Kakova je razlika med vrstami napajalnih stabilizatorjev glede na frekvenco?
Regulator napajanja (50Hz ali 60Hz)
Načelo delovanja in strukturne značilnosti
Regulator strmi valovne frekvence je predvsem za stikajoče omrežje z frekvenco 50Hz (frekvenca stikajočega omrežja večine držav, kot je Kitajska) ali 60Hz (nekatere države, kot je Združene države Amerike). Ta vrsta regulatorja se običajno temelji na principu elektromagnetske indukcije, in so pogosti induktivni regulatorji in avtotransformatorji. Induktivni regulator prilagaja izhodno napetost z menjavo razmerja viklov transformatorja. Avtotransformator uporablja preklop viklov avtotransformatorja za dosego regulacije napetosti.
Ker je zasnovan za fiksno strmo valovno frekvenco, so notranji jedro, viklo in druge komponente optimizirani glede na elektromagnetske značilnosti pri tej frekvenci. Na primer, izbira materiala jedra in oblikovanje velikosti transformatorja strme valovne frekvence morata upoštevati histerzijsko izgubo in tokovinsko izgubo pri 50Hz ali 60Hz, da zagotovita učinkovito pretvorbo energije in stabilen izhod napetosti.
Prilagodljivost frekvenc in omejitve
Regulatorji strme valovne frekvence imajo zelo stroge zahteve glede frekvence in lahko delujejo normalno le pri pogojih blizu njihove zasnovske frekvence (50Hz ali 60Hz). Če je frekvenca vhodnega napajanja veliko odstopa, bo notranja elektromagnetska relacija v regulatorju motena, kar vpliva na učinkovitost regulacije napetosti. Na primer, ko se vhodna frekvenca premakne na 40Hz ali 70Hz, regulator morda ne bo mogel točno prilagoditi napetosti in celo morebitno presegne toplotno, poškoduje itd.
Regulator visokofrekvenčnega napajanja (območje kHz-MHz)
Načelo delovanja in strukturne značilnosti
Visokofrekvenčni regulatorji napajanja se uporabljajo predvsem v opremi, kot so visokofrekvenčni preklopni napajalniki, in njihova delovalna frekvenca je običajno v območju nekaj tisoč Hertz do nekaj megahertz. Večina teh regulatorjev uporablja tehnologijo preklopnih napajalnikov, da doseže pretvorbo in regulacijo napetosti skozi hitro vklop-izklop visokofrekvenčnih preklopnih cevi (tako kot MOSFET itd.). Na primer, v tipičnem visokofrekvenčnem preklopni regulatorju napajanja bi lahko bila preklopna frekvenca 100kHz, in preklopna cev hitro preklopi na tej frekvenci, pretvarja vhodno enosmerno napetost v visokofrekvenčno pulzniško napetost, nato pa jo prevede v stabilno enosmerno izhodno napetost skozi visokofrekvenčni transformator, pravokotni filter in druge krožne sklope.
Struktura krožnega sklopa visokofrekvenčnega regulatorja napajanja je relativno zapletena, vključuje visokofrekvenčni transformator, gonilni krožni sklop preklopne cevi, povratni kontrolni krožni sklop itd. Visokofrekvenčni transformator deluje na visokih frekvencah, njegova prostornina je veliko manjša kot transformatorja strme valovne frekvence, ker operacijske značilnosti magnetskog jekla na visokih frekvencah omogočajo uporabo manjše velikosti magnetskog jekla za dosego iste učinkovitosti pretvorbe energije.
Prilagodljivost frekvenc in omejitve
Visokofrekvenčni regulatorji napajanja imajo določeno prilagodljivost glede sprememb frekvence, vendar tudi določene meje obsega. V visokofrekvenčnem obsegu njegove zasnovske frekvence, lahko prilagodi preklopno frekvenco, dolžino impulza in druge parametre, da se prilagodi spremembi vhodne napetosti, tako da doseže regulacijo napetosti. Vendar, če je frekvenca izven obsega zasnovske frekvence, na primer, v regulatorju z zasnovsko frekvenco 100kHz, frekvenca nagle noči na 1MHz, to lahko vodi do ostrega povečevanja preklopne izgube preklopne cevi, elektromagnetske motnje in nestabilnosti kontrolnega krožnega sklopa, s tem pa vpliva na učinkovitost regulacije napetosti in normalno delovanje opreme.
Širokopasovni regulator napajanja
Načelo delovanja in strukturne značilnosti
Širokopasovni regulatorji napajanja so zasnovani za dosego regulacije napetosti v širokem frekvenčnem obsegu. Običajno uporabljajo hibridno tehnologijo, ki kombinira nekatere značilnosti regulatorjev strme valovne frekvence in visokofrekvenčnih regulatorjev. Na primer, se lahko uporabi tehnologija preklopnih napajalnikov s spreminjajočo se frekvenco, in na vhodu ter izhodu se lahko dodajo nekateri filtri in uskladitveni krožni sklopi za različne frekvenčne segmente. V nizkofrekvenčnem pasu se lahko uporabljajo principi, podobni regulatorjem strme valovne frekvence, da se zagotovi osnovna stabilnost napetosti; V visokofrekvenčnem pasu se bolj zanaša na hitro prilagajanje preklopnih napajalnikov.
Notranja struktura krožnega sklopa širokopasovnega regulatorja napajanja je bolj zapletena, zato je potrebno celovito upoštevati in optimizirati elektromagnetske in krožne značilnosti pri različnih frekvencah. Na primer, filtrovalni krožni sklop mora biti sposoben učinkovito filtrirati motne signale v širokem frekvenčnem obsegu, kontrolni krožni sklop pa mora biti sposoben točno prilagoditi strategijo regulacije napetosti glede na različne frekvenčne vhode.
Prilagodljivost frekvenc in omejitve
Čeprav širokopasovni regulatorji napajanja lahko delujejo v širokem frekvenčnem obsegu, niso primerni za vse frekvence. Širokopasovni regulatorji napajanja so običajno sposobni pokriti frekvenčni obseg od desetih herc do stotin kiloherc in več, vendar se lahko soočijo z tehničnimi izzivi pri zelo nizkih frekvencah (na primer pod nekaj herci) in zelo visokih frekvencah (na primer nad desetine megaherc). Pri zelo nizkih frekvencah se lahko pojavijo nekateri problemi, podobni tistim, ki jih ima regulator strme valovne frekvence pri nizkih frekvencah, kot je zmanjšana točnost stabilnosti napetosti; Pri zelo visokih frekvencah se lahko soočijo s problemi, kot so omejitve zmogljivosti visokofrekvenčnih komponent in elektromagnetska združljivost.
