به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود، منابع تغذیه سوئیچینگ DC

به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود، منابع تغذیه سوئیچینگ DC

نشانگرهای فنی منبع تغذیه DC به دو نوع تقسیم می شوند: یکی نشانگرهای مشخصه شامل ولتاژ ورودی مجاز، ولتاژ خروجی، جریان خروجی و محدوده تنظیم ولتاژ خروجی و غیره. نوع دیگر نشانگرهای کیفیت است که برای اندازه گیری پایداری ولتاژ DC خروجی، از جمله ضریب تثبیت ولتاژ (یا نرخ تنظیم ولتاژ)، مقاومت خروجی (یا نرخ تنظیم جریان)، و ولتاژ موج دار (دریفت اطراف و تصادفی) استفاده می شود.

طراحی مدار اصلی برای منبع تغذیه سوئیچینگ DC
مدار اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ DC برای تکمیل تبدیل DC-AC-DC استفاده می شود. مدار اصلی سیستم از یک مبدل DC-DC کامل پل استفاده می کند، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. دستگاه سوئیچینگ برق مورد استفاده در این سیستم، ماژول IGBT از سری BSM 50GB120DN2 است، هر ماژول یک ساختار نیم پل است، بنابراین دو ماژول در این سیستم مورد نیاز است. سیستم پل کامل هر ماژول با یک دیود آزاد چرخ سریع تعبیه شده است.

منابع تغذیه سوئیچینگ DC به طور گسترده در بسیاری از زمینه های صنعتی استفاده شده است. در تولیدات صنعتی (مانند جوشکاری، آبکاری یا تنظیم سرعت موتورهای DC)، تعداد زیادی منبع تغذیه DC قابل تنظیم ولتاژ مورد نیاز است و معمولاً به منابع تغذیه DC نیاز دارند که به راحتی می توانند ولتاژ خروجی را تنظیم کنند. در حال حاضر، با توجه به مزایای راندمان بالا و کوچک‌سازی منابع تغذیه سوئیچینگ، منابع تغذیه تثبیت‌شده خطی و تریستور سنتی به تدریج جایگزین منابع تغذیه پایدار سوئیچینگ DC می‌شوند. روش کنترل اصلی منبع تغذیه حالت سوئیچ استفاده از مدار مجتمع مدولاسیون عرض پالس برای خروجی پالس های PWM و استفاده از تنظیم کننده PID آنالوگ برای مدولاسیون عرض پالس است. این روش کنترل دارای خطاهای خاصی است و مدار نسبتا پیچیده است.

اصل کار
منبع تغذیه سوئیچینگ DC از یک قسمت ورودی، یک قسمت تبدیل توان، یک قسمت خروجی و یک قسمت کنترل تشکیل شده است. بخش تبدیل توان، هسته منبع تغذیه سوئیچینگ است که برش فرکانس بالا را روی DC ناپایدار انجام می دهد و تابع تبدیل مورد نیاز برای خروجی را تکمیل می کند. این عمدتا از یک ترانزیستور سوئیچینگ و یک ترانسفورماتور فرکانس بالا تشکیل شده است. شکل 1 نمودار شماتیک و معادل یک منبع تغذیه سوئیچینگ DC را نشان می دهد که از یکسو کننده موج کامل، یک لوله سوئیچینگ V، یک سیگنال تحریک، یک دیود آزاد چرخش Vp، یک سلف ذخیره انرژی و یک خازن فیلتر C تشکیل شده است. در واقع، بخش اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ DC یک ترانسفورماتور DC است.