Sự khác biệt giữa các loại ổn định điện theo tần số là gì

Điều chỉnh nguồn điện (50Hz hoặc 60Hz)

Nguyên lý làm việc và đặc điểm cấu trúc

Điều chỉnh tần số nguồn điện chủ yếu dành cho nguồn điện xoay chiều có tần số 50Hz (tần số lưới của hầu hết các quốc gia như Trung Quốc) hoặc 60Hz (một số quốc gia như Hoa Kỳ). Loại điều chỉnh này thường dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, và phổ biến là các loại điều chỉnh cảm ứng và điều chỉnh tự động biến áp. Điều chỉnh cảm ứng điều chỉnh điện áp đầu ra bằng cách thay đổi tỷ lệ vòng cuộn của biến áp. Điều chỉnh tự động biến áp sử dụng việc chuyển đổi vị trí cuộn dây của biến áp tự động để đạt được điều chỉnh điện áp.

Vì nó được thiết kế cho tần số nguồn điện cố định, nên thiết kế và các thông số của lõi, cuộn dây và các thành phần khác bên trong được tối ưu hóa dựa trên đặc tính điện từ ở tần số này. Ví dụ, lựa chọn vật liệu và thiết kế kích thước của lõi biến áp tần số nguồn cần xem xét tổn thất do hysteresis và dòng xoáy ở 50Hz hoặc 60Hz để đảm bảo hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và điện áp đầu ra ổn định.

Khả năng thích ứng tần số và hạn chế

Điều chỉnh tần số nguồn điện có yêu cầu rất nghiêm ngặt về tần số và chỉ có thể hoạt động bình thường trong điều kiện gần với tần số thiết kế (50Hz hoặc 60Hz). Nếu tần số của nguồn điện đầu vào có sự chệch lệch lớn, mối quan hệ điện từ bên trong điều chỉnh sẽ bị nhiễu loạn, ảnh hưởng đến hiệu quả điều chỉnh điện áp. Ví dụ, khi tần số đầu vào chệch lệch đến 40Hz hoặc 70Hz, điều chỉnh có thể không thể điều chỉnh chính xác điện áp, thậm chí có thể quá nhiệt, hỏng, v.v.

Điều chỉnh nguồn điện tần số cao (khoảng kHz-MHz)

Nguyên lý làm việc và đặc điểm cấu trúc

Điều chỉnh nguồn điện tần số cao chủ yếu được sử dụng trong thiết bị như nguồn điện chuyển mạch tần số cao, và tần số hoạt động của chúng thường nằm trong khoảng vài nghìn Hertz đến vài megahertz. Hầu hết các điều chỉnh này sử dụng công nghệ nguồn điện chuyển mạch để thực hiện biến đổi điện áp và điều chỉnh điện áp thông qua việc đóng mở nhanh chóng của các ống chuyển mạch tần số cao (như MOSFET, v.v.). Ví dụ, trong một điều chỉnh nguồn điện chuyển mạch tần số cao điển hình, tần số chuyển mạch có thể là 100kHz, và ống chuyển mạch nhanh chóng chuyển mạch ở tần số này, chuyển đổi điện áp DC đầu vào thành điện áp xung tần số cao, sau đó chuyển đổi thành điện áp DC đầu ra ổn định thông qua biến áp tần số cao, bộ chỉnh lưu lọc và các mạch khác.

Cấu trúc mạch của điều chỉnh nguồn điện tần số cao tương đối phức tạp, bao gồm biến áp tần số cao, mạch điều khiển ống chuyển mạch, mạch kiểm soát phản hồi, v.v. Biến áp tần số cao hoạt động ở tần số cao, và thể tích của chúng nhỏ hơn nhiều so với biến áp tần số nguồn, vì đặc tính hoạt động của lõi từ ở tần số cao cho phép sử dụng kích thước lõi từ nhỏ hơn để đạt được cùng mức hiệu suất chuyển đổi năng lượng.

Khả năng thích ứng tần số và hạn chế

Điều chỉnh nguồn điện tần số cao có khả năng thích ứng nhất định với sự thay đổi tần số, nhưng cũng có giới hạn về phạm vi. Trong dải tần số cao của thiết kế, nó có thể điều chỉnh tần số chuyển mạch, chu kỳ làm việc và các tham số khác để thích ứng với sự thay đổi của điện áp đầu vào, nhằm đạt được điều chỉnh điện áp. Tuy nhiên, nếu tần số vượt quá phạm vi thiết kế, ví dụ, trong một điều chỉnh có tần số thiết kế là 100kHz, tần số đột ngột tăng lên 1MHz, có thể dẫn đến sự tăng đột ngột của tổn thất chuyển mạch của ống chuyển mạch, nhiễu điện từ, và sự bất ổn của mạch điều khiển, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả điều chỉnh điện áp và hoạt động bình thường của thiết bị.

Điều chỉnh nguồn điện băng rộng

Nguyên lý làm việc và đặc điểm cấu trúc

Điều chỉnh nguồn điện băng rộng được thiết kế để đạt được điều chỉnh điện áp trong dải tần số rộng. Nó thường sử dụng công nghệ lai kết hợp một số đặc điểm của điều chỉnh tần số nguồn và điều chỉnh tần số cao. Ví dụ, có thể áp dụng công nghệ nguồn điện chuyển mạch biến tần, và có thể thêm một số mạch lọc và khớp nối cho các đoạn tần số khác nhau vào đầu vào và đầu ra. Trong dải tần số thấp, có thể sử dụng nguyên lý tương tự như của điều chỉnh tần số nguồn để đảm bảo độ ổn định cơ bản của điện áp; Trong dải tần số cao, nó phụ thuộc nhiều hơn vào khả năng điều chỉnh nhanh chóng của nguồn điện chuyển mạch.

Cấu trúc mạch bên trong của điều chỉnh nguồn điện băng rộng phức tạp hơn, do đó cần phải xem xét và tối ưu hóa toàn diện các đặc tính điện từ và mạch ở các tần số khác nhau. Ví dụ, mạch lọc cần có thể lọc hiệu quả các tín hiệu nhiễu trong dải tần số rộng, và mạch điều khiển cần có thể điều chỉnh chính xác chiến lược điều chỉnh điện áp theo các tần số đầu vào khác nhau.

Khả năng thích ứng tần số và hạn chế

Mặc dù điều chỉnh nguồn điện băng rộng có thể hoạt động trong dải tần số rộng, nhưng chúng không phù hợp cho tất cả các tần số. Tổng quát, điều chỉnh nguồn điện băng rộng có khả năng bao phủ dải tần số từ vài chục Hertz đến hàng trăm kilohertz và xa hơn, nhưng có thể gặp phải những thách thức kỹ thuật ở tần số cực thấp (như dưới vài Hertz) và tần số cực cao (như trên vài chục megahertz). Ở tần số rất thấp, có thể xuất hiện một số vấn đề tương tự như của điều chỉnh tần số nguồn ở tần số thấp, như giảm độ chính xác ổn định điện áp; Ở tần số cực cao, có thể gặp phải các vấn đề như giới hạn hiệu suất của các thành phần tần số cao và tương thích điện từ.