Toiteadapterite ülevaade: kontseptsioon, klassifikatsioon, rakendused ja põhifunktsioonid
Sissejuhatus toiteadapterite kontseptsiooni
Toiteadapter on väikeste kaasaskantavate elektroonikaseadmete ja elektriseadmete toiteallika teisendusseade. Tavaliselt koosneb see komponentidest, nagu väliskest, trafo, induktiivpool, kondensaator, juht-IC ja PCB-plaat. Selle tööpõhimõte hõlmab vahelduvvoolu (AC) sisendi teisendamist alalisvoolu (DC) väljundiks. Tavapäraselt nimetatakse toiteadapterit ka "väliseks toiteallikaks".
Millised on peamised toiteadapterite tüübid?
Toiteadapterid jagunevad peamiselt kahte tüüpi:
Lülitav toiteallikas
See tüüp kasutab peamiselt kaasaegset elektroonilist tehnoloogiat, et juhtida lülitustransistori sisse- ja väljalülitusaja suhet, säilitades seeläbi stabiilse väljundpinge. Toiteadapteri lülitustoiteallikaks on tavaliselt impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) juht-IC ja MOSFET.
Lülitustoiteallikate eelised ja puudused:
Eelised: kõrge efektiivsus, kompaktne suurus ja võime töötada laias pingevahemikus.
Puudused: Ahel tekitab suhteliselt rohkem häireid ja tõrkeotsing võib olla rikete ilmnemisel keerulisem.
Lineaarne toiteallikas
See tüüp muundab vahelduvvoolu läbi trafo pinge muutmiseks, millele järgneb alaldus- ja filtreerimisahelad, et saada ebastabiilne alalispinge. Et toiteadapter saavutaks suure-täpse alalispinge, peab see väljundpinget pinge tagasisideahela kaudu täiendavalt reguleerima.
Lineaarsete toiteallikate eelised ja puudused:
Eelised: küps tehnoloogia, lihtne vooluahela disain ning lülitustoiteallikatega seotud häirete ja müra puudumine.
Puudused: pinge tagasisideahel töötab lineaarses olekus, mille tulemuseks on suur võimsuse hajumine reguleerivas transistoris ja madal muundamise efektiivsus. Lisaks muudab induktiivtrafode kasutamine seadme suhteliselt raskeks.
Millistes valdkondades toiteadaptereid kasutatakse?
Toiteadapterid on väga laialt levinud toiteallika tüüp. Nende rakendusvaldkonnad hõlmavad juba laialdaselt mitmesuguseid elektroonikaseadmeid, nagu turvakaamerad, digiboksid, ruuterid, LED-valgusribad, masseerijad, sülearvutid ja printerid. Toiteadapterite kasutamine on eriti levinud turvatööstuses ja olmeelektroonikas.
Tarbeelektroonikas jääb adapterite väljundvõimsus valdavalt 100 vati piiridesse ning turunõudlus kasvab kiiresti. Rakenduste hulka kuuluvad elektrilised jalgrataste akulaadijad, väikesed -LCD-telerid, sülearvutid, printerid, DVD-mängijad ja digiboksid. Varasemates toiteadapterites kasutati enamasti lineaartrafosid. Kuna aga olmeelektroonika nõuab toiteadapteritelt suuremat efektiivsust ja laiemat sisendpingevahemikku, koos vase, raua ja tööjõu kallinemisega, on algselt sellistes adapterites olevad lineaartrafod suures osas järk-järgult asendatud lülitustoiteallikatega.
Millised on toiteadapterite omadused?
Saab kaitsta arvuteid voolukatkestuse ajal
Toiteadapter (vahelduvvoolu-alalisvoolumuundur) muudab vahelduvvoolu alalisvooluks enne arvuti toiteallika andmist. Kuigi adapter ise arvutit ei kaitse, sisaldavad arvutid toitesalvestusseadet (tuntud ka kui laadija/aku), mis võib pakkuda kaitset voolukatkestuse korral.
Võimaldab automaatselt tuvastada 100–240 V vahelduvvoolu (50/60 Hz)
Toiteadaptereid kasutatakse laialdaselt ruuterite, juhtmeta telefonisüsteemide, mängukonsoolide, keelereiiterite, kaasaskantavate helipleierite, sülearvutite, mobiiltelefonide ja muude seadmetega. Enamik toiteadaptereid suudab automaatselt tuvastada 100–240 V vahelduvvoolu (50/60 Hz) ja kohanduda sellega.
Vähendab hostseadme suurust ja kaalu
Väikeste kaasaskantavate elektroonikaseadmete ja -seadmete toiteallika teisendusseadmena välistab toiteadapter toiteallika, ühendades kaabli kaudu hostseadmega. See disain aitab vähendada hostseadme mahtu ja kaalu. Vaid väga vähesel arvul seadmetel ja seadmetel on hosti sisse ehitatud toiteallikas.
Toiteadapteri "nimesilt".
Toiteadapteri sisemus koosneb jõutrafost ja alaldi vooluringist. Igal toiteadapteril on andmesilt, mis näitab selliseid tehnilisi andmeid nagu nimivõimsus, sisend-/väljundpinge ja vool. Erilist tähelepanu tuleks pöörata loetletud sisendpinge vahemikule.
