Ako funguje spínaný regulovaný napájací zdroj?
Spínaný regulovaný napájací zdroj je typ napájacieho zdroja, ktorý funguje pomocou spínacích trubíc na riadenie veľkosti výstupného napätia napájacieho zdroja, aby sa výstup stabilizoval. Princíp jeho fungovania možno rozdeliť do nasledujúcich hľadísk:
Po prvé, klasifikácia spínania regulovaného napájania
Predtým, ako pochopíme pracovný princíp spínania regulovaného napájania, musíme pochopiť klasifikáciu spínania regulovaného napájania. Podľa rôznych pracovných metód možno spínaný regulovaný napájací zdroj rozdeliť na spínaný zdroj AC-DC a spínaný zdroj DC-DC.
Spínaný zdroj AC-DC: vstupné napätie je striedavý prúd (AC), ktorý sa po usmernení, filtrovaní, ovládaní spínania a iných procesoch vo vstupnom obvode premieňa na stabilný jednosmerný výstup.
DC-DC spínaný zdroj: vstupné napätie je jednosmerný prúd, po prepnutí konverzie, filtrovania a iných procesov vo vstupnom obvode a potom výstup stabilného jednosmerného prúdu na napájanie záťaže.
Po druhé, princíp fungovania spínacej trubice
V spínaných regulovaných zdrojoch je použitie spínacích elektrónok nevyhnutné. Spínacia elektrónka zvyčajne označuje tranzistory, elektrónky s efektom výkonového poľa, bipolárne tranzistory s izolovaným hradlom a iné polovodičové komponenty. Vyznačuje sa nízkou statickou spotrebou energie, vysokou rýchlosťou spínania a vysokou ovládateľnosťou.
Keď chceme regulovať napätie, musíme najskôr nastaviť výstupné napätie napájacieho zdroja vyššie alebo rovnaké ako požadované napätie, čím sa zapne spínacia elektrónka a prúd ide cez spínaciu elektrónku do tlmivky. Pri prechode prúdu cez induktor sa vytvorí magnetické pole a na drôtoch okolo induktora sa vytvorí elektrický potenciál. Táto elektromotorická sila vytvára v kondenzátore takzvanú slučkovú osciláciu, ktorá vytvára periodické rezonančné napätie. Keď sa spínacia trubica preruší, prúd v tlmivke sa náhle preruší a magnetická energia uložená v tlmivke poháňa prúd, aby pokračoval v toku a prechádzal cez výstup, ktorý má byť spotrebovaný záťažou, ktorá vydáva pevné napätie. Toto sa opakuje, aby sa vytvorilo stabilné a kontrolovateľné výstupné napätie.
Po tretie, realizácia spínacieho obvodu regulátora
Ako vieme, rýchlosť spínania spínacej trubice je veľmi rýchla, dokáže realizovať vysokofrekvenčné spínanie, má výhody úspory energie, stability, vysokej účinnosti atď. V spínanom regulovanom napájacom zdroji musíme v prvom rade navrhnúť obvod spínacieho regulátora na realizáciu riadenia spínacej trubice. Potom sa výstupné napätie stabilizuje filtráciou, spätnou väzbou slučky a pod.
V spínacom regulovanom napájacom zdroji sú bežne používané obvody spínacieho regulátora obvod diódového regulátora, obvod regulátora induktora, obvod regulátora magnetického prvku atď., Z ktorých najbežnejší je obvod regulátora induktora.
Obvod regulátora indukčného napätia sa skladá hlavne zo spínacích trubíc, induktorov, kondenzátorov, diód a výstupných obvodov. Jeho pracovný princíp je rovnaký ako vyššie, keď je spínacia trubica zapnutá, výstupné napätie môže byť regulované induktorom a potom dodávané do záťaže cez výstupný obvod. A pri odpojení spínacej trubice môže byť energia v induktore premenená na výstupné napätie cez diódu a regulovaná.
Malý a stredný výkon spínaný regulovaný napájací zdroj môže byť realizovaný priamo s tranzistorovým riadiacim obvodom, zatiaľ čo väčší výkonový spínaný regulovaný napájací zdroj vyžaduje použitie riadiacich čipov alebo analógových riadiacich obvodov na dosiahnutie presného riadenia.
Po štvrté, riadenie spätnej väzby slučky
Pretože sa výstupné napätie napájacieho zdroja mení s teplotou, záťažou a zmenami vstupného napätia, výstupné napätie je potrebné regulovať. V spínanom regulovanom napájacom zdroji sa často používa slučkové spätnoväzbové riadenie na stabilizáciu výstupného napätia monitorovaním výstupného napätia a poskytovaním spätnej väzby a regulácie na stabilizáciu výstupného napätia.
Špecificky, spätnoväzbové riadenie realizuje reguláciu výstupného napätia porovnaním rozdielu medzi výstupným napätím a nastaveným napätím a vykonávaním aritmetiky, zosilňovania, filtrovania a potom riadením vedenia a prerušenia spínacej trubice. V tomto procese by mala byť zabezpečená stabilita systému, to znamená, že rýchlosť regulácie je dostatočne rýchla, ale nie príliš rýchla, inak spôsobí nestabilitu systému.
Stručne povedané, spínací regulovaný napájací zdroj je široko používaný typ napájacieho zdroja a jeho pracovným princípom je použitie spínacej trubice na ovládanie napätia a zároveň prostredníctvom filtrovania, spätnej väzby slučky a iných spôsobov regulácie a riadenia. napätie, aby sa dosiahlo stabilné a kontrolovateľné výstupné napätie. S neustálym pokrokom technológie sa spínanie regulovaného napájania stalo nevyhnutnou súčasťou mnohých elektronických zariadení, čo výrazne podporuje rozvoj a inovácie elektronického priemyslu.
