Vad är skillnaden mellan typerna av spänningsstabilisatorer i fråga om frekvens?

Spänningsregulator (50Hz eller 60Hz)

Arbetsprincip och strukturella egenskaper

Nätspänningsregulatorn är huvudsakligen avsedd för växelström med en frekvens på 50Hz (nätfrekvensen i de flesta länder som Kina) eller 60Hz (vissa länder som USA). Denna typ av regulator baseras vanligtvis på principen om elektromagnetisk induktion, vilket inkluderar induktiva regulatorer och autotransformatorregulatorer. Induktiv regulator justerar utgångsspänningen genom att ändra transformatorns viktsförhållande. Autotransformatorregulatorn använder växling av spolekopplingar i autotransformatorn för att uppnå spänningsreglering.

Eftersom den är utformad för en fast nätfrekvens är designen och parametrarna för kärnan, virringar och andra komponenter optimerade baserat på de elektromagnetiska egenskaperna vid denna frekvens. Till exempel bör materialvalet och storleksdesignen för nättransformatorn ta hänsyn till hysteresisförlust och virvlströmsförlust vid 50Hz eller 60Hz för att säkerställa effektiv energiomvandling och stabil spänningsutgång.

Frekvensanpassning och begränsningar

Nätspänningsregulatorer har mycket strikta frekvenskrav och kan endast fungera normalt under villkor nära deras designfrekvens (50Hz eller 60Hz). Om det finns en stor avvikelse i inmatningsströmmens frekvens kommer den elektromagnetiska relationen inuti regulatorn att störas, vilket påverkar spänningsregleringen. Till exempel, när inmatningsfrekvensen avviker till 40Hz eller 70Hz, kanske regulatorn inte kan justera spänningen korrekt och kan till och med överhettas, skadas osv.

Högfrekvensspänningsregulator (kHz-MHz-intervallet)

Arbetsprincip och strukturella egenskaper

Högfrekvensspänningsregulatorer används huvudsakligen i utrustning som högfrekvensväxelspänningskällor, och deras arbetsfrekvens ligger vanligtvis i intervallet mellan flera tusen Hertz till flera megahertz. De flesta av dessa regulatorer använder växelspänningskällteknik för att uppnå spänningsomvandling och spänningsreglering genom snabb på-och avslag av högfrekventa växlar (som MOSFET, etc.). Till exempel, i en typisk högfrekvensväxelspänningsregulator kan växelfrekvensen vara 100kHz, och växeln växlar snabbt vid denna frekvens, konverterar indatat likströmspänning till en högfrekvent pulsspänning, och sedan konverterar den till en stabil likströmspänning genom en högfrekvenstransformator, rektifieringsfilter och andra kretsar.

Kretssstrukturen hos högfrekvensspänningsregulatorer är relativt komplex, inklusive högfrekvenstransformator, växeldrivkrets, återkopplingskontrollkrets, etc. Högfrekvenstransformatorer fungerar vid höga frekvenser, och deras volym är mycket mindre än nättransformatorer, eftersom arbetsegenskaperna hos magnetkärnan vid höga frekvenser gör det möjligt att använda en mindre magnetkärna för att uppnå samma energiomvandlingsverkan.

Frekvensanpassning och begränsningar

Högfrekvensspänningsregulatorer har viss anpassbarhet till frekvensändringar, men har också vissa intervallgränser. I sitt designade högfrekvensintervall kan den justera växelfrekvens, tidsförhållande, etc. för att anpassa sig till förändringar i inmatningsströmmen, så att spänningsreglering uppnås. Men om frekvensen går utanför designintervallet, till exempel i en regulator med en designfrekvens på 100kHz, och frekvensen plötsligt stiger till 1MHz, kan det leda till en stark ökning av växelförlusten i växeln, elektromagnetisk störning, och instabilitet i kontrollkretsen, vilket påverkar spänningsregleringen och den normala drift av utrustningen.

Bredbandsförsörjningsregulator

Arbetsprincip och strukturella egenskaper

Bredbandsförsörjningsregulatorer är utformade för att uppnå spänningsreglering över ett brett frekvensintervall. Den använder vanligtvis en hybridteknik som kombinerar vissa egenskaper hos nätspänningsregulatorer och högfrekvensregulatorer. Till exempel kan variabelfrekvensväxelspänningskällteknik användas, och vissa filtrerings- och matchningskretsar för olika frekvenssegment kan läggas till i inmatning och utmatning. I lågfrekvensband kan principer liknande nätspänningsregulatorer användas för att säkerställa grundläggande spänningsstabilitet; i högfrekvensbandet beror den mer på snabb justeringsförmågan hos växelspänningskällan.

Den interna kretssstrukturen för bredbandsförsörjningsregulatorer är mer komplex, så de elektromagnetiska egenskaperna och kretsegenskaperna vid olika frekvenser måste övervägas och optimeras i sin helhet. Till exempel behöver filterkretsen kunna effektivt filtrera störningssignaler i ett brett frekvensintervall, och kontrollkretsen behöver kunna justera spänningsregleringsstrategin exakt enligt olika frekvensinmatningar.

Frekvensanpassning och begränsningar

Även om bredbandsförsörjningsregulatorer kan fungera i ett brett frekvensintervall, är de inte lämpliga för alla frekvenser. Generellt sett kan bredbandsförsörjningsregulatorer täcka ett frekvensintervall från tiotal hertz till hundratal kilohertz och bortom, men kan stöta på tekniska utmaningar vid extremt låga frekvenser (till exempel under några hertz) och extremt höga frekvenser (till exempel över tiotal megahertz). Vid mycket låga frekvenser kan det uppstå problem liknande nätspänningsregulatorer vid låga frekvenser, som minskad spänningsstabilitetsprecision; vid extremt höga frekvenser kan problem som prestandagränser för högfrekvenskomponenter och elektromagnetisk kompatibilitet ställas inför.