Əsas Fərq – SMPS vs Xətti Enerji Təchizatı
Əksər elektron və elektrik cihazları işləmək üçün DC gərginliyi tələb edir. Bu qurğular, xüsusən də inteqral sxemləri olan elektron qurğular, nasazlıq və yanma olmadan işləmək üçün etibarlı, təhrifsiz DC gərginliyi ilə təmin edilməlidir. DC enerji təchizatının məqsədi bu cihazlara təmiz DC gərginliyi verməkdir. DC enerji təchizatı xətti və dəyişdirilmiş rejimə bölünür, bu topologiyalar AC şəbəkəsini hamar DC-yə çevirmək üçün cəlb olunur. Xətti enerji təchizatı AC şəbəkə gərginliyini birbaşa istədiyiniz səviyyəyə endirmək üçün transformatordan istifadə edir, SMPS isə istənilən gərginlik səviyyəsinin orta dəyərini əldə etməyə kömək edən keçid cihazından istifadə edərək AC-ni DC-yə çevirir. Bu, SMPS və xətti enerji təchizatı arasındakı əsas fərqdir.
Xətti Enerji Təchizatı nədir?
Xətti enerji təchizatında şebeke AC gərginliyi aşağı endirici transformator vasitəsilə birbaşa daha aşağı gərginliyə çevrilir. Bu transformator 50/60Hz AC şəbəkə tezliyində işlədiyi üçün böyük gücə malik olmalıdır. Buna görə də, bu transformator həcmli və böyük olduğundan enerji təchizatını ağır və böyük edir.
Sonra endirilmiş gərginlik düzəldilir və çıxış üçün tələb olunan DC gərginliyini əldə etmək üçün süzülür. Bu səviyyədəki gərginlik giriş gərginliyinin təhriflərindən asılı olaraq dəyişməyə məruz qaldığı üçün çıxışdan əvvəl gərginliyin tənzimlənməsi aparılır. Xətti enerji təchizatında gərginlik tənzimləyicisi xətti tənzimləyicidir, adətən dəyişən rezistor kimi çıxış edən yarımkeçirici cihazdır. Çıxış müqavimətinin dəyəri çıxış gücü tələbi ilə dəyişir və çıxış gərginliyini sabit edir. Beləliklə, gərginlik tənzimləyicisi enerji sərf edən cihaz kimi fəaliyyət göstərir. Çox vaxt gərginliyi sabit etmək üçün artıq gücü dağıtır. Buna görə də, gərginlik tənzimləyicisinin böyük soyuducuları olmalıdır. Nəticədə xətti enerji təchizatı xeyli ağırlaşır. Bundan əlavə, gərginlik tənzimləyicisi tərəfindən enerjinin istilik kimi yayılması nəticəsində xətti enerji təchizatının səmərəliliyi təxminən 60%-ə qədər azalır.
Lakin xətti enerji təchizatı çıxış gərginliyində elektrik səsi yaratmır. Transformator sayəsində çıxış və giriş arasında izolyasiya təmin edir. Buna görə də, xətti enerji təchizatı radiotezlik cihazları, audio proqramlar, səs-küysüz təchizat, siqnalın işlənməsi və gücləndiricilər tələb edən laboratoriya testləri kimi yüksək tezlikli tətbiqlər üçün istifadə olunur.
Şəkil 01: Xətti gərginlik tənzimləyicisi ilə enerji təchizatı
SMPS nədir?
SMPS (keçirilmiş rejimli enerji təchizatı) keçid tranzistoru cihazında işləyir. Əvvəlcə AC girişi xətti enerji təchizatından fərqli olaraq, gərginliyi az altmadan bir rektifikator tərəfindən DC gərginliyinə çevrilir. Sonra DC gərginliyi adətən MOSFET tranzistoru ilə yüksək tezlikli keçiddən keçir. Yəni, MOSFET vasitəsilə gərginlik MOSFET Qapısı siqnalı ilə açılır və söndürülür, adətən impuls eni modullaşdırılmış siqnaldır, təxminən 50 kHz (doğrayan/inverter bloku). Bu doğrama əməliyyatından sonra dalğa forması pulsasiya edilmiş DC siqnalına çevrilir. Bundan sonra, yüksək tezlikli pulsasiya edilmiş DC siqnalının gərginliyini istənilən səviyyəyə endirmək üçün aşağı endirici transformator istifadə olunur. Nəhayət, çıxış DC gərginliyini bərpa etmək üçün çıxış rektifikatoru və filtr istifadə olunur.
