Τροφοδοτικά – πόσο μακριά έχουμε φτάσει;
Switch-mode power supply technology has developed over the years, particularly in efficiency and power density. More compact power conversion can help equipment designers make better use of limited enclosure space.
Compare power density using the exact model, operating load and thermal conditions rather than transferring the rating of one historical product to another.
Τεχνολογική πρόοδος;
Early switch-mode power-supply development in the 1950s involved both vacuum-tube and transistor-based concepts. Rather than assigning a single first invention, this overview follows the technical move toward smaller and more efficient power conversion.
Με αυτήν την εισροή τεχνολογικής προόδου, οι σχεδιαστές μπόρεσαν ξαφνικά να διαλέξουν και να επιλέξουν από πολλά εξαρτήματα και πολλούς κατασκευαστές, δίνοντάς τους έναν άνευ προηγουμένου αριθμό επιλογών και δυνητικά πρωτοποριακά σχέδια.
Το επίκεντρο αυτής της εντατικής περιόδου ανάπτυξης ήταν ο παραδοσιακός γραμμικός ρυθμιστής - τα πιο έξυπνα μυαλά προσπαθούσαν να καταλάβουν πώς θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τον απαρχαιωμένο μετασχηματιστή και τη μέθοδο αντίστασης αλλαγής τάσης εισόδου με πιο αποτελεσματικό σχεδιασμό.
Η ιδέα στην οποία προσγειώθηκαν χρησιμοποίησε ένα τρανζίστορ για να μειώσει την τάση εισόδου με μέση τιμή μικρότερη από την αρχική είσοδο (έχουμε ένα φανταστικό κατάστημα τεχνικών άρθρων εδώ στον ιστότοπο, αν θέλετε μια πιο λεπτομερή περιγραφή της λειτουργίας SMPS).
Με υψηλότερη απόδοση και λιγότερα μαγνητικά υλικά που απαιτούνται, η νέα τεχνολογία ήταν μικρότερη, ελαφρύτερη και παρήγαγε λιγότερη θερμότητα.
Όπως συμβαίνει με τις σύγχρονες εφευρέσεις με αυτά τα χαρακτηριστικά, αυτή η λύση της δεκαετίας του 1950 ήταν εξαιρετικά ελκυστική για τις επιχειρήσεις σε διάφορους τομείς – από ηλεκτρονικά μέχρι αεροδιαστημική και επικοινωνίες έως υπολογιστές, υπήρξε μια πλημμύρα πρώτων υιοθέτησης που ο καθένας έκανε την καλύτερη χρήση αυτής της νέας τεχνολογίας τροφοδοσίας ρεύματος.
Υπολογισμός ισχύος
During the 1970s, switching power conversion became useful in compact electronic equipment, where reducing power-supply size and weight mattered.
The same design priorities apply to computing equipment: a more efficient power stage can reduce transformer size, heat dissipation and the space required for cooling.
Ομοίως, οι κατασκευαστές αεροδιαστημικής σκέφτονται πώς θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν βάρος και χώρο άρχισαν επίσης να αναζητούν προσαρμοσμένα τροφοδοτικά μεταγωγής για να δημιουργήσουν πολύ πιο αποτελεσματικά σχέδια.
Cooling Off στις δεκαετίες του ’70 και του ’80;
Η δεκαετία του 1970 ήταν μια πολυάσχολη δεκαετία όταν είχε γίνει η αρχική ανακάλυψη και η καινοτομία συνεχίστηκε με πολύ αξιοσέβαστο ρυθμό. Αρκετές εταιρείες στο Ηνωμένο Βασίλειο, τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία άρχισαν να εμπορεύονται τυπικά προϊόντα τροφοδοσίας.
Claims about who first commercialized the technology vary; this overview does not assign a single originator.
The electronics press of the era featured SMPS articles and advertisements as standard products became more widely available. Open-frame, enclosed and modular designs gave equipment builders alternatives to custom linear power stages.
The adoption of switching power supplies in personal computers helped designers pursue smaller and lighter systems. Cooling still depended on total losses, enclosure conditions and component limits: some designs relied on convection, while others used fans, including fan-cooled ATX-style arrangements.
In the late 1980s and early part of the 1990s, industry-standard 3 x 5” power supplies became available with an auto-ranging input that sensed whether it was connected to 120VAC or 230VAC and adjusted accordingly. These products had powers of 25 – 40W, or 1.66 to 2.66W/In2
Ανατροπή της ΕΕ
Καθώς όλο και περισσότερες εταιρείες εισέρχονταν στην αγορά, εμφανίστηκαν ορισμένα χαλαρά βιομηχανικά πρότυπα γύρω από κοινά μεγέθη όπως το 3×5”. Οι πυκνότητες ισχύος άρχισαν να βελτιώνονται καθώς προχωρούσαν οι εξελίξεις στα μαγνητικά, τα τρανζίστορ μεταγωγής και τα IC ελεγκτών. Αυτές οι αλλαγές πρόσφεραν υψηλότερη απόδοση και κατέστησαν δυνατές καλύτερες πυκνότητες ισχύος.
