اصل کار منبع تغذیه سوئیچینگ سه شرط منبع تغذیه سوئیچینگ

اصل کار منبع تغذیه سوئیچینگ سه شرط منبع تغذیه سوئیچینگ

اصل کار منبع تغذیه سوئیچینگ فرآیند کار منبع تغذیه سوئیچینگ کاملاً آسان است. در منبع تغذیه خطی، ترانزیستور قدرت در حالت خطی کار می کند. برخلاف منبع تغذیه خطی، منبع تغذیه سوئیچینگ PWM باعث می شود ترانزیستور قدرت در حالت روشن و خاموش کار کند. ، در این دو حالت، محصول ولت آمپر اضافه شده به ترانزیستور قدرت بسیار کم است (هنگام روشن شدن آن، ولتاژ کم و جریان زیاد است؛ زمانی که آن را خاموش کنید، ولتاژ بالا و جریان است. کوچک) / ولت در دستگاه قدرت محصول آمپر تلفات تولید شده در دستگاه نیمه هادی قدرت است.

اصل کار منبع تغذیه سوئیچینگ
درک فرآیند کار منبع تغذیه سوئیچینگ بسیار آسان است. در منبع تغذیه خطی، ترانزیستور قدرت در حالت خطی کار می کند. برخلاف منبع تغذیه خطی، منبع تغذیه سوئیچینگ pwm باعث می شود ترانزیستور قدرت در حالت روشن و خاموش کار کند. در حالت، محصول ولت آمپر اضافه شده به ترانزیستور قدرت بسیار کم است (هنگام روشن شدن آن، ولتاژ کم و جریان زیاد است؛ زمانی که آن را خاموش کنید، ولتاژ بالا و جریان کم است) / محصول ولت آمپر در دستگاه برق، تلفات نیمه هادی برق است که روی دستگاه وارد می شود. در مقایسه با منبع تغذیه خطی، فرآیند کارآمدتر منبع تغذیه سوئیچینگ pwm با "خرد کردن" به دست می آید، یعنی خرد کردن ولتاژ DC ورودی به یک ولتاژ پالسی که دامنه آن برابر با دامنه ولتاژ ورودی است. چرخه وظیفه پالس توسط کنترل کننده منبع تغذیه سوئیچینگ تنظیم می شود. هنگامی که ولتاژ ورودی به یک موج مربع AC تبدیل شد، دامنه آن را می توان از طریق یک ترانسفورماتور افزایش یا کاهش داد. با افزایش تعداد سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور می توان تعداد گروه های ولتاژ خروجی را افزایش داد. در نهایت، این شکل موج های AC اصلاح و فیلتر می شوند تا یک ولتاژ خروجی DC بدست آید. هدف اصلی کنترلر ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی است و عملکرد آن بسیار شبیه به فرم خطی کنترلر است. به عبارت دیگر، بلوک عملکردی، مرجع ولتاژ و تقویت کننده خطای کنترلر را می توان مشابه تنظیم کننده خطی طراحی کرد. تفاوت بین آنها در این است که خروجی تقویت کننده خطا (ولتاژ خطا) قبل از به حرکت درآوردن ترانزیستور قدرت از یک واحد تبدیل عرض ولتاژ/ پالس عبور می کند. دو حالت کار اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد: تبدیل پیشرو و تبدیل تقویتی. اگرچه چیدمان قطعات مختلف آنها بسیار کوچک است، اما روند کار بسیار متفاوت است و هر کدام مزایای خاص خود را در کاربردهای خاص دارند.

سه شرط منبع تغذیه سوئیچینگ

تعویض
الکترونیک قدرت در حالت سوئیچینگ به جای حالت خطی کار می کند

فرکانس بالا
دستگاه های الکترونیکی قدرت در فرکانس های بالا به جای فرکانس های پایین نزدیک به فرکانس های صنعتی کار می کنند

دی سی
منبع تغذیه سوئیچینگ به جای AC خروجی DC می دهد و همچنین می تواند AC فرکانس بالا مانند ترانسفورماتورهای الکترونیکی را خروجی کند.