Şəkil 02: SMPS-in Blok Diaqramı
SMPS-də gərginliyin tənzimlənməsi çıxış gərginliyinə nəzarət edən əks əlaqə sxemi vasitəsilə həyata keçirilir. Yükün güc tələbi yüksək olarsa, çıxış gərginliyi artmağa meyllidir. Bu artım tənzimləyicinin əks əlaqə sxemi tərəfindən aşkar edilir və PWM siqnalının işə salınma nisbətini idarə etmək üçün istifadə olunur. Beləliklə, orta siqnal gərginliyi dəyişir. Nəticədə, çıxış gərginliyi sabit qalmaq üçün idarə olunur.
SMPS-də istifadə edilən aşağı salan transformator yüksək tezlikdə işləyir; beləliklə, transformatorun həcmi və çəkisi xətti enerji təchizatı ilə müqayisədə çox azdır. Bu, SMPS-nin xətti tipli həmkarından daha kiçik və yüngül olmasının əsas səbəbi olur. Üstəlik, gərginliyin tənzimlənməsi Ohmic itkisi və ya istilik kimi artıq gücü yaymadan həyata keçirilir. SMPS-in effektivliyi 85-90%-ə qədər yüksəlir.
Eyni zamanda, SMPS MOSFET-in keçid əməliyyatı səbəbindən yüksək tezlikli səs-küy yaradır. Bu səs-küy çıxış gərginliyində əks oluna bilər; lakin bəzi qabaqcıl və bahalı modellərdə bu çıxış səs-küyü müəyyən dərəcədə azaldılır. Bundan əlavə, keçid elektromaqnit və radiotezlik müdaxiləsi də yaradır. Beləliklə, SMPS-lərdə RF qoruyucu və EMI filtrlərindən istifadə etmək tələb olunur. Buna görə də, SMPS uyğun audio və radio tezliyi tətbiqləri deyil. Mobil telefon şarj cihazları, DC mühərrikləri, yüksək güc tətbiqləri və s. kimi səs-küyə daha az həssas olan avadanlıqlar SMPS-lərlə istifadə edilə bilər. Daha yüngül və daha kiçik dizayn onu portativ cihazlar kimi də istifadə etməyi rahat edir.
SMPS ilə Xətti Enerji Təchizatı arasında fərq nədir?
SMPS vs Xətti Enerji Təchizatı |
|
| SMPS, gərginliyi az altmadan birbaşa elektrik cərəyanını düzəldir. Sonra çevrilmiş DC onu istədiyiniz gərginlik səviyyəsinə endirmək üçün daha kiçik bir transformator üçün yüksək tezlikdə dəyişdirilir. Nəhayət, yüksək tezlikli AC siqnalı DC çıxış gərginliyinə düzəldilir. | Xətti enerji təchizatı daha böyük transformator vasitəsilə gərginliyi başlanğıcda istədiyiniz dəyərə endirir. Bundan sonra, çıxış DC gərginliyini etmək üçün AC düzəldilir və süzülür. |
| Gərginlik Tənzimlənməsi | |
| Gərginliyin tənzimlənməsi keçid tezliyinə nəzarət etməklə həyata keçirilir. Çıxış gərginliyi əks əlaqə dövrəsi ilə izlənilir və gərginliyin dəyişməsi tezliklərə nəzarət üçün istifadə olunur. | Düzeltilmiş və süzülmüş DC gərginliyi çıxış gərginliyini yaratmaq üçün gərginlik bölücüsünün çıxış müqavimətinə məruz qalır. Bu müqavimət çıxış gərginliyinin dəyişməsinə nəzarət edən əks əlaqə sxemi ilə idarə olunur. |
| Effektivlik | |
| SMPS-də istilik istehsalı nisbətən aşağıdır, çünki keçid tranzistoru kəsilmə və aclıq bölgələrində işləyir. Çıxış transformatorunun kiçik ölçüsü də istilik itkisini kiçik edir. Buna görə də səmərəlilik daha yüksəkdir (85-90%). | Xətti enerji təchizatında gərginliyi sabit etmək üçün artıq güc istilik kimi yayılır. Üstəlik, giriş transformatoru daha böyükdür; beləliklə, transformator itkiləri daha yüksəkdir. Beləliklə, xətti enerji təchizatının səmərəliliyi 60%-ə qədər aşağıdır. |
