번호 검색 :165 저자 :사이트 편집기 게시: 2025-07-19 원산지 :강화 된
전자 장치 용 전원을 설계하거나 선택할 때 선형 전원 공급 장치 및 스위칭 전원 공급 장치의 두 가지 주요 유형에 중점을 둡니다 . 둘 다 산업, 상업 및 소비자 응용 분야에서 자리를 차지하고 있지만 크게 다른 원칙으로 운영되며 뚜렷한 목적을 제공합니다. 이 기사는이 두 가지 필수 기술의 차이점, 장단, 한계 및 응용 분야에 깊이 빠져 있습니다.
선형 대 전환 전원 공급 장치의 뉘앙스를 탐색하고 정보에 입각 한 결정을 내릴 수 있도록 봅시다.
모든 전자 장치는 안정적이고 안정적인 전원에 의존합니다. 전원 공급 장치 (PSU)의 작업은 전기 에너지를 한 형태에서 다른 형태 (AC)에서 직접 전류 (DC)로 변환하는 것입니다.
이 전환에 사용 된 두 가지 지배적 인 기술이 있습니다.
선형 전원 공급 장치 (LPS)
전환 전원 공급 장치 (SPS)
둘 다 유사한 작업을 수행하지만 내부 아키텍처, 에너지 효율, 열 성능 및 크기는 크게 다릅니다. 선형 전원 공급 장치는 변압기 및 선형 조정기를 사용하여 전압을 낮추 었습니다. 대조적으로, 스위칭 전원 공급 장치는 고주파 스위칭 구성 요소와 고급 회로를 사용하여 전압 및 전류를 조절합니다.
이러한 근본적인 차이점은 다양한 응용 분야에서 다양한 성능 특성과 적합성을 야기합니다.
스위치 모드 전원 공급 장치 (SMP)라고도하는 스위칭 전원 공급 장치는 고주파 스위치 레귤레이터 및 인덕터 및 커패시터와 같은 에너지 저장 부품을 사용하여 전력을 전달합니다. 예를 들어 LRS-100 시리즈는 산업 제어 시스템, LED 조명 및 통신 장비에 널리 사용되는 작고 효율적인 AC-DC 스위치 전원 공급 장치입니다.
전원 공급 장치 전원 공급 장치는 트랜지스터 또는 MOSFET과 같은 반도체 장치를 빠르게 켜고 끄는 기능을합니다. 여기 단순화 된 분석이 있습니다.
AC 입력 : 공급은 표준 AC 전압을 허용합니다.
정류 및 필터링 : AC 전압은 브리지 정류기 및 필터 커패시터를 사용하여 DC로 변환됩니다.
고주파 변환 : DC 전압은 고주파 발진기 (일반적으로 20kHz – 1MHz)로 공급됩니다.
변환 및 조절 : 변압기를 통해 전압이 상승 또는 아래로 내려 가고 피드백 루프를 사용하여 제어됩니다.
출력 필터링 : 출력은 순식간 DC 전력을 제공하기 위해 부드럽습니다.
고효율 (최대 90%이상)
소형 디자인
넓은 입력 전압 범위
낮은 열 출력
AC 입력에 대한 글로벌 호환성
이러한 특성으로 인해 스위칭 전원 공급 장치는 공간, 열 관리 및 에너지 효율이 가장 중요한 최신 응용 분야에 이상적입니다.
선형 전원 공급 장치 는보다 전통적인 형태의 AC에서 DC 전원 변환입니다. 변압기에 의존하여 전압을 낮추고 선형 전압 조정기를 사용하여 일정한 출력 전압을 유지합니다. 많은 영역에서 스위칭 유형으로 크게 대체되었지만 선형 전원 공급 장치는 여전히 전기 노이즈를 최소화 해야하는 특정 응용 분야에서 사용됩니다.
작업은 비교적 간단하며 다음 단계를 포함합니다.
AC 입력 : 표준 AC 전원이 변압기로 들어갑니다.
전압 변환 : 변압기는 전압을 원하는 레벨로 줄입니다.
정류 및 필터링 : 정류기 및 필터를 사용하여 AC를 DC로 변환합니다.
전압 조정 : 선형 조절기는 입력이 변동하더라도 안정적인 출력을 보장합니다.
