Perbedaan antara SMPS dan catu daya linier
Perbedaan utama - catu daya SMPS vs
Sebagian besar perangkat elektronik dan listrik membutuhkan tegangan DC agar berfungsi. Perangkat ini, terutama perangkat elektronik dengan sirkuit terintegrasi, harus dilengkapi dengan tegangan DC yang dapat diandalkan dan kurang bagi mereka untuk bekerja tanpa tidak berfungsi atau terbakar. Tujuan catu daya DC adalah untuk memasok tegangan DC bersih ke perangkat ini. Catu daya DC dikategorikan ke dalam mode linier dan sakelar, yang merupakan topologi yang terlibat untuk membuat pasokan listrik AC menjadi DC halus. Catu Daya Linier Menggunakan Transformator Untuk Langsung Menurunkan Tegangan Main AC ke Level yang Diinginkan ketika SMPS mengonversi AC ke DC menggunakan perangkat switching yang membantu mendapatkan nilai rata -rata dari level tegangan yang diinginkan. Ini adalah perbedaan utama antara SMPS dan catu daya linier.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu catu daya linier
3. Apa itu SMPS
4. Perbandingan berdampingan - SMPS vs catu daya linier dalam bentuk tabel
5. Ringkasan
Apa itu catu daya linier?
Dalam catu daya linier, tegangan AC induk dikonversi menjadi tegangan yang lebih rendah secara langsung dengan transformator step-down. Transformator ini harus menangani daya besar karena bekerja pada frekuensi induk AC 50/60Hz. Oleh karena itu, transformator ini besar dan besar, membuat catu daya lebih berat dan besar.
Tegangan langkah-turun kemudian diperbaiki dan disaring untuk mendapatkan tegangan DC yang diperlukan untuk output. Karena tegangan pada level ini mengalami bervariasi tergantung pada distorsi tegangan input, regulasi tegangan dilakukan sebelum output. Regulator tegangan dalam catu daya linier adalah regulator linier, yang biasanya merupakan perangkat semikonduktor yang bertindak sebagai resistor variabel. Nilai resistansi output berubah dengan kebutuhan daya output, membuat tegangan output konstan. Dengan demikian, regulator tegangan beroperasi sebagai perangkat penghilang daya. Sebagian besar waktu, itu menghilangkan daya berlebih untuk membuat tegangan konstan. Oleh karena itu, regulator tegangan harus memiliki heat sink yang besar. Akibatnya, catu daya linier menjadi jauh lebih berat. Selain itu, sebagai akibat dari disipasi daya oleh regulator tegangan sebagai panas, efisiensi catu daya linier turun sebanyak sekitar 60%.
Namun, catu daya linier tidak menghasilkan kebisingan listrik pada tegangan output. Ini memberikan isolasi antara output dan input karena transformator. Oleh karena itu, catu daya linier digunakan untuk aplikasi frekuensi tinggi seperti perangkat frekuensi radio, aplikasi audio, tes laboratorium yang membutuhkan pasokan bebas noise, pemrosesan sinyal, dan amplifier.
Gambar 01: Catu Daya dengan regulator tegangan linier
Apa itu SMPS?
SMPS (Catu Daya Mode Berganti) beroperasi pada perangkat transistor switching. Pada awalnya, input AC dikonversi menjadi tegangan DC oleh penyearah, tanpa mengurangi tegangan, tidak seperti catu daya linier. Kemudian tegangan DC mengalami switching frekuensi tinggi, biasanya dengan transistor MOSFET. Artinya, tegangan melalui MOSFET dihidupkan dan dimatikan oleh sinyal gerbang MOSFET, biasanya sinyal bermodulasi lebar pulsa sekitar 50 kHz (blok chopper/inverter). Setelah operasi pemotongan ini, bentuk gelombang menjadi sinyal berdenyut-DC. Setelah itu, transformator step-down digunakan untuk mengurangi tegangan sinyal DC berdenyut frekuensi tinggi ke level yang diinginkan. Akhirnya, penyearah output dan filter digunakan untuk membuat kembali tegangan DC output.
Gambar 02: Diagram blok SMPS
Peraturan tegangan dalam SMP dilakukan melalui sirkuit umpan balik yang memantau tegangan output. Jika kebutuhan daya beban tinggi, tegangan output cenderung meningkat. Peningkatan ini terdeteksi oleh sirkuit umpan balik regulator dan digunakan untuk mengontrol rasio on-to-off dari sinyal PWM. Dengan demikian, tegangan sinyal rata -rata berubah. Akibatnya, tegangan output dikendalikan untuk tetap konstan.
Transformator step-down yang digunakan dalam SMPS beroperasi pada frekuensi tinggi; Dengan demikian, volume dan berat transformator jauh lebih sedikit daripada catu daya linier. Ini menjadi alasan utama SMPS menjadi jauh lebih kecil dan lebih ringan dari rekan tipe liniernya. Selain itu, regulasi tegangan dilakukan tanpa menghilangkan daya berlebih karena kehilangan ohmic atau panas. Efisiensi SMPS menjadi setinggi 85-90%.
Pada saat yang sama, SMPS menghasilkan kebisingan frekuensi tinggi karena operasi switching MOSFET. Kebisingan ini dapat tercermin dalam tegangan output; Namun, dalam beberapa model canggih dan mahal, kebisingan output ini dikurangi sampai batas tertentu. Selain itu, switching membuat gangguan frekuensi elektromagnetik dan radio juga. Oleh karena itu, diperlukan untuk menggunakan filter pelindung RF dan EMI di SMPSS. Oleh karena itu, SMP bukan aplikasi audio dan frekuensi radio yang cocok. Peralatan yang lebih sedikit noise-sensitif seperti pengisi daya ponsel, motor DC, aplikasi daya tinggi, dll. dapat digunakan dengan SMPS. Desainnya yang lebih ringan dan lebih kecil membuatnya lebih mudah digunakan sebagai perangkat portabel juga.
