Bagaimanakah Bekalan Kuasa DC Boleh Diprogram Sebenar Berfungsi?

Gambaran Keseluruhan Kaedah Kerja Bekalan Kuasa

 

Modul litar penerus menukar voltan AC daripada pengubah kepada voltan AC unipolar. Seterusnya, modul penapis menukar voltan AC unipolar kepada voltan DC yang tidak sempurna dengan kesan riak.

Pengatur voltan melaraskan voltan keluaran ke tahap yang dikehendaki dan melakukan penapisan selanjutnya untuk mencapai keluaran voltan DC malar.

 

Modul litar ini mengandungi banyak komponen, tiada satu pun yang sesuai. Kapasitor dan induktor mempunyai rintangan parasit, kemuatan parasit (dalam induktor), dan kearuhan parasit (dalam kapasitor). Transistor dan diod mempunyai ciri IV yang berbeza mengikut suhu. Semua komponen mempunyai toleransi tertentu pada nilai parameternya, menggunakan kuasa, mempunyai had kuasa dan menjana bunyi. Ciri-ciri tidak ideal ini menghalang bekalan kuasa daripada menjadi sumber keluaran DC yang tetap.

 

Sisihan Daripada Output Ideal

 

Output yang disediakan oleh bekalan kuasa DC tidak selalunya output yang diprogramkan pengguna. Pengilang akan menentukan ketepatan output DC tertentu berdasarkan toleransi komponen: ketepatan output atau ketepatan paparan. Apabila suhu ambien melebihi julat suhu penentukuran bekalan kuasa, pengilang juga boleh menentukan pekali suhu untuk menambah toleransi output. Satu lagi sebab mengapa output DC jatuh di bawah nilai yang diprogramkan ialah apabila menggunakan beban arus tinggi, rintangan dalaman komponen dalam bekalan kuasa tertakluk kepada voltan yang lebih besar. Pengilang menentukan kesan ini sebagai peraturan beban, dinyatakan sebagai ralat peratusan daripada voltan penuh. Untuk menentukan sepenuhnya ketepatan output bekalan kuasa DC, ralat pelarasan beban harus ditambah pada ketepatan output.

 

Hujung keluaran DC bekalan kuasa DC juga mungkin mempunyai bunyi. Disebabkan oleh pergerakan dan perlanggaran elektron dalam struktur logam, bunyi yang wujud wujud dalam semua komponen elektronik. Bunyi jenis ini dipanggil hingar Johnson. Disebabkan oleh keadaan pada talian AC, gangguan elektromagnet persekitaran (EMI), dan arus sesat pada wayar tanah, bunyi bising juga mungkin berlaku dalam output kuasa. Seperti instrumen elektronik lain, meminimumkan hingar dalam bekalan kuasa memerlukan teknik reka bentuk terperinci. Tetapi walaupun dengan reka bentuk terbaik, akan ada bunyi pada hujung keluaran bekalan kuasa DC.

 

Struktur Topologi Kuasa

 

Terdapat dua jenis topologi kuasa. Reka bentuk bekalan kuasa boleh menggunakan topologi linear atau topologi mod suis. Perbezaan dalam reka bentuk mereka terletak pada modul penerus dan modul peraturan voltan.

 

(1) Struktur topologi linear

Dalam reka bentuk linear, terdapat arus malar yang mengalir melalui litar. Kelebihan reka bentuk ini adalah bunyi yang rendah dan kerumitan yang rendah, tetapi kecekapannya tidak begitu tinggi. Kecekapan bekalan kuasa linear adalah kurang daripada 50%.

 

(2) Struktur topologi suis

Sebaliknya, bekalan kuasa mod suis boleh mencapai kecekapan 90%, tetapi kerumitan dan bunyi keluarannya jauh lebih tinggi. Punca bunyi yang tinggi adalah disebabkan oleh komponen aktif iaitu transistor yang digunakan sebagai suis untuk menghidupkan dan mematikan bekalan kuasa pada frekuensi kHz. Kelebihan bekalan kuasa mod suis ialah ia lebih kecil dan lebih ringan daripada bekalan kuasa linear dengan kapasiti yang sama. Bekalan kuasa mod suis boleh digunakan dengan pengubah yang lebih ringan dan lebih kecil. Di samping itu, semakin tinggi frekuensi pensuisan, semakin kecil semua komponen induktif.

 

Walaupun kedua-dua topologi sesuai untuk bekalan kuasa sehingga beberapa ratus watt, bekalan kuasa mod suis digunakan terutamanya untuk mereka bentuk bekalan kuasa dengan kuasa melebihi 500W atau bahkan kilowatt. Untuk bekalan kuasa tahap kilowatt, transformer juga boleh menjadi sangat besar dan berat.