ترکیب مدار منبع تغذیه سوئیچ AC/DC

ترکیب مدار منبع تغذیه سوئیچ AC/DC

مدار اصلی آداپتور برق AC/DC از یک فیلتر تداخل الکترومغناطیسی ورودی (EMI)، یک مدار فیلتر یکسوسازی، یک مدار تبدیل توان، یک مدار کنترل کننده pWM و یک مدار فیلتر تصحیح خروجی تشکیل شده است. مدارهای کمکی شامل مدارهای حفاظت از اضافه ولتاژ و ولتاژ ورودی، مدارهای حفاظت از اضافه ولتاژ و ولتاژ خروجی، مدارهای حفاظت از اضافه جریان خروجی، مدارهای حفاظت از اتصال کوتاه خروجی و غیره می باشند.

اصل یکسوسازی ورودی AC و مدار فیلتر

مدار حفاظت در برابر صاعقه: هنگامی که صاعقه ای وجود دارد که ولتاژ بالایی ایجاد می کند و از طریق شبکه برق به منبع تغذیه وارد می شود، مداری متشکل از MOV1، MOV2، MOV3: F1، F2، F3، FDG1 برای حفاظت استفاده می شود. هنگامی که ولتاژ اعمال شده به دو سر وریستور از ولتاژ کاری آن بیشتر شود، مقدار مقاومت آن کاهش می یابد و باعث می شود که انرژی ولتاژ بالا بر روی وریستور مصرف شود. اگر جریان خیلی زیاد باشد، F1، F2، F3 مدار حفاظت مرحله بعدی را می سوزاند.

مدار فیلتر ورودی: شبکه فیلتر دوگانه π متشکل از C1، L1، C2 و C3 عمدتاً برای سرکوب نویز الکترومغناطیسی و سیگنال‌های بهم ریختگی منبع تغذیه ورودی، جلوگیری از تداخل با منبع تغذیه و همچنین جلوگیری از بهم ریختگی فرکانس بالا استفاده می‌شود. توسط خود منبع تغذیه از تداخل با شبکه برق تولید می شود. وقتی برق روشن است، C5 باید شارژ شود. با توجه به جریان لحظه ای بالا، افزودن RT1 (ترمیستور) می تواند به طور موثر از جریان افزایشی جلوگیری کند. به دلیل مصرف لحظه ای کامل انرژی روی مقاومت RT1، پس از مدت زمان معینی، دما افزایش یافته و مقدار مقاومت RT1 کاهش می یابد (RT1 جزء ضریب دمایی منفی است). در این زمان، مصرف انرژی بسیار کم است و مدار بعدی می تواند به طور معمول کار کند.

مدار یکسوسازی و فیلتر: پس از اینکه ولتاژ AC توسط BRG1 یکسو شد، توسط C5 فیلتر می شود تا یک ولتاژ DC نسبتاً خالص به دست آید. اگر ظرفیت C5 کاهش یابد، ریپل AC خروجی افزایش می یابد.

اصل مدار فیلتر ورودی DC

1. مدار فیلتر ورودی: شبکه فیلتر دوگانه π متشکل از C1، L1 و C2 عمدتاً برای سرکوب نویزهای الکترومغناطیسی و سیگنال‌های بهم ریختگی منبع تغذیه ورودی، جلوگیری از تداخل با منبع تغذیه و همچنین جلوگیری از بهم ریختگی فرکانس بالا استفاده می‌شود. توسط خود منبع تغذیه از تداخل با شبکه برق تولید می شود. C3 و C4 خازن های ایمنی هستند، در حالی که L2 و L3 سلف های حالت دیفرانسیل هستند.

2. R1، R2، R3، Z1، C6، Q1، Z2، R4، R5، Q2، RT1، C7 یک مدار ضد ولتاژ تشکیل می دهند. در لحظه راه اندازی، به دلیل عدم رسانایی C6 و Q2، جریان از طریق RT1 می گذرد و یک مدار تشکیل می دهد. هنگامی که ولتاژ در C6 به مقدار تنظیم شده Z1 شارژ می شود، Q2 هدایت می شود. اگر نشتی یا اتصال کوتاه C8 در مدار مرحله بعدی رخ دهد، افت ولتاژ تولید شده توسط جریان در RT1 در لحظه راه اندازی افزایش می یابد. هدایت Q1 باعث می شود که Q2 ولتاژ گیت نداشته باشد و RT1 در مدت زمان کوتاهی بسوزد تا از مدار مرحله بعدی محافظت کند.

مدار تبدیل برق آداپتور برق AC/DC

اصل کار ترانزیستور MOS:

پرکاربردترین ترانزیستور اثر میدان گیت عایق، ماسفت (MOSFET) است که از اثر الکتروآکوستیک روی سطح نیمه هادی ها برای کارکرد استفاده می کند. همچنین به عنوان دستگاه های اثر میدان سطحی شناخته می شود. با توجه به گیت غیر رسانا، مقاومت ورودی را می توان تا حد 105 اهم افزایش داد. ماسفت ها از ولتاژ منبع گیت برای تغییر مقدار بار القایی روی سطح نیمه هادی استفاده می کنند و در نتیجه جریان تخلیه را کنترل می کنند.

اصل کار: R4، C3، R5، R6، C4، D1، D2 یک بافر تشکیل می دهند و به موازات ترانزیستور سوئیچ MOS متصل می شوند، استرس ولتاژ و EMI ترانزیستور سوئیچ را کاهش می دهند و از خرابی ثانویه جلوگیری می کنند. هنگامی که کلید Q1 خاموش است، سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور مستعد تولید حداکثر ولتاژ و جریان است. این اجزا وقتی با هم ترکیب شوند، می توانند به طور موثر ولتاژ و جریان اوج را جذب کنند. سیگنال جریان پیک اندازه گیری شده از R3 در کنترل چرخه کاری سیکل کاری جاری شرکت می کند، بنابراین حد فعلی سیکل کاری جاری است. هنگامی که ولتاژ R5 به 1 ولت می رسد، UC3842 کار نمی کند و کلید Q1 بلافاصله خاموش می شود.

خازن های اتصال CGS و CGD در R1 و Q1 یک شبکه RC را تشکیل می دهند و شارژ و دشارژ خازن ها مستقیماً روی سرعت سوئیچ سوئیچ تأثیر می گذارد. اگر R1 خیلی کوچک باشد، به راحتی می تواند باعث نوسان شود و تداخل الکترومغناطیسی نیز می تواند قابل توجه باشد. اگر R1 خیلی بزرگ باشد، سرعت سوئیچ لوله سوئیچ را کاهش می دهد. Z1 معمولاً ولتاژ GS ترانزیستورهای MOS را به کمتر از 18 ولت محدود می کند، بنابراین از ترانزیستورهای MOS محافظت می کند.

ولتاژ کنترل شده با گیت Q1 یک موج دندانه اره است و هر چه چرخه کار طولانی تر باشد، زمان هدایت Q1 بیشتر است و انرژی بیشتری توسط ترانسفورماتور ذخیره می شود. هنگامی که Q1 قطع می شود، ترانسفورماتور انرژی را از طریق D1، D2، R5، R4 و C3 آزاد می کند، در حالی که به هدف بازنشانی میدان مغناطیسی نیز دست می یابد و برای ذخیره و انتقال انرژی بعدی ترانسفورماتور آماده می شود. آی سی سیکل وظیفه موج اره پین ​​⑥ را بر اساس ولتاژ خروجی و لحظه جریان تنظیم می کند، در نتیجه جریان خروجی و ولتاژ کل دستگاه را تثبیت می کند.