Mga Power Supplies – hanggang saan na ba tayo?
Kamakailan ay nananghalian ako kasama ang isang customer na nakatrabaho namin mula noong huling bahagi ng 1990s. Nakita namin ang maraming pagbabago sa panahong iyon at, nang dumating ang pangunahing kurso, nagsimula kaming pag-usapan kung paano umunlad ang teknolohiya ng power supply sa mga nakaraang taon. Ito ay pinaka-kapansin-pansin sa mga lugar ng kahusayan at density ng kapangyarihan.
Ang kauna-unahang unit na idinisenyo niya gamit ang XP Power ay isang 3 x 5″ 40W PSU. Maaaring iyon ay itinuturing na rebolusyonaryo noong panahong iyon ngunit kapag itinuring mo na ang kanyang pinakabagong produkto ay gumamit ng isang 350W na yunit sa parehong espasyong sobre, nagiging malinaw kung gaano kalayo na tayo.
Teknolohikal na Pagsulong?
Nagsagawa ako ng kaunting pananaliksik tungkol dito kasunod ng aming pagtatrabahong tanghalian at, sa abot ng aking masasabi, ang pinakaunang switch-mode na power supply ay idinisenyo noong 1958 ng IBM. Ang mga ito ay batay sa teknolohiya ng vacuum tube. Maraming mga patent ang inihain para sa isang ‘transistor oscillation’ ng General Motors Corporation sa parehong oras.
Sa pagdagsa ng teknolohikal na pag-unlad, ang mga designer ay biglang nakapili at pumili mula sa maraming bahagi at maraming tagagawa, na nagbibigay sa kanila ng hindi pa nagagawang bilang ng mga opsyon at potensyal na groundbreaking na mga disenyo.
Ang pokus ng masinsinang panahon ng pag-unlad na ito ay ang tradisyunal na linear regulator - ang pinakamaliwanag na mga isipan ay sinusubukang malaman kung paano nila mapapalitan ang hindi napapanahong transpormer at paraan ng paglaban sa pagpapalit ng boltahe ng input na may mas mahusay na disenyo.
Ang ideyang napunta sa kanila ay gumamit ng isang transistor upang i-chop ang input boltahe na may average na halaga na mas mababa kaysa sa paunang input (mayroon kaming kamangha-manghang tindahan ng mga teknikal na artikulo dito sa site kung gusto mo ng mas detalyadong paglalarawan ng pagpapatakbo ng SMPS).
Sa mas mataas na kahusayan at mas kaunting mga magnetic na materyales na kinakailangan, ang bagong teknolohiya ay mas maliit, mas magaan at gumawa ng mas kaunting init.
Tulad ng mga modernong imbensyon na may mga katangiang iyon, ang solusyong ito noong 1950s ay lubhang nakakaakit sa mga negosyo sa iba't ibang sektor - mula sa electronics hanggang sa aerospace at mga komunikasyon hanggang sa pag-compute, dumagsa ang mga maagang nag-aampon sa bawat pag-jockey upang magamit nang husto ang bagong teknolohiya ng supply ng kuryente.
Pagkalkula ng Power
Sa susunod na ilang taon, maraming patent at disenyo ang lumitaw – marami sa mga ito ay ginagamit pa rin natin ngayon. Noong 1972, gumamit ang Hewlett Packard ng switching power supply sa unang pocket calculator nito. 1976 nakita ang unang patent na gumamit ng term switch mode power supply (SMPS) na inihain.
Ang calculator ng HP ay talagang isang computer - kahit na sa isang bahagyang naiibang format kaysa sa alam natin ngayon. Noon, ang orihinal na disenyo ay tumitimbang ng higit sa 40lbs. Ginamit ang SMPS sa disenyo upang makatipid ng espasyo at timbang, na minarkahan ang unang hakbang patungo sa napakaliit at hindi kapani-paniwalang magaan na mga computer, laptop at tablet na ginagamit natin ngayon.
Katulad nito, ang mga tagagawa ng aerospace na isinasaalang-alang kung paano sila makakatipid ng timbang at espasyo ay nagsimula ring tumingin sa mga custom na switching power supply upang lumikha ng mas mahusay na mga disenyo.
Cooling Off sa ’70s at ’80s?
Ang 1970s ay isang abalang dekada nang ang unang pambihirang tagumpay ay nagawa at ang pagbabago ay nagpatuloy sa isang kagalang-galang na bilis. Maraming mga kumpanya sa UK, USA at Japan ang nagsimulang mag-market ng mga karaniwang produkto ng supply ng kuryente.
Hanggang ngayon, may humigit-kumulang isang dosenang kumpanya na nagsasabing sila ang unang nagdisenyo at nag-market ng switch-mode na supply ng kuryente - kaya hindi kami pupunta doon!
Ang mga electronics magazine noong panahon ay nagtampok ng mga artikulo at ad para sa SMPS. Ang pinuno noong panahong iyon ay ang Boschert Inc., isang korporasyong Amerikano na nagsimula sa California. Pinalitan nito ang mga power supply ng linear printer ng mga disenyo ng switch mode.
Ang kumpanyang ito ay lumago sa mahigit 1000 katao, na may malawak na hanay ng produkto ng open frame, cased at modular power supply. Sa kalaunan ay nakuha ito ng Computer Products Inc. noong kalagitnaan ng 80s.
Unang ipinakilala ng Apple Computers ang switch-mode power supply sa Apple II computer noong 1970s. Ang maliit, napakahusay na teknolohiyang ito ay nangangahulugan na ang Apple ay maaaring bumuo ng isang mas maliit, mas magaan na computer nang walang cooling fan.
Ang ganitong uri ng convection-cooled na disenyo ay kakaiba noong panahong iyon. Ang teknolohiya ay nagkaroon ng sariling buhay at ginamit sa dose-dosenang mga aplikasyon ng consumer. Ang mga power supply ng IBM PC ay gumawa din ng paglipat upang lumipat sa mode, kahit na may mga cooling fan na katulad ng mga ginagamit nila sa ATX-style na mga power supply ngayon.
Noong huling bahagi ng 1980s at unang bahagi ng 1990s, natigilan kami nang maging available ang industry standard na 3 x 5” na mga power supply na may auto-ranging input na nararamdaman kung ito ay konektado sa 120VAC o 230VAC at inayos nang naaayon. Ang mga produktong ito ay may kapangyarihan na 25 – 40W, o 2.666W/2.666W
EU Shakeup
Habang parami nang parami ang mga kumpanyang pumapasok sa merkado, lumilitaw ang ilang maluwag na pamantayan ng industriya sa mga karaniwang sukat tulad ng 3×5”. Nagsimulang bumuti ang mga density ng kuryente habang umuunlad ang mga magnetics, paglipat ng mga transistor at controller IC. Nag-aalok ang mga pagbabagong ito ng mas mataas na kahusayan at naging posible ang mas mahusay na mga density ng kuryente.
