Nguồn cung cấp năng lượng – chúng ta đã đi được bao xa?
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.
Tiến bộ công nghệ?
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.
Với làn sóng tiến bộ công nghệ này, các nhà thiết kế đột nhiên có thể chọn từ nhiều thành phần và nhiều nhà sản xuất, mang lại cho họ số lượng tùy chọn chưa từng có và các thiết kế có khả năng mang tính đột phá.
Trọng tâm của giai đoạn phát triển chuyên sâu này là bộ điều chỉnh tuyến tính truyền thống – những bộ óc thông minh nhất đang cố gắng tìm ra cách họ có thể thay thế máy biến áp và phương pháp điện trở lỗi thời để thay đổi điện áp đầu vào bằng một thiết kế hiệu quả hơn.
Ý tưởng mà họ thực hiện là sử dụng một bóng bán dẫn để giảm điện áp đầu vào xuống với giá trị trung bình nhỏ hơn giá trị đầu vào ban đầu (chúng tôi có một kho bài viết kỹ thuật tuyệt vời trên trang web nếu bạn muốn mô tả chi tiết hơn về hoạt động của SMPS).
Với hiệu suất cao hơn và cần ít vật liệu từ tính hơn, công nghệ mới nhỏ hơn, nhẹ hơn và tạo ra ít nhiệt hơn.
Giống như những phát minh hiện đại có những đặc điểm đó, giải pháp của những năm 1950 này cực kỳ hấp dẫn các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực – từ điện tử đến hàng không vũ trụ và truyền thông đến điện toán, đã có rất nhiều người áp dụng sớm, mỗi người đều đang chạy đua để tận dụng tốt nhất công nghệ cung cấp điện mới này.
Tính công suất
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.
Tương tự, các nhà sản xuất hàng không vũ trụ đang xem xét cách họ có thể tiết kiệm trọng lượng và không gian cũng bắt đầu hướng tới các bộ nguồn chuyển đổi tùy chỉnh để tạo ra các thiết kế hiệu quả hơn nhiều.
Hạ nhiệt trong thập niên 70 và 80?
Những năm 1970 là một thập kỷ bận rộn khi bước đột phá ban đầu được thực hiện và sự đổi mới tiếp tục với tốc độ rất đáng nể. Một số công ty ở Anh, Mỹ và Nhật Bản bắt đầu đưa ra thị trường các sản phẩm bộ nguồn tiêu chuẩn.
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
Sự thay đổi của EU
Khi ngày càng có nhiều công ty tham gia vào thị trường, một số tiêu chuẩn công nghiệp lỏng lẻo xuất hiện xung quanh các kích thước phổ biến như 3×5”. Mật độ năng lượng bắt đầu cải thiện khi những tiến bộ về từ tính, bóng bán dẫn chuyển mạch và IC điều khiển phát triển. Những thay đổi này mang lại hiệu suất cao hơn và tạo ra mật độ năng lượng tốt hơn.
