(A) Princip složení spínaného zdroje
1.1 Vstupní obvod
Lineární filtrační obvod, obvod pro potlačení rázového proudu, obvod usměrňovače.
Funkce: Přeměňte střídavý zdroj vstupní sítě na stejnosměrný vstupní zdroj spínaného zdroje, který splňuje požadavky.
1.1.1 Obvod lineárního filtru
Potlačit harmonické a šum
1.1.2 Obvod přepěťového filtru
Potlačit rázový proud ze sítě
1.1.3 Obvod usměrňovače
Převést AC na DC
Existují dva typy: typ vstupu kondenzátoru a typ vstupu tlumivky. Většina spínaných zdrojů je první jmenovaná
1.2 Konverzní obvod
Obsahuje spínací obvod, výstupní izolační obvod (převodníku) atd. Je hlavním kanálem prospínaný zdrojkonverze a dokončí modulaci sekání a výstup křivky napájecího zdroje s napájením.
Spínací výkonová elektronka na této úrovni je jeho základním zařízením.
1.2.1 Spínací obvod
Režim pohonu: samobuzení, externí buzení
Převodní obvod: izolovaný, neizolovaný, rezonanční
Napájecí zařízení: Nejčastěji se používají GTR, MOSFET, IGBT
Režim modulace: PWM, PFM a hybridní. Nejčastěji se používá PWM.
1.2.2 Výstup měniče
Dělí se na bezhřídelové a s hřídelí. Pro půlvlnnou rektifikaci a rektifikaci se zdvojnásobením proudu není zapotřebí žádný hřídel. Pro plnou vlnu je vyžadována hřídel.
1.3 Ovládací obvod
Zajistěte modulované pravoúhlé impulsy do obvodu pohonu pro nastavení výstupního napětí.
Referenční obvod: Poskytněte referenční napětí. Například paralelní reference LM358, AD589, sériová reference AD581, REF192 atd.
Vzorkovací obvod: Odeberte celé nebo část výstupního napětí.
Porovnávací zesílení: Porovnejte vzorkovací signál s referenčním signálem pro generování chybového signálu pro řízení napájecího obvodu PM.
Převod U/F: Převeďte chybový napěťový signál na frekvenční signál.
Oscilátor: Generuje vysokofrekvenční oscilační vlnu
Řídicí obvod základny: Převeďte modulovaný oscilační signál na vhodný řídicí signál pro řízení základny spínací trubice.
1.4 Výstupní obvod
Rektifikace a filtrace
Upravte výstupní napětí na pulzující stejnosměrné napětí a vyhlaďte ho na stejnosměrné napětí s malým zvlněním. Technologie výstupního usměrnění má nyní půlvlnné, celovlnné, konstantní výkon, zdvojení proudu, synchronní a další způsoby usměrňování.
(B) Analýza různých topologických napájecích zdrojů
2.1 Převodník Buck
Buck obvod: Buck chopper, vstupní a výstupní polarita jsou stejné.
Protože volt-sekundový součin nabíjení a vybíjení induktoru je v ustáleném stavu stejný, vstupní napětí Ui, výstupní napětí Uo; proto:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=tuna/(tuna+toff)=▲
To znamená, že vztah vstupního a výstupního napětí je:
Uo/Ui=▲ (pracovní cyklus)
Topologie Buckova obvodu
Když je spínač zapnutý, vstupní výkon je filtrován induktorem L a kondenzátorem C, aby byl zajištěn proud na konec zátěže; když je spínač vypnutý, induktor L dále protéká diodou, aby byl proud zátěže trvalý. Výstupní napětí nepřekročí vstupní napájecí napětí v důsledku pracovního cyklu.
2.2 Boost Converter
Boost obvod: Boost chopper, vstupní a výstupní polarita jsou stejné.
Stejným způsobem, podle principu, že nabíjecí a vybíjecí součin volt-sekundy induktoru L je v ustáleném stavu stejný, lze odvodit vztah napětí: Uo/Ui=1/(1-▲）
Topologie obvodu Boost
Spínací trubice Q1 a zátěž tohoto obvodu jsou zapojeny paralelně. Když je spínací trubice zapnuta, proud prochází induktorem L1, aby vyhlazoval vlnu, a napájecí zdroj nabíjí induktor L1. Když je spínací trubice vypnutá, induktor L se vybije do zátěže a napájecího zdroje a výstupní napětí bude vstupní napětí Ui+UL, takže má zesilující účinek.
2.3 Flyback Converter
Buck-Boost Circuit: Boost/Buck Chopper, vstupní a výstupní polarita jsou opačné a induktor je přenášen.
Vztah napětí: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologie obvodu Buck-Boost
Když je S zapnuto, napájecí zdroj zátěže nabíjí pouze induktor. Když je S vypnuto, napájecí zdroj se vybije do zátěže přes induktor, aby se dosáhlo přenosu energie.
Proto je zde induktor L zařízením pro přenos energie.
(C) Oblasti použití
Spínací napájecí obvod má výhody vysoké účinnosti, malé velikosti, nízké hmotnosti a stabilního výstupního napětí, takže je široce používán v komunikacích, počítačích, průmyslové automatizaci, domácích spotřebičích a dalších oborech. Například v počítačové oblasti se spínaný zdroj stal hlavním proudem počítačového napájení, který může zajistit stabilní provoz počítačového vybavení; v oblasti nové energetiky hraje důležitou roli také spínaný zdroj jako zařízení, které dokáže stabilně přeměňovat energii.
Stručně řečeno, spínací napájecí obvod je účinný a spolehlivý obvod pro konverzi energie. Jeho pracovním principem je především přeměna vstupní elektrické energie na stabilní a spolehlivý stejnosměrný výkon pomocí vysokofrekvenční spínací konverze a rektifikační filtrace.
Čas odeslání: 10. října 2024