什么是 SMPS？

開關(guān)電源( SMPS )，有時也稱為開關(guān)模式電源，已成為高效電源轉(zhuǎn)換中的一部分。它們將主電壓交流輸入轉(zhuǎn)換為低壓直流輸出，并廣泛用于 3D 打印機、刺繡機、灌溉系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用。與舊式線性電源不同，SMPS 緊湊、高效且靈活，使其成為現(xiàn)代設(shè)計的。

SMPS 如何工作？

傳統(tǒng)上，線性電源負(fù)責(zé)電源轉(zhuǎn)換。這些系統(tǒng)使用笨重的變壓器和模擬調(diào)節(jié)電路，轉(zhuǎn)換效率低于 65%。這種低效率導(dǎo)致大量廢熱，需要大量冷卻機制。

相比之下，SMPS 的效率通常高于 85%，有些設(shè)計甚至達(dá)到 95%。SMPS 重量輕、體積小、效率高，是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。此外，碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)一步提高了 SMPS 的效率并縮小了其尺寸。

您應(yīng)該構(gòu)建還是購買 SMPS？

在產(chǎn)品開發(fā)過程中，工程團隊經(jīng)常面臨設(shè)計或購買電源的決定。雖然內(nèi)部設(shè)計 SMPS 可以提供定制，但它需要專業(yè)知識。需要多年的經(jīng)驗才能創(chuàng)建可靠、高效的 SMPS。鑒于開關(guān)模式設(shè)計的復(fù)雜性，再加上半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新，購買現(xiàn)成的電源通常是大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用、成本效益的解決方案。例如，DIN 導(dǎo)軌開關(guān)模式電源 選項隨時可用，并在工業(yè)環(huán)境中提供可靠的性能。

開關(guān)模式轉(zhuǎn)換背后的原理是什么？

開關(guān)模式原理適用于 AC-DC 和 DC-DC 電源。對于 AC-DC 電源，該過程涉及在 DC-DC 轉(zhuǎn)換階段之前對輸入交流電壓（無論是單相 230V 還是三相 400V）進(jìn)行整流。

在DC-DC轉(zhuǎn)換中，功率半導(dǎo)體為變壓器產(chǎn)生高頻交流電壓。變壓器的繞組比決定電壓是升高還是降低。產(chǎn)生的高頻電壓經(jīng)過整流和調(diào)節(jié)以滿足輸出要求。

SMPS 中哪種轉(zhuǎn)換器拓?fù)湟姡?/span>

SMPS 中使用了幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)適用于特定任務(wù)：

• 降壓轉(zhuǎn)換器：降低輸入電壓。電感器和電容器的組合可產(chǎn)生平滑的輸出，從而地減少紋波。

• 升壓轉(zhuǎn)換器：提高輸入電壓以實現(xiàn)更高的輸出。

• 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器：能夠升高或降低輸入電壓。

• 反激式和準(zhǔn)諧振拓?fù)洌撼Ｒ娪诟綦x式 AC-DC 應(yīng)用中，具有高效率和安全性。

開關(guān)電源的功能模塊有哪些 ？

1. 輸入濾波器：保護系統(tǒng)免受電壓瞬變和浪涌的影響，同時減少電磁干擾 (EMI)。

2. 整流：將交流輸入轉(zhuǎn)換為脈動直流，并使用大容量電容器對其進(jìn)行平滑。

3. 功率因數(shù)校正 (PFC)：通過調(diào)整輸入電流波形，確保符合法規(guī)并提高效率。

4. 開關(guān)功能：包括功率半導(dǎo)體和變壓器，用于轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)輸出電壓。

5. 輸出調(diào)節(jié)：通過反饋回路和平滑元件確保穩(wěn)定的直流輸出。

如何選擇合適的SMPS？

在為工業(yè)應(yīng)用選擇 SMPS 時，必須評估幾個因素：

• 電氣規(guī)格：輸入/輸出電壓、功率處理和效率。

• 調(diào)節(jié)：確保輸出電壓在變化的負(fù)載條件下保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

• 峰值輸出能力：一些設(shè)計支持短時峰值負(fù)載，可以優(yōu)化成本和性能。

• 合規(guī)性：驗證是否遵守 IEC 62368-1、DoE VI 級和 EcoDesign 2019/1782 等安全和能源效率標(biāo)準(zhǔn)。

DIN 導(dǎo)軌 SMPS選項特別適合節(jié)省空間和標(biāo)準(zhǔn)化安裝非常重要的工業(yè)環(huán)境。

結(jié)論

開關(guān)電源是一種可靠、高效的解決方案，可用于為 3D 打印機、刺繡機和灌溉系統(tǒng)等工業(yè)設(shè)備供電。NVVV 等供應(yīng)商的產(chǎn)品具有廣泛的輸入和輸出配置，可確保符合安全和性能標(biāo)準(zhǔn)。如需幫助選擇合適的 SMPS，請咨詢電源專家以滿足您的特定要求。