Princíp činnosti spínaného zdroja Tri podmienky spínaného zdroja
Princíp činnosti spínaného zdroja Pracovný proces spínaného zdroja je celkom ľahko pochopiteľný. V lineárnom napájacom zdroji je výkonový tranzistor vyrobený tak, aby pracoval v lineárnom režime. Na rozdiel od lineárneho napájacieho zdroja, spínaný zdroj PWM umožňuje výkonovému tranzistoru pracovať v zapnutom a vypnutom stave. , v týchto dvoch stavoch je voltampérový produkt pridaný do výkonového tranzistora veľmi malý (keď je zapnutý, napätie je nízke a prúd je veľký; keď je vypnutý, napätie je vysoké a prúd je malý) / voltov na výkonovom zariadení Produkt Ampere je strata generovaná na výkonovom polovodičovom zariadení.
Princíp činnosti spínaného zdroja
Pracovný proces spínaného zdroja je celkom ľahko pochopiteľný. V lineárnom napájacom zdroji je výkonový tranzistor vyrobený tak, aby pracoval v lineárnom režime. Na rozdiel od lineárneho napájacieho zdroja, spínaný zdroj pwm umožňuje výkonovému tranzistoru pracovať v zapnutom a vypnutom stave. V tomto stave je voltampérový produkt pridaný do výkonového tranzistora veľmi malý (keď je zapnutý, napätie je nízke a prúd je veľký; keď je vypnutý, napätie je vysoké a prúd je malý) / voltampérový súčin na výkonovom zariadení sú straty výkonového polovodiča vzniknuté na zariadení. V porovnaní s lineárnym napájacím zdrojom je efektívnejší pracovný proces spínaného zdroja PWM dosiahnutý "sekaním", to znamená rozsekaním vstupného jednosmerného napätia na impulzné napätie, ktorého amplitúda sa rovná amplitúde vstupného napätia. Pracovný cyklus impulzu sa nastavuje regulátorom spínaného zdroja. Akonáhle sa vstupné napätie rozsekne na striedavú štvorcovú vlnu, jeho amplitúda sa môže zvýšiť alebo znížiť cez transformátor. Zvýšením počtu sekundárnych vinutí transformátora je možné zvýšiť počet skupín výstupného napätia. Nakoniec sa tieto striedavé krivky usmerňujú a filtrujú, aby sa získalo jednosmerné výstupné napätie. Hlavným účelom regulátora je udržiavať stabilné výstupné napätie a jeho činnosť je veľmi podobná lineárnej forme regulátora. To znamená, že funkčný blok, referencia napätia a zosilňovač chýb regulátora môžu byť navrhnuté tak, aby boli rovnaké ako bloky lineárneho regulátora. Rozdiel medzi nimi je v tom, že výstup chybového zosilňovača (chybové napätie) prechádza cez jednotku na konverziu napätia/šírky impulzu pred tým, než bude budiť výkonový tranzistor. Existujú dva hlavné pracovné režimy spínaného napájania: dopredná konverzia a zosilnená konverzia. Hoci usporiadanie ich rôznych častí je veľmi malé, pracovný proces je veľmi odlišný a každý má svoje výhody v špecifických aplikáciách.
Tri podmienky spínaného napájania
prepínač
Výkonová elektronika pracuje skôr v spínacom než lineárnom stave
vysoká frekvencia
Výkonové elektronické zariadenia fungujú skôr pri vysokých frekvenciách ako pri nízkych frekvenciách blízkych priemyselným frekvenciám
DC
Spínaný napájací zdroj vydáva jednosmerný prúd namiesto striedavého prúdu a môže tiež vydávať vysokofrekvenčný striedavý prúd, ako sú elektronické transformátory
Klasifikácia spínaných zdrojov
V oblasti technológie spínaného napájania ľudia súčasne vyvíjajú súvisiace výkonové elektronické zariadenia a technológiu konverzie spínacej frekvencie. Tieto dve sa navzájom podporujú, aby podporili spínaný zdroj napájania na svetlo, malé, tenké, s nízkou hlučnosťou, vysokou spoľahlivosťou, vývojom v smere proti rušeniu. Spínané zdroje možno rozdeliť do dvoch kategórií: AC/DC a DC/DC. Existujú aj AC/ACDC/AC ako sú meniče. DC/DC meniče sú teraz modularizované a konštrukčná technológia a výrobné procesy dozreli doma iv zahraničí. Používatelia uznávajú štandardizáciu, ale modularizácia AC/DC sa kvôli svojim vlastným charakteristikám stretáva s komplikovanejšími technickými a procesnými výrobnými problémami v procese modularizácie. Štruktúra a charakteristiky dvoch typov spínaných zdrojov sú popísané nižšie.
