دو حالت عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ یکپارچه
مدارهای مجتمع منبع تغذیه سوئیچینگ یکپارچه دارای مزایای یکپارچگی بالا، مقرون به صرفه بودن، ساده ترین مدارهای جانبی، بهترین شاخص های عملکرد هستند، می توانند منبع تغذیه سوئیچینگ ایزوله با راندمان بالا بدون ترانسفورماتور فرکانس را تشکیل دهند. در اواسط-1990معرفی شد، در اواخر متوالی، سرزندگی شدیدی از خود نشان میدهد و اکنون به توسعه بینالمللی منبع تغذیه سوئیچینگ برق متوسط و کوچک، منبع تغذیه سوئیچینگ دقیق و ماژول منبع تغذیه ترجیحی تبدیل شده است. مدارهای مجتمع. منبع تغذیه سوئیچینگ متشکل از آن، از نظر هزینه و همان منبع تغذیه تنظیم کننده ولتاژ خطی قدرت قابل مقایسه با بهره وری منبع تغذیه بهبود یافته است، حجم و وزن تا حد زیادی کاهش می یابد. این امر شرایط خوبی را برای ترویج و محبوبیت منابع تغذیه سوئیچینگ جدید ایجاد می کند.
ویژگی های منبع تغذیه سوئیچینگ یکپارچه
(1) داخلی TOpSWitch-II شامل نوسان ساز، تقویت کننده خطا، مدولاتور عرض پالس، مدار دروازه، لوله های سوئیچینگ برق ولتاژ بالا (MOSFET)، مدار بایاس، مدار حفاظت بیش از حد جریان، حفاظت از گرمای بیش از حد و مدار بازنشانی روشن/روشن، خاموش شدن / مدار راه اندازی مجدد خودکار با استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا خروجی را از شبکه برق کاملاً جدا می کند که استفاده از آن بی خطر است*. متعلق به منبع تغذیه سوئیچینگ کنترل شده با جریان با خروجی تخلیه باز است. به دلیل استفاده از مدار CMOS مصرف برق دستگاه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
(2) تنها سه لید وجود دارد: ترمینال کنترل C، منبع S، تخلیه D، قابل مقایسه با تنظیم کننده خطی سه ترمینال، می تواند ساده ترین راه برای ایجاد ترانسفورماتور فرکانس بدون منبع تغذیه سوئیچینگ فلایبک باشد. به منظور تکمیل انواع کنترل، بایاس و توابع حفاظتی، C، D پین چند منظوره هستند و پین چند منظوره را تحقق می بخشند. ترمینال کنترل را به عنوان مثال در نظر بگیرید، آن سه عملکرد دارد: (1) انتهای ولتاژ VC برای تنظیم کننده موازی روی تراشه و مرحله درایو دروازه برای ارائه ولتاژ بایاس. (2) پایان IC فعلی می تواند چرخه کار را تنظیم کند. (3) انتهای مدار شاخه منبع تغذیه و نقطه اتصال خازن مجدد / جبران کننده خودکار، از طریق خازن بای پس خارجی برای تعیین فرکانس راه اندازی مجدد خودکار و جبران حلقه کنترل.
(3) محدوده ولتاژ AC ورودی بسیار گسترده است. برای ورودی ولتاژ ثابت، 220 ولت ± 15٪ AC را می توان انتخاب کرد و حداکثر توان خروجی تا 40٪ کاهش می یابد اگر به 85 تا 265 ولت AC مجهز باشد. محدوده فرکانس ورودی منبع تغذیه سوئیچینگ 47 ~ 440 هرتز است.
(4) مقدار معمولی فرکانس سوئیچینگ 10 0KHz است و محدوده تنظیم چرخه کاری 1.7٪ تا 67٪ است. راندمان منبع تغذیه حدود 80٪، تا 90٪ است که تقریباً دو برابر منبع تغذیه تنظیم شده یکپارچه خطی است. محدوده دمای عملیاتی آن 0 تا 70 درجه حداکثر دمای اتصال تراشه Tjm=135 درجه است.
(5) اصل اصلی عملیات TOpSwitch-II استفاده از آی سی جریان بازخورد برای تنظیم چرخه وظیفه D، برای رسیدن به هدف تنظیم ولتاژ است. به عنوان مثال، هنگامی که ولتاژ خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ VOT به دلایلی، پس از مدار بازخورد اپتوکوپلر، ولتاژ خطای Ic↑→Vrt→D↓→Vo↓ را ایجاد می کند، به طوری که Vo بدون تغییر باقی می ماند. و بالعکس.
(6) مدار ساده محیطی، کم هزینه. خارجی فقط نیاز به اتصال فیلتر یکسو کننده، ترانسفورماتور فرکانس بالا، مدار حفاظت اولیه، مدار بازخورد و مدار خروجی دارد. استفاده از چنین تراشه هایی همچنین می تواند تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط منبع تغذیه سوئیچینگ را کاهش دهد.
دو حالت عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ یکپارچه
منبع تغذیه سوئیچینگ یکپارچه دارای دو حالت اصلی کار است: یکی حالت پیوسته CUM (ContinuousMode) و دیگری حالت پیوسته نیست.
(الف) حالت پیوسته (ب) حالت ناپیوسته
DUM (حالت ناپیوسته). شکل موج جریان سوئیچینگ این دو حالت به ترتیب در شکل (الف) و شکل (ب) نشان داده شده است. همانطور که از شکل مشخص است، در حالت پیوسته، جریان سوئیچینگ اولیه از یک دامنه مشخص شروع می شود، سپس به یک مقدار اوج می رسد و سپس به سرعت به صفر باز می گردد. شکل موج جریان سوئیچینگ آن ذوزنقه ای است. این نشان می دهد که در حالت پیوسته، چرخه کلیدزنی بعدی دارای انرژی اولیه است زیرا انرژی ذخیره شده در ترانسفورماتور فرکانس بالا در هر سیکل سوئیچینگ آزاد نمی شود. استفاده از حالت پیوسته، پیک جریان اولیه Ip و جریان RMS IRMS را کاهش می دهد و مصرف برق تراشه را کاهش می دهد. با این حال، حالت پیوسته نیاز به افزایش در اندوکتانس اولیه Lp دارد که منجر به افزایش اندازه ترانسفورماتور فرکانس بالا می شود. به طور خلاصه، حالت پیوسته برای تاپ سوئیچ های کم توان و ترانسفورماتورهای فرکانس بالا با اندازه بزرگتر مناسب است.
جریان سوئیچینگ در حالت ناپیوسته از صفر به اوج می رسد و سپس به صفر می رسد. این بدان معناست که انرژی ذخیره شده در ترانسفورماتور فرکانس بالا باید در هر سیکل سوئیچینگ به طور کامل آزاد شود و شکل موج جریان سوئیچینگ آن مثلثی شکل است. حالت ناپیوسته مقادیر بیشتری از Ip و IRMS دارد، اما به Lp کمتری نیاز دارد. بنابراین، برای استفاده از TOpSwitch با توان خروجی بزرگتر با ترانسفورماتور فرکانس بالا با اندازه کوچکتر مناسب است.
