วัตถุประสงค์ของแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดคืออะไร?

I. คำจำกัดความหลักและตำแหน่งการทำงานของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

A การเปลี่ยนพลังงานอุปทานเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่แปลงพลังงานไฟฟ้าผ่านการสลับทรานซิสเตอร์ความถี่สูง หน้าที่หลักคือการแปลงพลังงานอินพุตที่ไม่เสถียร (เช่น ไฟหลัก AC หรือแรงดันไฟ DC บัส) ให้เป็นไฟ DC/AC ที่เสถียรและแม่นยำตามที่อุปกรณ์ต้องการ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น การควบคุมแรงดันไฟฟ้า การจำกัดกระแส และการปราบปรามสัญญาณรบกวน ค่านิยมหลักอยู่ที่การแก้ปัญหา "พลังงานไม่ตรงกัน" เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความเสถียร การเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟผ่านการแปลงที่มีประสิทธิภาพ ทำให้ "กำลังไฟที่ปรับแต่งได้" ที่ปรับเปลี่ยนให้กับอุปกรณ์ ทำให้เป็นศูนย์กลางสำคัญในการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า

ครั้งที่สอง การใช้งานหลักของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง (จำแนกตามสถานการณ์การใช้งาน)

(I) การควบคุมทางอุตสาหกรรม: การปรับวงจรควบคุมและการดำเนินการสำหรับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์

นี่เป็นสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดที่สุดกับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งให้พลังงานที่เสถียรแก่วงจรควบคุมและแอคชูเอเตอร์ของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ก่อให้เกิดการทำงานร่วมกันแบบ "การป้องกันแหล่งจ่ายไฟ" กับเบรกเกอร์วงจรโหลด:

แหล่งจ่ายไฟวงจรควบคุม: ให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียร (โดยทั่วไปคือ 24V DC) สำหรับ PLC (ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้) รีเลย์ คอนแทคเตอร์ และเซ็นเซอร์ (เช่น เซ็นเซอร์แรงดันและสวิตช์โฟโตอิเล็กทริค) ช่วยให้มั่นใจในการทำงานปกติของการส่งสัญญาณหน้าสัมผัสเสริม การทำงานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกัน และฟังก์ชันไฟแสดงสถานะของโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์

ตัวกระตุ้นไดรฟ์: ให้กำลังที่เข้ากันได้แก่ตัวกระตุ้น เช่น ตัวขับมอเตอร์ โซลินอยด์วาล์ว และกระบอกสูบ ตัวอย่างเช่น ให้พลังขับเคลื่อนแก่กลไกการทำงานทางไฟฟ้าของโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ ซึ่งช่วยให้สามารถปิด/เปิดจากระยะไกลได้

การส่งสัญญาณข้อผิดพลาด: ผ่านแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร ช่วยให้มั่นใจในการส่งสัญญาณแจ้งเตือนข้อผิดพลาดจากโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ (เช่น การสะดุดโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร) ไปยังระบบควบคุมได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยในการวินิจฉัยข้อผิดพลาด

(II) เครื่องใช้ไฟฟ้า: แหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก

ขนาดที่เล็กและประสิทธิภาพสูงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เหมาะอย่างยิ่งกับความต้องการในการพกพาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค:

* อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำวัน: ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ อะแดปเตอร์แปลงไฟคอมพิวเตอร์ โมดูลจ่ายไฟสำหรับทีวี ฯลฯ โดยแปลงไฟหลัก AC 220V ให้เป็นไฟ DC แรงดันต่ำ (เช่น 5V, 12V) ที่อุปกรณ์ต้องการ พร้อมทั้งกรองความผันผวนของกริดเพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์

* เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านขนาดเล็ก: เราเตอร์ เครื่องพิมพ์ กล้องวงจรปิด ฯลฯ อุปกรณ์ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรในระยะยาว ซึ่งการใช้พลังงานต่ำและความสามารถในการป้องกันการรบกวนของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะต่อเนื่อง

(III) ภาคพลังงานใหม่: การจัดการพลังงานโดยความร่วมมือกับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โหลดเบรกเกอร์วงจรใช้ในอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และอุปกรณ์เก็บพลังงานในขณะที่การเปลี่ยนพลังงานแหล่งจ่ายเป็นหน่วยแปลงพลังงานหลักสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้:

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างโดยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไม่เสถียร (ได้รับผลกระทบจากแสงแดด) แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง (โมดูลหลักของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) จะแปลงเป็นแหล่งจ่ายไฟหลัก AC ที่เสถียร (220V/380V) ในขณะเดียวกัน โหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์จะรับผิดชอบในการสลับแหล่งจ่ายไฟของอินเวอร์เตอร์และการแยกข้อผิดพลาด