| Build | |
| SMPS-in transformator ölçüsünün böyük olması lazım deyil, çünki o, yüksək tezlikdə işləyir. Buna görə transformatorun çəkisi də az olacaq. Nəticədə, SMPS-in ölçüsü, eləcə də çəkisi xətti enerji təchizatından xeyli aşağıdır. | Xətti enerji təchizatı daha həcmlidir, çünki giriş transformatoru işlədiyi aşağı tezlik səbəbindən böyük olmalıdır. Gərginlik tənzimləyicisində daha çox istilik yarandığından, soyuduculardan da istifadə edilməlidir. |
| Səs-küy və Gərginlik Təhrifləri | |
| SMPS keçid səbəbindən yüksək tezlikli səs-küy yaradır. Bu, çıxış gərginliyinə, eləcə də bəzən giriş şəbəkəsinə keçir. Şəbəkə enerjisində harmonik təhrif SMPS-lərdə də mümkün ola bilər. | Xətti enerji təchizatı çıxış gərginliyində səs-küy yaratmır. Harmonik təhrif SMPS-lərdən çox azdır. |
| Tətbiqlər | |
| SMPS kiçik quruluşa görə portativ cihazlar kimi istifadə edilə bilər. Lakin yüksək tezlikli səs-küy yaratdığı üçün SMPS-lər RF və audio proqramlar kimi səs-küyə həssas tətbiqlər üçün istifadə edilə bilməz. | Xətti enerji təchizatı daha böyükdür və portativ cihazlar üçün istifadə edilə bilməz. Onlar səs-küy yaratmadığından və çıxış gərginliyi də təmiz olduğundan, laboratoriyalarda elektrik və elektron sınaqların əksəriyyəti üçün istifadə olunur. |
Xülasə – SMPS və Xətti Enerji Təchizatı
SMPS və Xətti enerji təchizatı istifadə olunan iki növ DC enerji təchizatıdır. SMPS və xətti enerji təchizatı arasındakı əsas fərq, gərginliyin tənzimlənməsi və gərginliyin azalması üçün istifadə olunan topologiyalardır. Xətti enerji təchizatı başlanğıcda AC-ni aşağı gərginliyə çevirərkən, SMPS əvvəlcə elektrik cərəyanını düzəldir və süzür, sonra isə aşağı enməzdən əvvəl yüksək tezlikli AC-yə keçir. Transformatorun çəkisi və ölçüsü işləmə tezliyi azaldıqca artdığından, xətti enerji təchizatının giriş transformatoru SMPS-dən fərqli olaraq daha ağır və daha böyük olur. Bundan əlavə, gərginliyin tənzimlənməsi müqavimətlər vasitəsilə istilik yayılması ilə həyata keçirildiyindən, xətti enerji təchizatı onları daha da ağırlaşdıran istilik qəbuledicilərinə malik olmalıdır. SMPS-lərin tənzimləyicisi çıxış gərginliyini idarə etmək üçün keçid tezliyinə nəzarət edir. Buna görə də, SMPS ölçüləri daha kiçik və çəkisi daha yüngüldür. SMPS-də istilik istehsalı daha az olduğu üçün onların səmərəliliyi də yüksəkdir.
SMPS və Xətti Enerji Təchizatının PDF Versiyasını endirin
Bu məqalənin PDF versiyasını yükləyə və sitat qeydlərinə uyğun olaraq onu oflayn məqsədlər üçün istifadə edə bilərsiniz. Zəhmət olmasa PDF versiyasını buradan endirin SMPS və Xətti Enerji Təchizatı Arasındakı Fərq.
