(A) Zasada składu zasilacza impulsowego
1.1 Obwód wejściowy
Obwód filtra liniowego, obwód tłumienia prądu udarowego, obwód prostownika.
Funkcja: Przekształć zasilacz prądu przemiennego sieci wejściowej na zasilacz wejściowy prądu stałego zasilacza impulsowego, który spełnia wymagania.
1.1.1 Obwód filtra liniowego
Tłumienie harmonicznych i hałasu
1.1.2 Obwód filtra przeciwprzepięciowego
Tłumić prąd udarowy z sieci
1.1.3 Obwód prostowniczy
Zamień AC na DC
Istnieją dwa typy: typ wejścia kondensatora i typ wejścia cewki dławika. Większość zasilaczy impulsowych to te pierwsze
1.2 Obwód konwersji
Zawiera obwód przełączający, obwód izolacji wyjściowej (przetwornik) itp. Jest to główny kanał dlaprzełączanie zasilaniakonwersję i uzupełnia modulację siekania i wyprowadzanie kształtu fali zasilania za pomocą mocy.
Jego rdzeniem jest na tym poziomie lampa przełączająca.
1.2.1 Obwód przełączający
Tryb jazdy: samowzbudny, wzbudzony zewnętrznie
Obwód konwersji: izolowany, nieizolowany, rezonansowy
Urządzenia zasilające: Najczęściej stosowane to GTR, MOSFET, IGBT
Tryb modulacji: PWM, PFM i hybrydowy. Najczęściej stosowany jest tryb PWM.
1.2.2 Wyjście konwertera
Dzieli się na bezwałowe i z wałem. Do prostowania półfalowego i prostowania podwajającego prąd nie jest potrzebny żaden wał. W przypadku pełnej fali wymagany jest wał.
1.3 Obwód sterujący
Dostarcz modulowane prostokątne impulsy do obwodu przemiennika, aby wyregulować napięcie wyjściowe.
Obwód odniesienia: Podaj napięcie odniesienia. Takie jak odniesienie równoległe LM358, AD589, odniesienie szeregowe AD581, REF192 itp.
Obwód próbkujący: Weź całość lub część napięcia wyjściowego.
Wzmocnienie porównawcze: Porównaj sygnał próbkujący z sygnałem odniesienia, aby wygenerować sygnał błędu do sterowania obwodem PM zasilacza.
Konwersja V/F: Konwertuje sygnał napięcia błędu na sygnał częstotliwości.
Oscylator: Generuje falę oscylacyjną o wysokiej częstotliwości
Podstawowy obwód napędowy: Przekształć modulowany sygnał oscylacji na odpowiedni sygnał sterujący, aby napędzać podstawę rury przełączającej.
1.4 Obwód wyjściowy
Rektyfikacja i filtracja
Wyprostuj napięcie wyjściowe na pulsujące napięcie stałe i wygładź je do napięcia stałego o niskim tętnieniu. Technologia prostowania sygnału wyjściowego obejmuje obecnie metody prostowania półfalowego, pełnookresowego, o stałej mocy, podwajania prądu, synchroniczne i inne.
(B) Analiza różnych topologicznych zasilaczy
Konwerter 2.1 Buck
Obwód Buck: Przetwornik Buck, polaryzacja wejściowa i wyjściowa są takie same.
Ponieważ iloczyn woltosekundowy ładowania i rozładowania cewki indukcyjnej jest równy w stanie ustalonym, napięcie wejściowe Ui, napięcie wyjściowe Uo; W związku z tym:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(tona+toff)
Uo/Ui=tona/(tona+toff)=▲
Oznacza to, że zależność napięcia wejściowego i wyjściowego wynosi:
Uo/Ui=▲ (cykl pracy)
Topologia obwodu Bucka
Gdy przełącznik jest włączony, moc wejściowa jest filtrowana przez cewkę indukcyjną L i kondensator C w celu dostarczenia prądu do strony obciążenia; gdy przełącznik jest wyłączony, cewka indukcyjna L nadal przepływa przez diodę, aby utrzymać ciągły prąd obciążenia. Napięcie wyjściowe nie przekroczy wejściowego napięcia zasilania ze względu na cykl pracy.
2.2 Konwerter wzmocnienia
Obwód boost: przerywacz boost, polaryzacja wejściowa i wyjściowa są takie same.
Stosując tę samą metodę, zgodnie z zasadą, że iloczyn woltosekundowy ładowania i rozładowywania cewki indukcyjnej L jest równy w stanie ustalonym, można wyprowadzić zależność napięcia: Uo/Ui=1/(1-▲）
Zwiększ topologię obwodu
Rura przełączająca Q1 i obciążenie tego obwodu są połączone równolegle. Po włączeniu rurki przełączającej prąd przepływa przez cewkę indukcyjną L1 w celu wygładzenia fali, a zasilacz ładuje cewkę indukcyjną L1. Gdy rurka przełączająca jest wyłączona, cewka indukcyjna L rozładowuje się do obciążenia i zasilacza, a napięcie wyjściowe będzie napięciem wejściowym Ui+UL, więc ma to efekt wzmocnienia.
2.3 Konwerter Flyback
Obwód Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, polaryzacja wejściowa i wyjściowa są przeciwne, a cewka indukcyjna jest transmitowana.
Zależność napięcia: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologia obwodu Buck-Boost
Gdy S jest włączone, zasilacz obciążenia ładuje tylko cewkę indukcyjną. Gdy S jest wyłączone, zasilanie jest rozładowywane do obciążenia przez cewkę indukcyjną, aby zapewnić transmisję mocy.
Dlatego cewka L jest tutaj urządzeniem do przesyłania energii.
(C) Pola aplikacji
Obwód zasilacza impulsowego ma zalety wysokiej wydajności, małych rozmiarów, lekkości i stabilnego napięcia wyjściowego, dlatego jest szeroko stosowany w komunikacji, komputerach, automatyce przemysłowej, sprzęcie gospodarstwa domowego i innych dziedzinach. Na przykład w dziedzinie komputerów zasilacz impulsowy stał się głównym nurtem zasilania komputera, który może zapewnić stabilną pracę sprzętu komputerowego; w obszarze nowej energii ważną rolę odgrywa także zasilacz impulsowy, jako urządzenie potrafiące stabilnie przetwarzać energię.
Krótko mówiąc, obwód zasilacza impulsowego jest wydajnym i niezawodnym obwodem konwersji mocy. Jego zasada działania polega głównie na przekształcaniu wejściowej energii elektrycznej w stabilną i niezawodną moc wyjściową prądu stałego poprzez konwersję przełączania wysokiej częstotliwości i filtrowanie prostownicze.
Czas publikacji: 10 października 2024 r