Trend vývoja technológie spínaných zdrojov napájania
Smer vývoja spínaných zdrojov je vysoká frekvencia, vysoká spoľahlivosť, nízka spotreba, nízka hlučnosť, odrušenie a modularizácia. Pretože kľúčová technológia spínaného napájacieho zdroja je ľahká, malá a tenká s vysokou frekvenciou, tak sa hlavní zahraniční výrobcovia spínaných zdrojov zaviazali k synchrónnemu vývoju nových vysoko inteligentných komponentov, najmä na zlepšenie straty sekundárneho usmerňovacieho zariadenia a v Materiály power železo Kyslík (Mn? Zn) na zvýšenie vedeckých a technologických inovácií na zlepšenie vysokého magnetického výkonu pri vysokej frekvencii a veľkej hustote magnetického toku (Bs) a miniaturizácia zariadenia je tiež kľúčovou technológiou. Aplikácia technológie SMT urobila veľký pokrok v spínaných zdrojoch. Komponenty sú usporiadané na oboch stranách dosky plošných spojov, aby sa zabezpečilo, že spínaný zdroj je ľahký, malý a tenký. Vysoká frekvencia spínaného napájania nevyhnutne inovuje tradičnú technológiu PWM spínania. Technológia mäkkého spínania ZVS a ZCS sa stala hlavnou technológiou spínaného napájania a pracovná účinnosť spínaného napájania sa výrazne zlepšila. Pokiaľ ide o ukazovatele vysokej spoľahlivosti, výrobcovia spínaných zdrojov napájania v Spojených štátoch znižujú namáhanie zariadení znížením prevádzkového prúdu a teploty spojov, čo výrazne zlepšuje spoľahlivosť produktov. Modularizácia je všeobecný trend vo vývoji spínaných zdrojov. Modulárne napájacie zdroje môžu byť použité na vytvorenie distribuovaných systémov napájania a redundantné systémy napájania N plus 1 môžu byť navrhnuté na dosiahnutie rozšírenia kapacity v paralelnom režime. Ak sa zameriavame na nevýhodu vysokého prevádzkového hluku spínaného zdroja, ak sa vysoká frekvencia sleduje samostatne, hluk sa tiež zodpovedajúcim spôsobom zvýši a použitie technológie čiastočnej rezonančnej konverzie môže teoreticky dosiahnuť vysokú frekvenciu a znížiť hluk, ale niektoré sú stále technické problémy pri praktickej aplikácii technológie rezonančnej konverzie, takže v tejto oblasti je ešte potrebné vykonať veľa práce, aby bola táto technológia praktická. Vďaka neustálej inovácii technológie výkonovej elektroniky má priemysel spínaných zdrojov energie široké vyhliadky na rozvoj. Aby sme urýchlili rozvoj priemyslu spínaných zdrojov energie v mojej krajine, musíme sa vydať na cestu technologických inovácií, zísť z cesty spoločného rozvoja priemyslu, vzdelávania a výskumu s čínskymi charakteristikami a prispieť k rýchlemu rozvoju môjho národné hospodárstvo krajiny.
