קווי דמיון והבדלים בין ספק כוח מיתוג בתדר גבוה לאספקת כוח ליניארית
1. ההבדל בין ספק כוח מיתוג בתדר גבוה לבין ספק כוח רגיל
המאפיינים של ספק כוח רגיל:
לרוב מדובר בספק כוח ליניארי, ואספקת חשמל ליניארית מתייחסת לספק כוח שבו צינור הרגולטור עובד במצב ליניארי. עם זאת, זה שונה מספקי כוח מיתוג בתדר גבוה. צינור המתג (באספקת הכוח המיתוג, צינור ההתאמה נקרא בדרך כלל צינור המתג) פועל בשני מצבים: התנגדות ההפעלה קטנה מאוד; התנגדות מחוץ היא גדולה.
תכונות של ספק כוח מיתוג בתדר גבוה:
ספק כוח מיתוג בתדר גבוה מורכב בדרך כלל מ(אפנון רוחב דופק) IC בקרת PWM ו-MOSFET. עם הפיתוח והחדשנות של טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח, ספקי כוח מיתוג משמשים בעיקר בגודל קטן, קל משקל ויעילות גבוהה, אשר מיושמים כמעט על כל המכשירים האלקטרוניים, וחשיבותם ברורה.
ספקי כוח במצב מתג בתדר גבוה הם סוג חדש יחסית של ספק כוח. יש לו את היתרונות של יעילות גבוהה, משקל קל, עלייה וירידה במתח, והספק תפוקה גבוה. עם זאת, מכיוון שהמעגל פועל במצב מיתוג, הרעש גדול יחסית. הבה נדון בקצרה כיצד פועל ספק כוח מיתוג מטה.
המעגל מורכב ממתג K (טרנזיסטור או שפופרת אפקט שדה במעגל בפועל), דיודה D עם גלגלים חופשיים, משרן אגירת אנרגיה L, קבל מסנן C וכדומה. כאשר המתג סגור, ספק הכוח יספק זרם לעומס דרך המתג K והמשרן L, ויאגור חלק מהאנרגיה החשמלית במשרן L ובקבל C. עקב השראות עצמית של משרן L, הזרם יגדל לאט יחסית לאחר הפעלת המתג, כלומר, הפלט לא יכול להגיע לערך מתח האספקה באופן מיידי. לאחר פרק זמן מסוים, המתג ייכבה. עקב השראות עצמית של המשרן L (ניתן לשער בצורה ברורה יותר שלזרם במשרן יש השפעה אינרציאלית), הזרם במעגל נשאר קבוע, כלומר ממשיך לזרום משמאל לימין, זרם זה זורם דרך העומס, מהאדמה החוט חוזר, זורם לאנודה של הדיודה החופשית D, זורם דרך הדיודה D, ואז חוזר לקצה השמאלי של המשרן L, ויוצר לולאה. ניתן לשלוט במתח המוצא על ידי שליטה מתי המתג נסגר ונפתח (כלומר אפנון רוחב דופק PWM). כאשר מתגלה מתח המוצא כדי לשלוט בזמן ההפעלה והכיבוי כדי לשמור על מתח המוצא קבוע, מטרת ויסות המתח מושגת.
2. קווי הדמיון בין ספק כוח מיתוג בתדר גבוה לאספקת חשמל רגילה
החוכמה היא שיש להם ווסת מתח ומשתמשים בעקרון המשוב לוויסות מתח. ההבדל הוא שספק הכוח המיתוג בתדר גבוה מותאם דרך צינור המיתוג, בעוד שספק הכוח הרגיל מכוון בדרך כלל דרך טווח ההגברה הליניארי של הטריודה.
לעומת זאת, צריכת החשמל של ספק הכוח המיתוג קטנה, טווח היישום של מתח ה-AC רחב, ומקדם האדוות של פלט ה-DC טוב יותר.
עקרון העבודה העיקרי של ספק כוח מיתוג רגיל לחצי גשר הוא שצינורות המיתוג של הגשר העליון והגשר התחתון (כאשר התדר גבוה, צינור המיתוג הוא VMOS) מופעלים בזה אחר זה. ראשית, הזרם זורם פנימה מצינור מתג הגשר העליון, ופונקציית האחסון של סליל השראות משמשת לאיסוף אנרגיה חשמלית. בסליל, צינור המתג של הגשר העליון סגור, וצינור המתג של הגשר התחתון נפתח. סליל המשרן והקבל ממשיכים לספק חשמל כלפי חוץ. לאחר מכן כבוי המתג התחתון והמתג העליון מופעל כדי לאפשר כניסת זרם, והתהליך חוזר על עצמו. מכיוון שיש להפעיל ולכבות את שני המפריעים בזה אחר זה, זה נקרא ספק כוח מיתוג.
ספקי כוח ליניאריים שונים. מכיוון שאין פעולת מתג, צינור הכותרת תמיד יתנקז. אם יש יותר מדי, המים ידלפו החוצה. זה קורה בדרך כלל כאשר כמה צינורות ווסת כוח ליניאריים מייצרים הרבה חום, האספקה הבלתי נדלית של אנרגיה חשמלית מומרת כולה לחום. מנקודת מבט זו, יעילות ההמרה של ספק הכוח הליניארי נמוכה מאוד, אך אם ייצור החום גבוה, חיי הרכיבים יפחתו בהכרח, ובכך ישפיעו על אפקט השימוש הסופי.