Apa perbedaan antara SMP dan catu daya linier?
Catu daya SMPS vs linear | |
| SMPS secara langsung memperbaiki AC listrik tanpa mengurangi tegangan. Kemudian DC yang dikonversi diaktifkan dalam frekuensi tinggi untuk transformator yang lebih kecil untuk menguranginya ke tingkat tegangan yang diinginkan. Akhirnya, sinyal AC frekuensi tinggi diperbaiki ke tegangan output DC. | Catu daya linier mengurangi tegangan ke nilai yang diinginkan di awal oleh transformator yang lebih besar. Setelah itu, AC diperbaiki dan disaring untuk membuat tegangan DC output. |
| Regulasi tegangan | |
| Regulasi tegangan dilakukan dengan mengendalikan frekuensi switching. Tegangan output dipantau oleh sirkuit umpan balik dan variasi tegangan digunakan untuk kontrol frekuensi. | Tegangan DC yang diperbaiki dan disaring mengalami resistansi output dari pembagi tegangan untuk membuat tegangan output. Resistansi ini dapat dikendalikan oleh sirkuit umpan balik yang memantau variasi tegangan output. |
| Efisiensi | |
| Generasi panas di SMPs relatif rendah karena transistor switching beroperasi di daerah cut-off dan starvation. Ukuran kecil transformator output juga membuat kehilangan panas kecil. Oleh karena itu, efisiensinya lebih tinggi (85-90%). | Kelebihan daya dihilang sebagai panas untuk membuat tegangan konstan dalam catu daya linier. Selain itu, transformator input jauh lebih besar; Dengan demikian, kerugian transformator lebih tinggi. Oleh karena itu, efisiensi catu daya linier serendah 60%. |
| Membangun | |
| Ukuran transformator SMPS tidak perlu besar karena beroperasi dalam frekuensi tinggi. Oleh karena itu, berat transformator juga akan lebih sedikit. Akibatnya, ukurannya, serta berat SMPS jauh lebih rendah dari catu daya linier. | Catu daya linier jauh lebih besar karena transformator input harus besar karena frekuensi rendah yang dioperasikannya. Karena lebih banyak panas dihasilkan dalam regulator tegangan, heat sink juga harus digunakan. |
| Distorsi kebisingan dan tegangan | |
| SMPS menghasilkan kebisingan frekuensi tinggi karena switching. Ini masuk ke tegangan output, serta kadang -kadang untuk memasukkan listrik. Distorsi harmonik dalam kekuatan induk juga dimungkinkan di SMPSS. | Catu daya linier tidak menghasilkan kebisingan dalam tegangan output. Distorsi harmonik jauh lebih sedikit daripada SMPSS. |
| Aplikasi | |
| SMPS dapat digunakan sebagai perangkat portabel karena bangunan kecil. Tetapi karena menghasilkan kebisingan frekuensi tinggi, SMPS tidak dapat digunakan untuk aplikasi yang sensitif terhadap kebisingan seperti aplikasi RF dan audio. | Catu daya linier jauh lebih besar dan tidak dapat digunakan untuk perangkat portabel. Karena mereka tidak menghasilkan kebisingan dan tegangan output juga bersih, mereka digunakan untuk sebagian besar uji listrik dan elektronik di laboratorium. |
Ringkasan - SMPS vs Catu Daya Linear
SMPS dan catu daya linier adalah dua jenis catu daya DC yang digunakan. Perbedaan utama antara SMPS dan catu daya linier adalah topologi yang digunakan untuk regulasi tegangan dan tegangan yang melangkah ke bawah. Sementara catu daya linier mengonversi AC ke tegangan rendah di awal, SMP pertama kali memperbaiki dan menyaring induk AC dan kemudian beralih ke AC frekuensi tinggi sebelum melangkah ke bawah. Karena berat dan ukuran transformator meningkat seiring dengan frekuensi operasi, transformator input catu daya linier jauh lebih berat dan lebih besar tidak seperti di SMPS. Selain itu, karena regulasi tegangan dilakukan dengan disipasi panas melalui resistensi, catu daya linier harus memiliki heat sink yang membuatnya lebih berat. Regulator SMPSS mengontrol frekuensi switching untuk mengontrol tegangan output. Oleh karena itu, SMP berukuran lebih kecil dan lebih ringan. Karena generasi panas di SMPS lebih rendah, efisiensinya juga lebih tinggi.
Unduh PDF Versi SMPS vs Linear Power Supply
Anda dapat mengunduh versi PDF artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan offline sesuai catatan kutipan. Silakan unduh versi PDF di sini perbedaan antara SMP dan catu daya linier.
Referensi:
1. “Catu daya dan pengatur daya linier."Berita Perbaikan dan Teknologi Elektronik. N.P., N.D. Web. Tersedia disini. 14 Juni 2017.
2. “Catu Daya Mode Berganti.”Wikipedia. Wikimedia Foundation, 17 Mei 2017. Web. Tersedia disini. 14 Juni 2017.
Gambar milik:
1. “Catu Daya dengan Regulator Tegangan Linier” oleh CLI - Pekerjaan Sendiri, Domain Publik) Melalui Commons Wikimedia
2. "SMPS Block Diagram" oleh IE di Wikipedia Inggris - ditransfer dari EN.wikipedia ke commons oleh dcirovic., Domain publik) via commons wikimedia