ระบบจัดเก็บพลังงาน: แปลงพลังงาน DC ที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่เป็นพลังงาน AC/DC ที่ใช้งานได้สำหรับอุปกรณ์ หรือในทางกลับกัน (แปลงพลังงานหลักเป็นแรงดันไฟฟ้า DC ที่รองรับแบตเตอรี่ในระหว่างการชาร์จ) เมื่อใช้ร่วมกับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ จะช่วยให้สามารถควบคุมการชาร์จและการคายประจุของอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานได้อย่างปลอดภัย

ยานพาหนะไฟฟ้า: เครื่องชาร์จในตัว (OBC) นั้นเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่จะแปลงไฟ AC จากกองชาร์จเป็นไฟ DC ที่รองรับแบตเตอรี่ ในขณะเดียวกันก็จ่ายพลังงานแรงดันต่ำให้กับระบบควบคุม ไฟ ฯลฯ ของยานพาหนะด้วย

(IV) การสร้างระบบไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐาน: รับประกันการทำงานของระบบที่มีเสถียรภาพ

ระบบอัตโนมัติในอาคาร: ให้พลังงานที่เสถียรแก่ระบบควบคุมเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง วงจรควบคุมลิฟต์ และระบบแจ้งเตือนเหตุเพลิงไหม้ การทำงานร่วมกับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายไฟที่เชื่อถือได้ให้กับอุปกรณ์ดับเพลิงในกรณีฉุกเฉิน เช่น ไฟไหม้

สถานีฐานการสื่อสาร/ศูนย์ข้อมูล: จ่ายไฟ DC ที่มีความแม่นยำสูงและเชื่อถือได้สูง (เช่น -48V DC) ให้กับเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์สื่อสาร การออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซ้ำซ้อน (หลายโมดูลขนานกัน) หลีกเลี่ยงความล้มเหลวจุดเดียว และเมื่อใช้ร่วมกับโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ ทำให้สามารถแยกข้อบกพร่องของวงจรไฟฟ้าได้

(V) อุปกรณ์ทางการแพทย์: การรับประกันแหล่งจ่ายไฟที่มีความแม่นยำสูง

อุปกรณ์ทางการแพทย์ (เช่น เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ เครื่องอัลตราซาวนด์ และเครื่องช่วยหายใจ) มีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับความเสถียรและความบริสุทธิ์ของแหล่งจ่ายไฟ อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งต้องมี:

ระลอกคลื่นต่ำและสัญญาณรบกวนต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนสัญญาณการตรวจจับทางการแพทย์

ประสิทธิภาพของฉนวนที่แข็งแกร่งเพื่อป้องกันความเสี่ยงการรั่วไหลและรับรองความปลอดภัยของผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์

ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้างเพื่อปรับให้เข้ากับความผันผวนของโครงข่ายไฟฟ้าในภูมิภาคต่างๆ

ที่สาม ข้อได้เปรียบหลักของการสลับพาวเวอร์ซัพพลาย (รองรับการใช้งานที่หลากหลาย)

ประสิทธิภาพการแปลงสูง: การออกแบบสวิตช์ความถี่สูงช่วยให้ประสิทธิภาพการแปลง 85%-95% (สูงกว่าแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นแบบเดิมมาก) ส่งผลให้ใช้พลังงานต่ำและเหมาะสมสำหรับการใช้งานในระยะยาว

ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้ากว้าง: แปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตช่วงกว้าง (เช่น 85V-265V AC) เป็นแรงดันเอาต์พุตคงที่ ปรับให้เข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าในภูมิภาคต่างๆ หรืออุปกรณ์จ่ายไฟที่ผันผวน

ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา: การออกแบบความถี่สูงช่วยลดขนาดของส่วนประกอบต่างๆ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า ทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับอุปกรณ์ (เช่น ภายในกล่องควบคุมของโหลดเซอร์กิตเบรกเกอร์)

เสถียรภาพที่แข็งแกร่ง: มาพร้อมกับฟังก์ชันป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน กระแสเกิน และการลัดวงจร ความแม่นยำของแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตสูง (โดยทั่วไปภายใน ± 1%) และความต้านทานต่อการรบกวนของโครงข่ายไฟฟ้า

ความเข้ากันได้ที่ดี: รองรับอินพุต DC/AC และเอาต์พุต DC/AC ปรับให้เข้ากับโหลดประเภทต่างๆ รวมถึงโหลดตัวต้านทาน อุปนัย และตัวเก็บประจุ