Princíp činnosti spínacích tranzistorov v spínaných zdrojoch napájania
Prísne vzaté, proces prepínania tranzistora z vedenia na prerušenie je veľmi zložitý, ale pri analýze jeho pracovného princípu zvyčajne najprv zjednodušíme niektoré nezávažné problémy. Napríklad, keď je elektrónka vypínača zapnutá alebo vypnutá, považujeme to za ideálny vypínač, ktorý funguje iba v dvoch stavoch, zapnutý alebo vypnutý. Ale v skutočnosti sú vedenie a vypnutie spínacieho tranzistora veľmi zložité procesy. Okrem vedenia alebo vypnutia existuje ďalší problém, ktorý nemožno ignorovať pri vysokých frekvenciách, ktorým je pracovný proces spínacieho tranzistora z oblasti medznej hodnoty do oblasti zosilnenia a potom z oblasti zosilnenia do oblasti saturácie, keď vedie. Tento pracovný postup vyžaduje na riešenie použitie diferenciálnych rovníc a nechcem vám ho tu predstavovať príliš komplikovane.
Jednoducho povedané, zapnutie a vypnutie elektrónky trvá určitý čas. Vo všeobecnosti je čas vedenia ton spínacej trubice jednoducho rozdelený na čas oneskorenia vedenia td a čas nábehu vedenia tr, zatiaľ čo čas vypnutia toff spínacej trubice je rozdelený na čas oneskorenia vypnutia tstg (alebo čas skladovania vypnutia) a čas poklesu vypnutia tf.
Po vypnutí napájania počas pracovného cyklu je potrebné, aby výstupné napätie nabilo kondenzátor na ukladanie filtračnej energie. V dôsledku vysokého nabíjacieho prúdu bude záťaž ťažká (alebo ekvivalentná skratu záťaže). Preto je potrebné, aby všeobecné spínané napájacie zdroje prijali opatrenia mäkkého štartu. Na začiatku je pracovný cyklus veľmi malý a potom má postupne tendenciu byť normálny, to znamená, že výstupný výkon je na začiatku veľmi malý a potom sa postupne zvyšuje. Na začiatku je pracovné napätie relatívne nízke a potom postupne stúpa na normálnu hodnotu.
Presne povedané, spínané zdroje vždy pracujú v nestabilnom stave a stabilita je len relatívna. Napríklad proces stabilizácie napätia spínaného zdroja je nasledovný: keď sa výstupné napätie zvýši, po vzorkovaní a porovnaní vzorkovací obvod odošle chybový signál do obvodu modulácie šírky impulzov, čím sa zníži pracovný cyklus a tým sa zníži výstupné napätie; Po znížení výstupného napätia, po vzorkovaní a porovnaní, odošle vzorkovací obvod chybový signál do obvodu modulácie šírky impulzov, aby sa zvýšil pracovný cyklus, čím sa zvýši výstupné napätie. Tento cyklus sa opakuje a výstupné napätie spínaného zdroja bude vždy oscilovať okolo priemerného napätia pri určitej frekvencii. Tak-takzvaná stabilizácia napätia znamená, že priemerné výstupné napätie je relatívne stabilné.
