Aké faktory je potrebné zvážiť pri výbere regulovaného napájania
Pre inžinierov je výber spínaného zdroja procesom, ktorý je potrebné dokončiť vždy, keď plánujú napájanie. Na prvý pohľad je to otázka s jednou voľbou, ale pred konečným výberom musia inžinieri zvážiť veľa faktorov. Samozrejme, mysleli sme na to v prvom momente. Bude to otázka nákladov. V dnešnom článku chcem vysvetliť, že v procese výberu spínaného zdroja musíme okrem nákladov venovať pozornosť aj niektorým vnútorným faktorom, aby sme si vybrali ten najvhodnejší napájací modul.
Čo sa týka výberu modulov spínaných zdrojov, musíme venovať pozornosť a zvážiť veľa pravidiel. Napríklad nominálna hodnota poistného drôtu je 1A, čo sa týka cieľa pri 25 stupňoch, ale ak zariadenie pracuje pri 50 stupňoch, nominálna hodnota poistného drôtu môže byť nižšia ako 1A a konštrukčná rezerva pri tejto teplote musí byť vybraný Väčší. Tak isto 1mH indukčnosti nie je vždy 1mH, je to na 1kHz, ak to použijete na 1MHz, hodnota 1mH indukčnosti odoslanej procesorom nie je 1mH, pretože pri 1M indukčnosť cievka Rozložená kapacita spočiatku hrá veľkú rolu, čo vykompenzuje časť indukčnosti. Vložená strata filtra IL=25dB je vtedy, keď MHz Rs/RL=50 ohmy (impedancia zdroja a impedancia záťaže), ale v praxi je ťažké dosiahnuť impedanciu na splnenie tejto požiadavky v našej aplikácia filtra, takže 25dB Útlm vloženia sa výrazne zníži. Korálky, kondenzátory, diódy, odpory... všetko má podobné pravidlá. Povedzme si niečo o pravidlách výberu modulu spínaného zdroja okrem nákladov. Existuje mnoho topológií výkonových modulov, ako sú flyback, forward, push-pull, half-bridge a full-bridge, pričom každý z nich je lepší v určitých charakteristických ukazovateľoch kvôli svojim odlišným princípom.
Tu vysvetľujeme pravidlá používania niekoľkých typických topologických štruktúr. Prvým je flyback napájanie. V jednom cykle spínača nedôjde počas nabíjacej doby k žiadnemu vybitiu. Kvôli tejto vlastnosti je ťažké dosiahnuť vynikajúce vlastnosti riadenia času a zvlnenia. Aj keď sa to dá dosiahnuť pomocou veľkých zásobníkov energie, kondenzátory to trochu pomôžu vyriešiť, ale chyba v princípe je napokon chybná a nedostatok inteligencie možno kompenzovať tvrdou prácou, ale keď to vynahradíte a narazíte na kritické problémy, nedokáže prekonať určitú prekážku. Úniková indukčnosť je tiež veľká a ďalšie problémy, ale jej výhody sú jednoduchý obvod, nízka cena, malá veľkosť, nie je potrebné pridávať magnetické resetovacie vinutie a schéma vstupného napätia je pomerne široká. Práve preto tvorí viac ako 70 percent celkového trhu s dodávkami energie.
Povedzme si o topologickej štruktúre ďalších dôležitých spínaných zdrojov na trhu s napájacími zdrojmi. Charakteristiky prechodového riadenia výstupného napätia predného napájacieho zdroja sú lepšie a nosnosť je silnejšia, ale jeho nevýhody sú tiež zrejmé. Používa sa veľká tlmivka akumulačného filtra a voľnobežná dióda, objem je veľký a spätné elektromotorické napätie primárnej cievky transformátora je vysoké. Požiadavky na spínaciu trubicu sú vysoké (ľahká porucha a poškodenie). Rýchlosť prechodovej odozvy napájacieho zdroja typu push-pull je veľmi vysoká a výstupné napäťové charakteristiky sú vynikajúce. Spomedzi všetkých topologických štruktúr je to spínaný zdroj s najvyššou mierou využitia, bez úniku magnetického toku a jednoduchým riadiacim obvodom. Jeho nevýhodou však je, že tieto dve spínacie zariadenia potrebujú vysokú hodnotu výdržného napätia; sú dve sady primárnych cievok a nevýhodou je push-pull spínaný zdroj s nízkym výkonom. Ak nie sú dva dopredné prevodníky úplne symetrické alebo vyvážené, akumulovaný magnetizmus predpätia po niekoľkých cykloch spôsobí, že magnetické jadro bude plné, čo vedie k nadmernému budiacemu prúdu vysokofrekvenčného transformátora a dokonca k poškodeniu spínacej trubice. Výstupný výkon mostového spínacieho zdroja je veľmi veľký, pracovný výkon je veľmi vysoký, hodnota výdržného napätia spínacej trubice je relatívne nízka a primárna cievka transformátora potrebuje iba jedno vinutie. Nevýhodou je, že výkon je nízky, bude tam polovodivá oblasť a strata je veľká.
Vyššie uvedené problémy sú spôsobené inherentnými výhodami a nevýhodami topologickej štruktúry. Aj keď môžeme napájací modul považovať za čiernu skrinku, aj toto je bod, ktorému by sme mali venovať pozornosť pri výbere napájacieho zdroja. Vďaka riešeniam, ktoré dokážu realizovať rovnakú funkciu, možno jedno realizovať ľahko a druhé s veľkým úsilím.
