Источники питания – как далеко мы продвинулись?
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.
Технологический прогресс?
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.
Благодаря такому притоку технологических достижений дизайнеры внезапно получили возможность выбирать из множества компонентов и разных производителей, что дало им беспрецедентное количество вариантов и потенциально революционных проектов.
В центре внимания этого интенсивного периода разработки был традиционный линейный регулятор – самые яркие умы пытались придумать, как можно заменить устаревший трансформатор и резистивный метод изменения входного напряжения более эффективной конструкцией.
Идея, к которой они пришли, заключалась в использовании транзистора для уменьшения входного напряжения до среднего значения, меньшего, чем исходное входное (у нас на сайте есть фантастический запас технических статей, если вам нужно более подробное описание работы SMPS).
Благодаря более высокой эффективности и меньшему количеству магнитных материалов, новая технология была меньше, легче и выделяла меньше тепла.
Как и современные изобретения с такими характеристиками, это решение 1950-х годов было чрезвычайно привлекательным для предприятий в различных секторах – от электроники до аэрокосмической отрасли, от связи до вычислений.
Расчет мощности
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.
Точно так же производители аэрокосмической отрасли, размышляя о том, как можно сэкономить вес и пространство, также начали искать специальные импульсные источники питания для создания гораздо более эффективных конструкций.
Охлаждение в 70-х и 80-х?
1970-е годы были напряженным десятилетием, поскольку был сделан первоначальный прорыв и инновации продолжались весьма приличными темпами. Несколько компаний в Великобритании, США и Японии начали продавать стандартные источники питания.
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
Встряска ЕС
По мере того, как все больше и больше компаний выходили на рынок, появились некоторые свободные отраслевые стандарты вокруг общих размеров, таких как 3×5”. Плотность мощности начала улучшаться по мере развития магнитотехники, переключающих транзисторов и микросхем контроллеров. Эти изменения обеспечили более высокую эффективность и сделали возможным улучшение плотности мощности.