طبقه بندی منبع تغذیه سوئیچینگ
در زمینه فناوری منبع تغذیه سوئیچینگ، مردم در حال توسعه دستگاه های الکترونیکی قدرت مرتبط و فناوری تبدیل فرکانس سوئیچینگ هستند. این دو یکدیگر را ترویج می کنند تا منبع تغذیه سوئیچینگ را به نور، کوچک، نازک، کم سر و صدا، قابلیت اطمینان بالا، توسعه در جهت ضد جمینگ ارتقا دهند. منابع تغذیه سوئیچینگ را می توان به دو دسته AC/DC و DC/DC تقسیم کرد. همچنین AC/ACDC/AC مانند اینورترها وجود دارد. مبدل های DC/DC اکنون ماژولار شده اند و فناوری طراحی و فرآیندهای تولید در داخل و خارج از کشور به بلوغ رسیده اند. استانداردسازی توسط کاربران به رسمیت شناخته شده است، اما ماژولارسازی AC/DC به دلیل ویژگی های خاص خود، در فرآیند مدولارسازی با مشکلات فنی و تولید فرآیندی پیچیده تری مواجه می شود. ساختار و ویژگی های دو نوع منبع تغذیه سوئیچینگ در زیر توضیح داده شده است.

روند توسعه فناوری منبع تغذیه سوئیچینگ
جهت توسعه منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا، قابلیت اطمینان بالا، مصرف کم، نویز کم، ضد تداخل و مدولار شدن است. از آنجایی که فناوری کلیدی منبع تغذیه سوئیچینگ سبک است، کوچک و نازک فرکانس بالایی دارد، بنابراین سازندگان اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ خارجی متعهد به توسعه همزمان اجزای جدید با هوش بالا، به ویژه برای بهبود تلفات دستگاه اصلاح ثانویه هستند، و در آهن قدرت مواد اکسیژن (Mn? Zn) برای افزایش نوآوری علمی و فناوری برای بهبود عملکرد مغناطیسی بالا در فرکانس بالا و چگالی شار مغناطیسی بزرگ (Bs)، و کوچک کردن دستگاه نیز یک فناوری کلیدی است. استفاده از فناوری SMT پیشرفت زیادی در سوئیچینگ منابع تغذیه داشته است. قطعات در دو طرف برد مدار چیده شده اند تا اطمینان حاصل شود که منبع تغذیه سوئیچینگ سبک، کوچک و نازک است. فرکانس بالای منبع تغذیه سوئیچینگ به ناچار تکنولوژی سنتی سوئیچینگ PWM را نوآوری می کند. فناوری سوئیچینگ نرم ZVS و ZCS به فناوری اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ تبدیل شده است و راندمان کاری منبع تغذیه سوئیچینگ تا حد زیادی بهبود یافته است. برای نشانگرهای قابلیت اطمینان بالا، تولیدکنندگان منبع تغذیه سوئیچینگ در ایالات متحده با کاهش جریان عملیاتی و دمای اتصال، فشار وارده بر دستگاه ها را کاهش می دهند که این امر قابلیت اطمینان محصولات را تا حد زیادی بهبود می بخشد. مدولارسازی روند کلی در توسعه منابع تغذیه سوئیچینگ است. منابع تغذیه مدولار را می توان برای تشکیل سیستم های منبع تغذیه توزیع شده استفاده کرد و سیستم های منبع تغذیه اضافی N به علاوه 1 را می توان برای دستیابی به افزایش ظرفیت در حالت موازی طراحی کرد. با هدف ضرر نویز بالای عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ، اگر فرکانس بالا به تنهایی دنبال شود، نویز نیز بر این اساس افزایش می یابد و استفاده از فناوری مدار تبدیل رزونانس جزئی می تواند از نظر تئوری به فرکانس بالا دست یابد و نویز را کاهش دهد، اما برخی وجود دارد. هنوز مشکلات فنی در کاربرد عملی فناوری تبدیل تشدید وجود دارد، بنابراین هنوز باید کارهای زیادی در این زمینه انجام شود تا این فناوری عملی شود. نوآوری مداوم فناوری الکترونیک قدرت باعث می شود صنعت منبع تغذیه سوئیچینگ چشم انداز توسعه گسترده ای داشته باشد. برای تسریع در توسعه صنعت منبع تغذیه سوئیچینگ کشورم، باید راه نوآوری های تکنولوژیکی را در پیش بگیریم، از مسیر توسعه مشترک صنعت، آموزش و پژوهش با ویژگی های چینی خارج شویم و به توسعه سریع من کمک کنیم. اقتصاد ملی کشور

روش بهبود راندمان آماده به کار منبع تغذیه سوئیچینگ

قطع شروع
برای منبع تغذیه فلای بک، تراشه کنترل پس از راه اندازی توسط سیم پیچ کمکی تغذیه می شود و افت ولتاژ در مقاومت راه اندازی حدود 300 ولت است. با فرض اینکه مقاومت راه اندازی 47 کیلو اهم باشد، مصرف برق نزدیک به 2 وات است. برای بهبود راندمان آماده به کار، این کانال مقاومت باید پس از راه اندازی قطع شود. TOPSWITCH، ICE2DS02G دارای یک مدار راه اندازی ویژه در داخل است که می تواند پس از راه اندازی مقاومت را خاموش کند. اگر کنترل کننده مدار راه اندازی خاصی نداشته باشد، یک خازن نیز می تواند به صورت سری به مقاومت راه اندازی متصل شود و تلفات پس از راه اندازی به تدریج به صفر می رسد. نقطه ضعف این است که منبع تغذیه نمی تواند خود را دوباره راه اندازی کند و مدار فقط پس از قطع ولتاژ ورودی برای تخلیه خازن می تواند دوباره راه اندازی شود.

