¿Cómo es que los proveedores de energía para PC/laptop tienen vatajes mucho más altos por tamaño físico que los proveedores de energía de conmutación de laboratorio?

Esta fuente de alimentación BeQuiet BN213 ATX de 2,2 kg y 1000 W puede proporcionar 12 V 83 A (sin errores tipográficos. Ochenta y tres), que es alrededor de 1000 W.ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta enorme fuente de alimentación de banco PS900W (60V15A 30V30A 15V60A) ya pesa 5 kg, alcanza los 900 W, pero es significativamente más grande.ingrese la descripción de la imagen aquí

Este SMPS de laboratorio variable PS-3010DF de ~2,4 kg tiene 0-30 V con hasta 10 A, que alcanza un máximo de 300 W. Su carcasa es significativamente más grande que la fuente de alimentación ATX de 1000W.ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta fuente de alimentación para portátiles de 230 W, 19,5 V, 11,8 A es significativamente más compacta, pesa menos y no requiere refrigeración pasiva/activa externa (disipador de calor o ventilador):ingrese la descripción de la imagen aquí

Todas ellas son fuentes de alimentación conmutadas.

¿Cómo es que las fuentes de alimentación de PC y portátiles ofrecen un rendimiento mucho mayor por el mismo volumen? ¿Cuáles son las razones técnicas?

¿Se debe a que las fuentes de alimentación de banco tienen un voltaje de salida variable y ajustable, mientras que las fuentes de alimentación de PC/portátiles proporcionan un voltaje fijo?
Pero la mayoría de las fuentes de alimentación para PC/portátiles suelen tener un modo de control de corriente cuando ya no es posible controlar el voltaje debido a una sobrecorriente. (también conocido como "limitación de corriente" )

¿Es tal vez por el filtrado de ondulación de voltaje o algo similar?

La pregunta ya está respondida, pero animo a otros usuarios a responder también. Tal vez hay algo que la respuesta no contiene.
no necesitas decir eso :) eso es un hecho. Sin embargo, si desea alentar más respuestas, porque no cree que mi respuesta sea completa, tal vez simplemente espere unas horas antes de hacer clic en la marca de verificación "aceptar" (¡debería poder eliminarla por ahora!). ¡No me importa!
@MarcusMüller No, considero que su respuesta es completa, muy completa y muy precisa. Solo quería decir que no debería impedir que otros respondan también, por si acaso.
Las SMPS variables en un amplio rango de voltaje y corriente requieren muchos más circuitos y elementos magnéticos para manejar este rango dinámico con una salida de bajo ruido. Los reguladores fijos son muy eficientes en tamaño con convertidores directos, todos estrictamente regulados por altas relaciones de acoplamiento mutuo y devanado.

Respuestas (1)

Porque los suministros de laboratorio en realidad serán probados por personas con cargas impredecibles y equipos de medición de alta calidad.

Por lo tanto, la calidad de la estabilidad y precisión del voltaje debe ser significativamente mayor para los suministros de laboratorio.

Haga una prueba: obtenga una resistencia de potencia de 2 Ω y conéctela a la fuente de alimentación de su computadora portátil para dibujar aprox. 10 A; mida el voltaje con esa carga y sin una carga de 100 Ω. Comparar. Haga lo mismo con un material de laboratorio. Si tiene acceso a eso, también observe la ondulación con un osciloscopio.

El ruido también es un problema mucho mayor para los suministros de laboratorio, y eso es algo que se nota mucho en el tamaño de los componentes, porque los suministros de laboratorio SMPS a) tenderán a sobredimensionar sus inductores y b) producirán una cantidad significativa de caída de voltaje. en un regulador de voltaje lineal siguiendo el SMPS, ya que no introduce ruido de conmutación, pero necesita disipadores de calor más grandes.

Además, puede optimizar el suministro de una PC para el conjunto muy limitado de voltajes que necesita generar; Los suministros de laboratorio suelen ser ajustables y, por lo tanto, más difíciles de optimizar para un escenario de carga y voltaje determinado.

"y sin una carga de 100 Ω". – ¿Querías decir “con una carga de 100 Ω”?
“El ruido también es un problema mucho mayor para los suministros de laboratorio” : ¿no es ese uno de los propósitos de las fuentes de alimentación lineales?
los suministros lineales no funcionarán lo suficientemente rápido para eliminar la ondulación/basura de entrada a altas frecuencias. He visto LDO que funcionan con 1uA, que apenas manejan una reducción de 40dB de 60hz; cualquier timbre de switchreg explotará de inmediato.
@analogsystemsrf hm, suministros para circuitos sensibles (como en: receptor de radio) que he visto, básicamente, todos se parecen a: reducción de SMPS -> filtrado pasivo -> LDO -> más filtrado; Eso tiene mucho sentido para mí. Pero en estos casos, los conmutadores a menudo incluso se sincronizaron con otros relojes en el sistema para causar el menor daño posible.
@analogsystemsrf Las fuentes de alimentación puramente lineales no tienen conmutación de alta frecuencia. Transforman, rectifican y regulan linealmente. Sin cambio.
@analogsystemsrf ¿Ha confundido las fuentes de alimentación lineales con los reguladores lineales ?
@MarcusMüller Las radios boombox portátiles AM (MW, LW) que tengo tienen un transformador puramente lineal incorporado. Sin conmutación en absoluto. Mientras que los reproductores de DVD generalmente tienen SMPS integrado debido a los requisitos de mayor potencia, pero no tienen radio AM.
@analogsystemsrf Alimentar mi boombox de radio AM desde una fuente de alimentación de banco lineal hace cero ruido. Acercándolo a él, también cero ruido adicional. Pero hacer lo mismo desde la fuente de alimentación de banco SMPS o acercarla a un cargador de teléfono móvil o fuente de alimentación de una computadora portátil produce un ruido claramente audible.
@neverMind9 su declaración no tiene sentido, si interpreto correctamente "boombox portátil": un Boombox funciona con baterías. Las baterías generan CC. DC no se puede utilizar con un transformador. ¡Tú eres el que confunde las cosas aquí!
Además, si bien es definitivamente cierto que los SMPS inevitablemente causan ruido, su radio generalmente no debería captarlo con tanta fuerza . La falla no es solo de los SMPS, que probablemente tengan una EMI razonablemente baja, sino de su radio, que es más sensible al ruido en diferentes frecuencias que a las transmisiones de radio reales.
@MarcusMüller El boombox puede funcionar con baterías y también con alimentación externa.
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