낮은 효율 (종종 <60%)
무겁고 부피가 커집니다
열 발생에는 큰 방열판이 필요합니다
제한된 입력 전압 범위
선형 전원 공급 장치는 과도한 에너지를 열로 소산하기 때문에 비효율적이며 고전 적 또는 소형 응용 분야에 적합합니다.
차이점을 시각화하기 위해 간단한 비교 차트는 다음과 같습니다.
| 선형 전원 공급 장치 | 스위칭 전원 공급 장치 | 기능 |
|---|---|---|
| 능률 | 40% - 60% | 80% - 95% |
| 크기와 무게 | 크고 무겁습니다 | 작고 가볍습니다 |
| 열 소산 | 높은 | 낮은 |
| 출력 노이즈 | 매우 낮은 (조용한) | 더 높음 (그러나 관리 가능) |
| 입력 범위 | 좁은 | 넓은 AC 입력 범위 |
| 설계 복잡성 | 단순한 | 복잡한 회로 |
| 비용 (와트 당) | 높은 | 와트 당 |
| 최고의 사용 사례 | 오디오, 실험실 장비 | 산업, 조명, 컴퓨팅 |
이 테이블은 LRS-100 시리즈와 같은 전원 공급 장치가 현대 전력 환경을 지배하는 이유를 강화합니다.
에너지 효율, 소형 형태 요인 및 비용 효율성에 대한 수요가 증가함에 따라 전원 공급 장치는 이제 많은 산업 분야에서 해결 방법입니다. 이유는 다음과 같습니다.
에너지 소비는 이제 환경 적으로나 경제적으로 세계적인 관심사입니다. 전원 공급 장치는 전환율이 높아져 에너지 비용이 낮아지고 탄소 발자국이 줄어 듭니다. 그들은 와 같은 국제 에너지 효율 표준을 준수하여 Energy Star , ERP 및 80 Plus 글로벌 배치에 이상적입니다.
전원 공급 장치는 광범위한 입력 전압 범위 (85 ~ 264vac)를 제공하므로 전압 변환기가 필요하지 않고 국제적으로 사용하기에 적합합니다. 이 기능은 자동화 시스템, LED 드라이버 및 통신 장비에서 필수적입니다.
장치는 더욱 작고 휴대용이되고 있습니다. 대형 변압기와 히트 싱크가있는 전통적인 선형 전원 공급 장치는 이러한 수축 공간에 맞추기 위해 고군분투합니다. 전원 공급 장치는 고주파 변압기를 사용하여 훨씬 작은 발자국을 가능하게합니다.
스위칭 및 선형 전원 공급 장치와 관련된 자주 묻는 질문을 해결해 봅시다.
A1 : 잘 설계되면 둘 다 신뢰할 수 있습니다. 그러나 스위칭 공급품은 더 나은 열 관리로 인해 산업 환경에서 더 효율적이고 오래 지속되는 경향이 있습니다.
A2 : 보통. 대부분의 스위칭 전원 공급 장치에는 필터가 통합되어 EMI/RFI를 최소화합니다. 매우 민감한 오디오 또는 RF 장비의 경우 선형 소모품이 바람직 할 수 있습니다.
A3 : 반드시 그런 것은 아닙니다. 내부 구성 요소는 더 복잡하지만 대량 생산과 더 높은 효율은 종종 시간이 지남에 따라 스위칭 전원 공급 장치를보다 비용 효율적으로 만듭니다.
A4 : 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 고급 오디오 장비의 경우 선형 소모품이 전기 소음이 낮아서 더 나은 성능을 제공 할 수 있지만 많은 현대적인 디자인은 적절한 필터링으로 스위칭 공급품을 사용합니다.
선형 전원 공급 장치 와 스위칭 전원 공급 장치 사이의 결정은 특정 응용 프로그램 요구 사항으로 이어집니다.
깨끗한 전력과 초 낮은 소음을 우선시하고 공간이나 열이 문제가되지 않으면 선형 전원 공급 장치가 여전히 적합 할 수 있습니다.
그러나 으로 작업하는 경우 우주로 제한 된 , 고효율 및 전 세계적으로 배포 된 시스템 LRS-100 시리즈 와 같은 스위칭 전원 공급 장치가 더 똑똑한 선택입니다.
이 소형 전력 솔루션은 효율성, 다양성 및 비용 절감을 결합하여 오늘날의 빠르게 진화하는 기술 요구에 맞지 않는 조합입니다.
