RP-Energie-Lexikon - Kapcsoló tápegység, működési elv, előnyök, hátrányok, alkalmazások,
Meghatározás: központi szerepet játszik az áramellátás, amelyben az elektronikus kapcsolók viszonylag nagy frekvencián működnek
Általánosabb kifejezés: áramellátás
Eredeti alkotás: 2020.09.19 .; utolsó változás: 2020.09.20
A hagyományos tápegység általában hálózati frekvencián működtetett transzformátorból áll, amelyet esetleg egy egyenirányító, szűrőkondenzátor és néha más elemek követnek, pl. B. a kimeneti feszültség pontosabb stabilizálásához. Ezzel szemben a viszonylag nagy frekvencián működő kapcsolók központi szerepet játszanak a kapcsolt üzemmódú tápegységben; egy transzformátort, amelyet általában szintén tartalmaznak, a hálózati frekvenciánál jóval magasabb frekvencián működtetik.
Néha találkozik a transzformátor tápegységgel; azonban a legtöbb kapcsoló tápegység tartalmaz transzformátort is, bár kisebb, más típusú.
A tipikus kapcsolóüzemű tápegység működési elve
A leggyakoribbak elsősorban a kapcsolt tápegységek, amelyek felépítése nagyjából a következő:
- A hálózati feszültséggel (váltakozó feszültséggel) történő működéshez először egy egyenirányítót és egy szűrőkondenzátort kell használni. Ebből például egy kb. 320 V-os egyenirányított feszültséget kapunk egy 230 V-os hálózaton, kissé a váltakozó feszültség csúcsértéke alatt. (A generált egyenfeszültség nagy stabilitása és alacsony hullámzása általában nem szükséges.)
- Ezt egy vagy több tranzisztoron (MOSFET vagy IGBT is) alapuló elektronikus kapcsoló követi, amely nagy feszültségen (gyakran 100 kHz nagyságrendben) kapcsolja be és ki a feszültséget.
- Az erre tervezett transzformátor most működik. A hálózati frekvenciára tervezett transzformátorokkal ellentétben ez egy adott teljesítményhez képest viszonylag kicsi, és nem vasmaggal, hanem inkább ferritmaggal van felszerelve, mert különben nagy vasveszteségek lépnének fel.
- Ennek a transzformátornak a másodlagos feszültségét viszont egyenlítik (gyakran Schottky diódákkal), elektrolitikus kondenzátorral árnyékolják és gyakran többé-kevésbé gondosan szűrik a nagyfrekvenciás interferenciafeszültségekkel szemben.
- Annak biztosítása érdekében, hogy a kívánt kimeneti feszültség a pontos bemeneti feszültségtől és a felvett áramerősségtől függetlenül stabil maradjon, elektronikusan szabályozható - általában a fent említett elektronikus kapcsolón keresztül. Például a bekapcsolási impulzusok időtartama ennek megfelelően változtatható. A pontos szabályozási stratégia és annak pontossága többek között attól függ a szállított fogyasztók igényeitől függ. A kapcsolójelek továbbítására gyakran optocsatolót használnak annak érdekében, hogy fenntartsák a kimenet elektromos hálózatától való elkülönítését.
Az első egyenirányító kivételével minden elektronika DC/DC átalakítónak nevezhető.
A kapcsolás és a feszültségszabályozás részletei a körülményektől (kimenő teljesítmény, kimeneti feszültség, egyéb követelmények) függően különböző stratégiák szerint alakíthatók ki. Például flyback konvertereket, egyvégű fluxus konvertereket és push-pull fluxus konvertereket használnak.
Bizonyos esetekben nincs szükség rektifikálásra és szűrésre, mivel erre nincs szükség a fogyasztó számára - például a halogénlámpák tápegységeiben.
Bizonyos esetekben nincs szükség transzformátorra, csak fojtótekercsre. Ez természetesen kiküszöböli a galvánszigetelés lehetőségét, amelyre nem minden esetben van szükség.