Metóda zlepšenia účinnosti spínaného napájania v pohotovostnom režime
rezný začiatok
Pre flyback napájanie je riadiaci čip po spustení napájaný z pomocného vinutia a úbytok napätia na štartovacom rezistore je asi 300V. Za predpokladu, že štartovací odpor je 47kΩ, spotreba energie je takmer 2W. Na zlepšenie účinnosti pohotovostného režimu musí byť tento odporový kanál po spustení prerušený. TOPSWITCH, ICE2DS02G má vo vnútri špeciálny štartovací obvod, ktorý dokáže po spustení vypnúť rezistor. Ak regulátor nemá špeciálny nábehový obvod, je možné s nábehovým odporom zapojiť do série aj kondenzátor a strata po nábehu môže postupne klesnúť až na nulu. Nevýhodou je, že zdroj sa nedokáže sám reštartovať a obvod je možné znova spustiť až po odpojení vstupného napätia, aby sa vybil kondenzátor.
znížiť frekvenciu hodín
Frekvencia hodín sa dá plynulo alebo náhle znížiť. Hladký pokles znamená, že keď spätná väzba prekročí určitú hranicu, hodinová frekvencia sa lineárne zníži prostredníctvom špecifického modulu.
prepnúť pracovný režim
1. QR→pWM Pre spínané zdroje pracujúce vo vysokofrekvenčnom režime môže prepnutie do nízkofrekvenčného režimu počas pohotovostného režimu znížiť straty v pohotovostnom režime. Napríklad pre kvázi-rezonančný spínaný zdroj (pracovná frekvencia niekoľko stoviek kHz až niekoľko MHz) môže byť v pohotovostnom režime prepnutý do režimu riadenia nízkofrekvenčnej pulzne šírkovej modulácie pWM (desiatky kHz). Čip IRIS40xx zlepšuje efektivitu pohotovostného režimu prepínaním medzi QR a pWM. Keď je napájací zdroj pod miernym zaťažením a v pohotovostnom režime, napätie pomocného vinutia je malé, Q1 je vypnutý a rezonančný signál nie je možné preniesť na svorku FB. Napätie FB je nižšie ako prahové napätie vo vnútri čipu a kvázi-rezonančný režim sa nedá spustiť a obvod pracuje s nižšou frekvenciou. Režim riadenia PWM.
2. pWM→pFM Pre spínané napájacie zdroje, ktoré pracujú v režime pWM pri menovitom výkone, môžete tiež prepnúť do režimu pFM, aby ste zlepšili účinnosť pohotovostného režimu, teda aby ste zafixovali čas zapnutia a upravili čas vypnutia. Čím nižšia je záťaž, tým dlhší je čas vypnutia a vyššia prevádzková frekvencia. Nízka. Pridajte pohotovostný signál k jeho pW/ kolíku, za podmienok menovitého zaťaženia je kolík vysoký, obvod pracuje v režime pWM, keď je zaťaženie pod určitou prahovou hodnotou, kolík je stiahnutý nízko, obvod pracuje v režime pFM. Realizácia prepínania medzi pWM a pFM tiež zlepšuje účinnosť napájania počas nízkej záťaže a pohotovostného stavu. Znížením taktovacej frekvencie a prepnutím pracovného režimu je možné znížiť pohotovostnú prevádzkovú frekvenciu, zlepšiť účinnosť pohotovostného režimu, udržať ovládač v chode a výkon možno správne regulovať v celom rozsahu zaťaženia. Rýchlo reaguje, aj keď záťaž prerastie z nuly na plnú záťaž a naopak. Hodnoty poklesu výstupného napätia a prekmitu sú udržiavané v povolenom rozsahu.
Ovládateľný pulzný režim
(BurstMode) kontrolovateľný pulzný režim, tiež známy ako SkipCycleMode (SkipCycleMode), sa vzťahuje na určité prepojenie obvodu riadeného signálom s periódou väčšou ako je perióda hodín regulátora pWM, keď je pod miernym zaťažením alebo v pohotovostnom režime, takže že pWM Výstupný impulz je periodicky platný alebo neplatný, takže účinnosť nízkej záťaže a pohotovostného režimu možno zlepšiť znížením počtu spínačov a zvýšením pracovného cyklu pri konštantnej frekvencii. Tento signál možno pridať do spätnoväzbového kanála, výstupného kanála signálu pWM, aktivačného kolíka čipu pWM (ako LM2618, L6565) alebo interného modulu čipu (ako sú čipy série NCp1200, FSD200, L6565 a TinySwitch).
