اجزای اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK

اجزای اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK

مدار فیلتر ورودی

مدار فیلتر ورودی اولین خط دفاعی برای منابع تغذیه سوئیچینگ BUCK است، که عمدتاً برای فیلتر کردن صدای فرکانس بالا-و درهم ریختگی در منبع تغذیه ورودی استفاده می‌شود و پایداری منبع تغذیه را تضمین می‌کند. معمولا مدارهای فیلتر ورودی از اجزایی مانند خازن ها، سلف ها و مقاومت ها تشکیل شده اند. از طریق طراحی پارامتر معقول، سیگنال های تداخل در منبع تغذیه ورودی را می توان به طور موثر سرکوب کرد.

لوله سوئیچ برق

لوله سوئیچ برق یکی از اجزای اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK است و وظیفه اصلی آن دستیابی به انتقال متناوب انرژی منبع تغذیه است. دستگاه های نیمه هادی با کارایی بالا مانند ماسفت ها یا IGBT ها معمولاً به عنوان دستگاه های سوئیچینگ برق مورد استفاده قرار می گیرند که دارای ویژگی های مقاومت کم، سرعت سوئیچینگ بالا و جریان نشتی کم هستند که می تواند به طور قابل توجهی کارایی و قابلیت اطمینان منابع تغذیه را بهبود بخشد.

سلف فیلتر خروجی

سلف فیلتر خروجی یکی از اجزای مهم منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK است که عمدتاً برای صاف کردن ولتاژ خروجی، فیلتر کردن نویز با فرکانس بالا-و ریپل ایجاد شده در طول فرآیند سوئیچینگ عمل می کند. انتخاب و طراحی سلف های فیلتر خروجی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد منبع تغذیه دارد و باید براساس سناریوهای کاربردی خاص و ویژگی های بار انتخاب شوند.

خازن فیلتر خروجی

خازن فیلتر خروجی و سلف فیلتر خروجی با هم مدار فیلتر خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK را تشکیل می دهند. عملکرد اصلی آن صاف کردن بیشتر ولتاژ خروجی و بهبود قابلیت سرکوب موجی منبع تغذیه است. انتخاب خازن های فیلتر خروجی نیاز به در نظر گرفتن پارامترهایی مانند ظرفیت، مقدار ولتاژ مقاومتی و ESR (مقاومت سری معادل) دارد تا از پایداری و قابلیت اطمینان منبع تغذیه اطمینان حاصل شود.

کنترلر PWM

کنترلر PWM یک جزء کنترل کلیدی در منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK است. عملکرد اصلی آن تنظیم زمان روشن و خاموش (یعنی چرخه کار) لوله سوئیچ قدرت در زمان واقعی بر اساس سیگنال بازخورد ولتاژ خروجی است تا به کنترل پایدار ولتاژ خروجی دست یابد. کنترل‌کننده‌های PWM معمولاً از{4}پردازنده‌های سیگنال دیجیتال با عملکرد بالا (DSP) یا میکروکنترلرها (MCU) به‌عنوان پردازنده‌های اصلی، همراه با مبدل‌های آنالوگ{6}}به{{7} با دقت بالا (ADC) و مدارهای درایو قدرت، برای دستیابی به کنترل دقیق ولتاژ و پاسخ دینامیکی سریع استفاده می‌کنند.

مدار حفاظتی

مدار حفاظتی جزء ضروری منبع تغذیه سوئیچ BUCK است. وظیفه اصلی آن نظارت بر وضعیت کار منبع تغذیه و انجام اقدامات حفاظتی به موقع در صورت بروز شرایط غیرعادی برای اطمینان از عملکرد ایمن منبع تغذیه است. مدارهای حفاظتی متداول شامل حفاظت در برابر جریان اضافه، حفاظت در برابر ولتاژ بیش از حد، حفاظت در برابر ولتاژ پایین، حفاظت از گرمای بیش از حد و حفاظت از اتصال کوتاه است. این مدارهای حفاظتی پارامترهای مختلف منبع تغذیه را در زمان واقعی نظارت می کنند. هنگامی که موقعیت‌های غیرعادی شناسایی می‌شوند، فورا منبع تغذیه را قطع می‌کنند یا توان خروجی را کاهش می‌دهند تا آسیبی به منبع تغذیه و بار وارد نشود.

منبع تغذیه کمکی

منبع تغذیه کمکی یک مدار کمکی مهم در منبع تغذیه سوئیچینگ BUCK است که عمدتاً برق DC با ولتاژ پایین پایدار برای کنترلر PWM، مدار حفاظتی و سایر مدارهای کمکی فراهم می‌کند. منابع تغذیه کمکی معمولاً با استفاده از رگولاتورهای خطی مستقل یا رگولاتورهای سوئیچینگ برای اطمینان از پایداری و قابلیت اطمینان آنها اجرا می شوند.