کاربردهای سوئیچینگ نرم در منابع تغذیه سوئیچینگ

کاربردهای سوئیچینگ نرم در منابع تغذیه سوئیچینگ

در حال حاضر منبع تغذیه سوئیچینگ تقریباً در تمام تجهیزات الکترونیکی با ویژگی های اندازه کوچک، وزن سبک و راندمان بالا به طور گسترده استفاده می شود که یک روش منبع تغذیه ضروری برای توسعه سریع صنعت اطلاعات الکترونیک امروزی است. این یک منبع تغذیه ضروری برای توسعه سریع صنعت اطلاعات الکترونیک امروزی است.

سوئیچینگ سخت و سوئیچینگ نرم در منابع تغذیه سوئیچینگ برای سوئیچینگ ترانزیستورها هستند. کلیدزنی سخت عبارت است از روشن یا خاموش کردن اجباری ترانزیستور سوئیچینگ بدون توجه به ولتاژ یا جریان روی ترانزیستور سوئیچینگ. هنگامی که ولتاژ و جریان لوله سوئیچینگ (بین تخلیه و منبع، یا بین کلکتور و امیتر) زیاد است، تعویض لوله سوئیچینگ، به دلیل سوئیچینگ بین تغییر وضعیت لوله سوئیچینگ (از رسانایی به قطع، یا از قطع به رسانایی) طول می کشد. مقدار معینی از زمان، که باعث سوئیچینگ حالت لوله سوئیچینگ برای مدت معینی می شود، ولتاژ و جریان یک تلاقی بر روی منطقه وجود دارد، متقاطع ناشی از از دست دادن لوله سوئیچینگ (از دست دادن سوئیچینگ لوله سوئیچینگ) با سوئیچینگ فرکانس، از دست دادن سوئیچینگ لوله سوئیچینگ. تلفات سوئیچینگ (از دست دادن سوئیچینگ لوله سوئیچینگ) با افزایش فرکانس سوئیچینگ به سرعت افزایش می یابد.
در مورد بارهای القایی، هنگامی که ترانزیستور سوئیچینگ خاموش می شود، یک ولتاژ سنبله القا می شود. هر چه فرکانس سوئیچینگ بیشتر باشد، خاموش شدن سریعتر و ولتاژ القایی بالاتر است. این ولتاژ به دو سر دستگاه سوئیچینگ اضافه می شود که به راحتی می تواند باعث خرابی دستگاه شود.
در مورد بارهای خازنی، جریان سنبله در لحظه سوئیچینگ هدایت ترانزیستور زیاد است. بنابراین، هنگامی که ترانزیستور سوئیچینگ با ولتاژ بسیار بالا روشن می شود، تمام انرژی ذخیره شده در ظرفیت اتصال ترانزیستور سوئیچینگ به صورت جریان در دستگاه تلف می شود. هرچه فرکانس بالاتر باشد، سنبله جریان روشن‌کننده بزرگ‌تر است، که می‌تواند باعث آسیب بیش از حد به لوله سوئیچینگ شود.

علاوه بر این، دیود در مدار یکسو کننده فرکانس بالا ثانویه، از هدایت به قطع، یک دوره بازیابی معکوس وجود دارد، ترانزیستور سوئیچینگ در دوره روشن، تولید جریان هجومی بزرگ آسان است. بدیهی است که هرچه فرکانس بالاتر باشد، جریان هجومی بزرگتر است که برای عملکرد ایمن ترانزیستور سوئیچینگ مضر است.

در نهایت، در منبع تغذیه سوئیچینگ مورد استفاده برای سوئیچینگ سخت، ترانزیستور سوئیچینگ مزاحمت های الکترومغناطیسی جدی ایجاد می کند. با افزایش فرکانس و افزایش di/dt و du/dt در مدار، مزاحمت الکترومغناطیسی تولید شده نیز افزایش می یابد. با افزایش فرکانس و افزایش di/dt و du/dt در مدار، EMI تولید شده نیز افزایش می‌یابد که بر عملکرد عادی خود منبع تغذیه سوئیچینگ و تجهیزات الکترونیکی اطراف تأثیر می‌گذارد.

مشکلات فوق به طور جدی مانع بهبود فرکانس کاری دستگاه های سوئیچینگ (ترانزیستورهای سوئیچینگ و دیودهای یکسو کننده فرکانس بالا) می شود. در سال های اخیر، تحقیق در مورد فناوری سوئیچینگ نرم، روشی موثر برای غلبه بر عیوب فوق ارائه کرده است. تحقیقات فناوری سوئیچینگ نرم که در سال های اخیر انجام شده است، راه موثری برای غلبه بر عیوب فوق ارائه می دهد. برخلاف اصل سوئیچینگ سخت، فرآیند خاموش کردن نرم ایده آل این است که ابتدا جریان به صفر می رسد و ولتاژ به آرامی به مقدار حالت خاموش افزایش می یابد، به طوری که تلفات خاموش شدن کاهش می یابد. تلفات خاموش شدن تقریباً صفر است زیرا قبل از خاموش شدن دستگاه، جریان قبلاً به صفر رسیده است. از آنجایی که جریان قبل از خاموش شدن دستگاه به صفر رسیده است، مشکل خاموش شدن القایی حل شده است. فرآیند روشن کردن نرم ایده آل فرآیندی است که در آن ابتدا ولتاژ به صفر می رسد و جریان به آرامی به مقدار حالت خاموش افزایش می یابد. فرآیند روشن کردن نرم ایده آل این است که ولتاژ ابتدا به صفر کاهش یابد، جریان به آرامی به مقدار حالت روشن افزایش یابد، بنابراین تلفات روشن شدن تقریباً صفر است، ولتاژ خازن اتصال دستگاه نیز صفر است، و روشن شدن خازنی را حل می کند. مسئله. در عین حال، فرآیند بازیابی معکوس دیود در هنگام روشن شدن به پایان می رسد، بنابراین مشکل بازیابی معکوس دیود وجود ندارد.

فناوری سوئیچینگ نرم همچنین به کاهش سطوح مزاحمت الکترومغناطیسی کمک می کند، زیرا ترانزیستور سوئیچینگ با ولتاژ صفر هدایت می کند و در جریان صفر خاموش می شود، در حالی که دیود بازیابی سریع نیز خاموش است.
در عین حال دیود بازیابی سریع نیز خاموش می شود، که می تواند به طور قابل توجهی di/dt و du/dt دستگاه برق را کاهش دهد و بنابراین سطح EMI را می توان کاهش داد.