کاهش فرکانس ساعت
فرکانس ساعت را می توان به صورت هموار یا ناگهانی کاهش داد. کاهش هموار به این معنی است که وقتی بازخورد از یک آستانه خاص فراتر می رود، فرکانس ساعت به صورت خطی از طریق یک ماژول خاص کاهش می یابد.

حالت کار سوئیچ
1. QR→pWM برای سوئیچینگ منابع تغذیه که در حالت فرکانس بالا کار می کنند، تغییر به حالت فرکانس پایین در حالت آماده به کار می تواند تلفات آماده به کار را کاهش دهد. به عنوان مثال، برای یک منبع تغذیه سوئیچینگ شبه تشدید (فرکانس کاری چند صد کیلوهرتز تا چند مگاهرتز)، می توان آن را در حالت آماده به کار به حالت مدولاسیون عرض پالس فرکانس پایین pWM (ده ها کیلوهرتز) تغییر داد. تراشه IRIS40xx با جابجایی بین QR و pWM کارایی آماده به کار را بهبود می بخشد. هنگامی که منبع تغذیه تحت بار سبک و حالت آماده به کار است، ولتاژ سیم پیچ کمکی کم است، Q1 خاموش است و سیگنال تشدید نمی تواند به ترمینال FB منتقل شود. ولتاژ FB کمتر از ولتاژ آستانه در داخل تراشه است و حالت شبه تشدید نمی تواند راه اندازی شود و مدار در فرکانس پایین تری کار می کند. حالت کنترل PWM.

2. pWM→pFM برای سوئیچینگ منابع تغذیه که در حالت pWM با توان نامی کار می کنند، می توانید برای بهبود کارایی آماده به کار به حالت pFM نیز تغییر دهید، یعنی برای تعمیر زمان روشن و تنظیم زمان خاموش. هرچه بار کمتر باشد، زمان خاموشی طولانی‌تر و فرکانس کاری بالاتر است. کم. سیگنال آماده به کار را به پین ​​pW/ اضافه کنید، در شرایط بار نامی، پین بالا است، مدار در حالت pWM کار می کند، زمانی که بار زیر یک آستانه مشخص است، پایه پایین کشیده می شود، مدار در حالت pFM کار می کند. تحقق سوئیچینگ بین pWM و pFM همچنین بازده منبع تغذیه را در هنگام بار سبک و حالت آماده به کار بهبود می بخشد. با کاهش فرکانس ساعت و تغییر حالت کار، فرکانس عملیات آماده به کار را می توان کاهش داد، راندمان آماده به کار را می توان بهبود بخشید، کنترلر را می توان در حال کار نگه داشت، و خروجی را می توان به درستی در کل محدوده بار تنظیم کرد. حتی زمانی که بار از صفر به بار کامل می رسد و بالعکس، به سرعت پاسخ می دهد. افت ولتاژ خروجی و مقادیر بیش از حد در محدوده مجاز نگه داشته می شود.

حالت پالس قابل کنترل
حالت پالس قابل کنترل (BurstMode)، همچنین به عنوان SkipCycleMode (SkipCycleMode) شناخته می شود، به پیوند خاصی از مدار اشاره دارد که توسط سیگنالی با دوره ای بزرگتر از دوره کلاک کنترلر pWM زمانی که تحت بار سبک یا شرایط آماده به کار است، کنترل می شود. که pWM پالس خروجی به صورت دوره ای معتبر یا نامعتبر است، به طوری که می توان با کاهش تعداد سوئیچ ها و افزایش چرخه کاری در فرکانس ثابت، کارایی بار سبک و آماده به کار را بهبود بخشید. این سیگنال را می توان به کانال بازخورد، کانال خروجی سیگنال pWM، پین فعال تراشه pWM (مانند LM2618، L6565) یا ماژول داخلی تراشه (مانند تراشه های سری NCp1200، FSD200، L6565 و TinySwitch) اضافه کرد.