Quina és la diferència entre els tipus d'estabilitzadors de corrent en termes de freqüència?

Regulador d'alimentació (50Hz o 60Hz)

Principi de funcionament i característiques estructurals

El regulador d'alimentació de freqüència d' alimentació es destina principalment a la corrent alternada amb una freqüència de 50Hz (la freqüència d'alimentació de la majoria de països com la Xina) o 60Hz (alguns països com els Estats Units). Aquest tipus de regulador sol basar-se en el principi de l'inducció electromagnètica, i són comuns els reguladors inductius i els reguladors autotransformadors. El regulador inductiu ajusta la tensió de sortida canviant la relació de voltants del transformador. El regulador autotransformador utilitza el commutació de les tapes de bobinat de l'autotransformador per aconseguir la regulació de tensió.

Com que està dissenyat per a una freqüència d'alimentació fixa, el disseny i els paràmetres del nucli intern, el bobinat i altres components s'optimitzen basant-se en les característiques electromagnètiques a aquesta freqüència. Per exemple, la selecció del material del nucli i el disseny de la mida del transformador de freqüència d'alimentació haurien de tenir en compte les pèrdues per histeresis i per corrents d'eddy a 50Hz o 60Hz per assegurar una conversió eficient d'energia i una sortida de tensió estable.

Adaptabilitat a la freqüència i limitacions

Els reguladors d'alimentació de freqüència d'alimentació tenen requisits de freqüència molt estrictes i només poden funcionar normalment en condicions properes a la seva freqüència de disseny (50Hz o 60Hz). Si hi ha una gran desviació en la freqüència de l'alimentació d'entrada, la relació electromagnètica a l'interior del regulador es veurà pertorbada, afectant l'efecte de la regulació de tensió. Per exemple, quan la freqüència d'entrada es desvia a 40Hz o 70Hz, el regulador pot no ser capaç d'ajustar la tensió de manera precisa i fins i tot podria sobrecalentar-se, deteriorar-se, etc.

Regulador d'alimentació de alta freqüència (rang de kHz-MHz)

Principi de funcionament i característiques estructurals

Els reguladors d'alimentació de alta freqüència es fan servir principalment en equips com els alimentadors de corrent alternada de commutació de alta freqüència, i la seva freqüència de funcionament sol estar en el rang de diversos milers d'Hertz a diversos megahertz. La majoria d'aquests reguladors utilitzen tecnologia d'alimentació de commutació per aconseguir la transformació de tensió i la regulació de tensió mitjançant l'encendre i apagar ràpid dels tubs de commutació de alta freqüència (com ara MOSFET, etc.). Per exemple, en un regulador de commutació de alta freqüència típic, la freqüència de commutació pot ser de 100kHz, i el tub de commutació es comuta ràpidament a aquesta freqüència, convertint la tensió d'entrada DC en una tensió de polsos d'alta freqüència, i després convertint-la en una tensió de sortida DC estable mitjançant un transformador de alta freqüència, un circuit de retificació i filtre, entre altres circuits.

La estructura del circuit del regulador d'alimentació de alta freqüència és relativament complexa, incloent un transformador de alta freqüència, un circuit de conducció del tub de commutació, un circuit de control de retroalimentació, etc. Els transformadors de alta freqüència funcionen a freqüències altes, i el seu volum és molt més petit que el dels transformadors de freqüència d'alimentació, ja que les característiques de funcionament del nucli magnètic a freqüències altes permeten utilitzar una mida de nucli magnètic més petita per aconseguir la mateixa eficiència de conversió d'energia.

Adaptabilitat a la freqüència i limitacions

Els reguladors d'alimentació de alta freqüència tenen una certa adaptabilitat als canvis de freqüència, però també tenen límits en el rang. En el rang de alta freqüència del seu disseny, poden ajustar la freqüència de commutació, el cicle de treball i altres paràmetres per adaptar-se al canvi de la tensió d'entrada, així com aconseguir la regulació de tensió. No obstant això, si la freqüència està fora del rang de disseny, per exemple, en un regulador amb una freqüència de disseny de 100kHz, la freqüència augmenta de sobte a 1MHz, això pot provocar un augment agut de les pèrdues de commutació del tub de commutació, interferència electromagnètica i inestabilitat del circuit de control, afectant així l'efecte de la regulació de tensió i el funcionament normal de l'equipament.

Regulador d'alimentació de banda ampla

Principi de funcionament i característiques estructurals

Els reguladors d'alimentació de banda ampla estan dissenyats per aconseguir la regulació de tensió en un ample rang de freqüències. Solen utilitzar una tecnologia híbrida que combina algunes característiques dels reguladors de freqüència d'alimentació i dels reguladors de alta freqüència. Per exemple, es pot adoptar la tecnologia d'alimentació de commutació de freqüència variable, i es poden afegir alguns circuits de filtratge i adaptació per a diferents segments de freqüència a l'entrada i a la sortida. En les bandes de baixa freqüència, es poden utilitzar principis similars als dels reguladors de freqüència d'alimentació per assegurar la estabilitat bàsica de la tensió; en les bandes de alta freqüència, es depèn més de la capacitat d'ajust ràpid de l'alimentació de commutació.

La estructura interna del circuit del regulador d'alimentació de banda ampla és més complexa, per tant, cal considerar i optimitzar de manera integral les característiques electromagnètiques i del circuit a diferents freqüències. Per exemple, el circuit de filtratge ha de poder filtrar eficientment els senyals d'interferència en un ampli rang de freqüències, i el circuit de control ha de poder ajustar amb precisió la estratègia de regulació de tensió segons diferents entrades de freqüència.

Adaptabilitat a la freqüència i limitacions

Encara que els reguladors d'alimentació de banda ampla poden funcionar en un ampli rang de freqüències, no són adequats per a totes les freqüències. En general, els reguladors d'alimentació de banda ampla poden cobrir un rang de freqüències des de dezenes d'Hertz a centenars de kilohertz i més enllà, però poden trobar-se amb reptes tècnics a freqüències extremadament baixes (com a sota de uns quants Hertz) i a freqüències extremadament altes (com a sobre de dezenes de megahertz). A freqüències molt baixes, podrien sorgir problemes similars als dels reguladors de freqüència d'alimentació a freqüències baixes, com ara una reducció de la precisió de la estabilitat de la tensió; a freqüències extremadament altes, podrien sorgir problemes com els límits de rendiment dels components de alta freqüència i la compatibilitat electromagnètica.