning för stationära datorer, bärbara datorer och servrar.
* Konsumentelektronik: Strömförsörjning för TV -apparater, smartphones och andra enheter.
* Industriell utrustning: Strömförsörjning för motorer, styrenheter och annan industriell utrustning.
* förnybar energi: Kraftomvandlare för solpaneler och vindkraftverk.
Förstå SMP:er är avgörande för elektronikingenjörer och entusiaster, eftersom de är allestädes närvarande inom modern elektronik.
