Princíp činnosti spínacej trubice v spínanom zdroji
Analýza činnosti spínacej trubice v spínanom zdroji vykurovacím prstencom
Presne povedané, je to veľmi komplikovaný proces zapínania a vypínania spínacej trubice, ale keď analyzujeme princíp fungovania, zvyčajne najprv zjednodušíme niektoré nehlavné problémy. Napríklad, keď je elektrónka vypínača zapnutá alebo vypnutá, považujeme to za ideálny vypínač a existujú iba dva stavy, kedy funguje, zapnuté alebo vypnuté. Ale v skutočnosti je zapínanie a vypínanie spínacej trubice veľmi komplikovaný proces. Okrem zapínania alebo vypínania je tu aj problém, ktorý nemožno ignorovať pri vysokej frekvencii, to znamená, že keď je spínacia trubica zapnutá, je to pracovný proces z oblasti vypnutia do oblasti zosilnenia a potom z oblasti oblasť amplifikácie do oblasti nasýtenia. Tento pracovný proces je potrebné riešiť diferenciálnymi rovnicami a nechcem vám ho tu príliš komplikovane predstavovať.
Jednoducho povedané, zapnutie a vypnutie elektrónky vypínača chvíľu trvá. Vo všeobecnosti sa čas zapnutia spínacej elektrónky jednoducho rozdelí na oneskorenie zapnutia td a zvýšenie času zapnutia tr, zatiaľ čo čas vypnutia spínacej rúrky sa rozdelí na oneskorenie vypnutia tstg (alebo čas uloženia vypnutého času) a čas vypnutia klesnú tf.
V prvom pracovnom cykle spínaného zdroja bude výstupné napätie nabíjať kondenzátor na ukladanie energie filtra a záťaž bude veľká (alebo ekvivalentná skratu záťaže) kvôli veľkému nabíjaciemu prúdu. Preto by mal všeobecný spínaný napájací zdroj prijať opatrenia mäkkého štartu, s malým pomerom zaťaženia na začiatku, a potom sa postupne stane normálnym, to znamená, že výstupný výkon bude na začiatku malý a potom sa bude postupne zvyšovať. . Alebo na začiatku je pracovné napätie relatívne nízke a potom pomaly stúpa na normálnu hodnotu.
Prísne vzaté, spínaný zdroj funguje vždy v nestabilnom stave a takzvaná stabilita je len relatívna. Napríklad proces stabilizácie napätia spínaného zdroja je takýto: keď výstupné napätie stúpne, po vzorkovaní a porovnaní vzorkovací obvod vydá chybový signál do obvodu modulácie šírky impulzov, čo zníži pracovný cyklus a tým zníži výstupné napätie; Keď sa výstupné napätie zníži, po vzorkovaní a porovnaní odošle vzorkovací obvod chybový signál do obvodu modulácie šírky impulzov, čím sa zvýši pomer výkonu a tým aj výstupné napätie. Takto sa výstupné napätie spínaného zdroja bude kývať vždy hore a dole pri určitej frekvencii a takzvaná stabilizácia napätia je práve to, že priemerná hodnota výstupného napätia je relatívne stabilná.
Prúd pretekajúci primárnym vinutím spínacieho transformátora nie je stabilná hodnota a vo všeobecnosti ide o pílovitú vlnu, rovnako ako usmernený výstupný prúd. Riadiaca LED s konštantným prúdom vo všeobecnosti znamená, že výstupný prúd filtra je po filtrácii relatívne stabilný a táto stabilita sa vzťahuje aj na priemernú hodnotu, zatiaľ čo vstupný prúd filtra je vo všeobecnosti pílovitý.
Všeobecne povedané, prvý cyklus spínaného zdroja začína vedením spínacej trubice, čo závisí hlavne od toho, kde je zapojený obvod, ktorý chcete analyzovať. Ak ide o to, kedy začnú fungovať všetky obvody spínaného zdroja, možno to považovať za začiatok práce hneď po zapnutí hlavného vypínača. Ak je potrebné analyzovať priebehy rôznych bodov, je potrebné vziať ako referenčný bod (alebo synchronizáciu) priebeh signálu zariadenia v obvode.
V prvom cykle spínania napájania všeobecný vzorkovací obvod v podstate nefunguje, pretože výstupné napätie nabíja filtračný kondenzátor a jeho nabitie na normálnu hodnotu trvá niekoľko cyklov a až potom, keď výstupné napätie dosiahne normálnu hodnotu. môže vzorkovací obvod normálne fungovať. Kým však vzorkovací obvod funguje normálne, jeho výstupné napätie sa rovná 0, čo je tiež špeciálny prípad výstupu chybového signálu (záporné maximum). V tomto prípade, ak spínaný zdroj nemá obvod mäkkého štartu, pracovný cyklus spínacej elektrónky bude veľmi veľký, keď bude fungovať, čo ľahko nasýti transformátor a poškodí spínaciu elektrónku.