Összehasonlítás a hagyományos tápegységekkel
A hagyományos tápegységhez képest (amint azt a fentiekben röviden leírtuk) a kapcsoló tápegységeknek általában a következő jelentős előnyei vannak:
Másrészt a következő hátrányok vannak:
Más szempontból nincsenek fő előnyei vagy hátrányai:
Kapcsoló tápegységek alkalmazásai
A kapcsoló tápegységek ma nagyon népszerűek az alkalmazások széles körében, mivel jelentős előnyöket kínálnak, beleértve a viszonylag alacsony gyártási költségeket is. Megtalálhatja őket egyrészt külön tápegységként z. B. a következő alkalmazásokhoz:
1. ábra: A noteszgép tápegysége. Kompakt méretei (11,5 cm hosszú) ellenére ez a kapcsolóüzemű tápegység akár 72 W-ot is képes leadni.
- A noteszgépek esetében, annak ellenére, hogy a maximális kimenő teljesítmény bizonyos esetekben meghaladja a 100 W-ot, meglehetősen kompakt és könnyű, ezért könnyen hordozható tápegységek működnek, amelyek gond nélkül működnek a hálózati feszültségek széles tartományában.
- Kicsi eszközök esetében az 5 V kimeneti feszültségű dugaszolható tápegységek formájában jellemző USB-tápegységek manapság gyakoriak, a nagyobb kimeneti teljesítményű, korszerű eszközök lényegesen magasabb feszültséget is képesek leadni.
Másrészt sok kapcsoló tápegység tartósan be van építve az eszközökbe (többnyire kívülről nem láthatók). Ez vonatkozik például a PC-kre, a televíziókra és a monitorokra, a fénycsövek elektronikus előtéteire és a LED-es lámpákra.
Kérdések és megjegyzések az olvasóktól
Az egyenáramú motorral (pl. 18 V-os akkumulátorral rendelkező fúrógép) rendelkező fogyasztók kapcsolható üzemmódban működtethetők-e?
Alapvetően igen, mindaddig, amíg a jelenlegi fogyasztás (még a motor beindításakor sem) túl magas.
Itt javasolhat kérdéseket és megjegyzéseket közzétételhez és megválaszoláshoz. Az RP-Energie-Lexikon szerzője bizonyos szempontok szerint dönt az elfogadásról. Lényegében az a lényeg, hogy az ügy széles körben érdekelt.
Ha itt kapsz segítséget, érdemes egy adománnyal visszaadni a szívességet, amellyel támogatod az energetikai szótár továbbfejlesztését.
Adatvédelem: Kérjük, ide ne írjon be személyes adatokat. Amúgy sem tennénk közzé őket, és hamarosan törölnénk őket. Lásd még az adatvédelmi irányelveinket.
Ha személyes visszajelzéseket vagy tanácsokat szeretne a szerzőtől, kérjük, írjon neki e-mailben.
A beküldéssel hozzájárulását adja a bejegyzéseinek itt történő közzétételéhez a szabályainknak megfelelően.
Lásd még: tápegység
valamint az elektromos energia kategóriába tartozó egyéb elemeket
mindent értek?
Kérdés: A kapcsoló tápegységek erősebb harmonikusokat generálnak-e az elektromos hálózatban, mint a hagyományos tápegységek?
Kérdés: Miért általában a kapcsoló tápegységek különösen energiatakarékosak?
Helyes válaszok: (b) és (c)
Ha tetszik ez a weboldal, kérjük, értesítse barátait és kollégáit - pl. B. a közösségi médián keresztül ide kattintva:
Ezeket a megosztási gombokat adatvédelem-barát módon állítják be!
Más webhelyeken található linkek kódja
Ha máshova szeretne linket elhelyezni a cikkhez (pl. Webhelyén, közösségi médiájában, vitafórumain vagy a Wikipédián), itt megtalálja a kódot. Ilyen linkek lehetnek B. nagyon hasznos lehet a szómagyarázatokhoz.
HTML link erre a cikkre:
Előnézeti képpel (lásd közvetlenül a fenti mezőt):
Ha helyénvalónak tartja, hogy linket tegyen a Wikipédiára, pl. B. a "== Weblinkek ==" alatt:
Útmutató a hőszivattyú fűtéséhez
A hőszivattyús fűtésről szóló új útmutatónk részletesen elmagyarázza, milyen előnyöket nyújt Önnek a hőszivattyús fűtés, milyen körülmények között, milyen lehetőségei vannak, milyen kritériumok alapján választhatja ki a megfelelőt, és milyen hibákat érdemes elkerülni. Bizonyos esetekben a hőszivattyú egyáltalán nem a legjobb megoldás.
Lásd még a lexikon különféle cikkeit:
Kérjük, adja át mindenkinek, akit érdekelnek a hőszivattyúk!