(A) Anahtarlamalı güç kaynağının bileşim prensibi
1.1 Giriş devresi
Doğrusal filtre devresi, aşırı akım bastırma devresi, doğrultucu devresi.
Fonksiyon: Giriş şebekesi AC güç kaynağını, gereksinimleri karşılayan anahtarlama güç kaynağının DC giriş güç kaynağına dönüştürün.
1.1.1 Doğrusal filtre devresi
Harmonikleri ve gürültüyü bastırın
1.1.2 Dalgalanma filtresi devresi
Şebekeden gelen aşırı akımı bastırın
1.1.3 Doğrultucu devresi
AC'yi DC'ye dönüştür
İki türü vardır: kapasitör giriş tipi ve bobin giriş tipi. Anahtarlamalı güç kaynaklarının çoğu eskidir
1.2 Dönüşüm devresi
Anahtarlama devresi, çıkış izolasyon (dönüştürücü) devresi vb. içerir. Ana kanaldır.anahtarlama güç kaynağıDönüştürme ve güç kaynağı dalga formunun kesme modülasyonunu ve çıkışını güçle tamamlar.
Bu seviyedeki anahtarlamalı güç tüpü onun temel cihazıdır.
1.2.1 Anahtarlama devresi
Sürüş modu: kendinden heyecanlı, dışarıdan heyecanlı
Dönüşüm devresi: izole edilmiş, izole edilmemiş, rezonanslı
Güç cihazları: En yaygın kullanılanlar GTR, MOSFET, IGBT'dir.
Modülasyon modu: PWM, PFM ve hibrit. PWM en yaygın kullanılanıdır.
1.2.2 Dönüştürücü çıkışı
Şaftsız ve şaftlı olarak ayrılmıştır. Yarım dalga doğrultma ve akım çiftleyici doğrultma için şafta gerek yoktur. Tam dalga için şaft gereklidir.
1.3 Kontrol devresi
Çıkış voltajını ayarlamak için sürücü devresine modüle edilmiş dikdörtgen darbeler sağlayın.
Referans devresi: Gerilim referansı sağlayın. Paralel referans LM358, AD589, seri referans AD581, REF192 vb. gibi.
Örnekleme devresi: Çıkış voltajının tamamını veya bir kısmını alın.
Karşılaştırma amplifikasyonu: Güç kaynağı PM devresini kontrol etmek amacıyla bir hata sinyali oluşturmak için örnekleme sinyalini referans sinyaliyle karşılaştırın.
V/F dönüşümü: Hata voltajı sinyalini frekans sinyaline dönüştürün.
Osilatör: Yüksek frekanslı salınım dalgası oluşturun
Temel tahrik devresi: Anahtar tüpünün tabanını tahrik etmek için modüle edilmiş salınım sinyalini uygun bir kontrol sinyaline dönüştürün.
1.4 Çıkış devresi
Düzeltme ve filtreleme
Çıkış voltajını titreşimli DC'ye düzeltin ve düşük dalgalı bir DC voltajına düzeltin. Çıkış doğrultma teknolojisi artık yarım dalga, tam dalga, sabit güç, akımı ikiye katlama, senkron ve diğer düzeltme yöntemlerine sahiptir.
(B) Çeşitli topolojik güç kaynaklarının analizi
2.1 Buck dönüştürücü
Buck devresi: Buck kıyıcı, giriş ve çıkış polaritesi aynıdır.
İndüktör şarjı ve deşarjının volt-saniye çarpımı kararlı durumda eşit olduğundan, giriş voltajı Ui, çıkış voltajı Uo; Öyleyse:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Yani giriş ve çıkış voltajı ilişkisi şöyledir:
Uo/Ui=▲ (görev döngüsü)
Buck devre topolojisi
Anahtar açıldığında, giriş gücü L indüktörü ve C kapasitörü tarafından filtrelenerek yük ucuna akım sağlanır; Anahtar kapatıldığında L indüktörü, yük akımını sürekli tutmak için diyottan akmaya devam eder. Çıkış voltajı, görev döngüsü nedeniyle giriş gücü voltajını aşmayacaktır.
2.2 Güçlendirme Dönüştürücü
Takviye devresi: Takviye kıyıcı, giriş ve çıkış polaritesi aynıdır.
Aynı yöntem kullanılarak, L indüktörünün şarj ve deşarj volt-saniye çarpımının kararlı durumda eşit olması ilkesine göre, gerilim ilişkisi şu şekilde türetilebilir: Uo/Ui=1/(1-▲）
Devre topolojisini artırın
Anahtar tüpü Q1 ve bu devrenin yükü paralel olarak bağlanmıştır. Anahtar tüpü açıldığında, dalgayı yumuşatmak için akım L1 indüktöründen geçer ve güç kaynağı L1 indüktörünü şarj eder. Anahtar tüpü kapatıldığında, L indüktörü yüke ve güç kaynağına boşalır ve çıkış voltajı Ui+UL giriş voltajı olacaktır, dolayısıyla bir yükseltme etkisi vardır.
2.3 Geri Dönüş Dönüştürücü
Buck-Boost Devresi: Boost/Buck Chopper, giriş ve çıkış kutupları zıttır ve indüktör iletilir.
Gerilim ilişkisi: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Buck-Boost Devre Topolojisi
S açık olduğunda yük güç kaynağı yalnızca indüktörü şarj eder. S kapalı olduğunda, güç aktarımını sağlamak için güç kaynağı indüktör aracılığıyla yüke boşaltılır.
Dolayısıyla buradaki L indüktörü enerji aktarımına yönelik bir cihazdır.
(C) Uygulama alanları
Anahtarlamalı güç kaynağı devresi, yüksek verimlilik, küçük boyut, hafiflik ve kararlı çıkış voltajı avantajlarına sahiptir, bu nedenle iletişim, bilgisayar, endüstriyel otomasyon, ev aletleri ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, bilgisayar alanında, anahtarlamalı güç kaynağı, bilgisayar ekipmanının istikrarlı çalışmasını sağlayabilen bilgisayar güç kaynağının ana akımı haline gelmiştir; Yeni enerji alanında anahtarlamalı güç kaynağı, enerjiyi istikrarlı bir şekilde dönüştürebilen bir cihaz olarak da önemli bir rol oynuyor.
Kısacası anahtarlamalı güç kaynağı devresi verimli ve güvenilir bir güç dönüşüm devresidir. Çalışma prensibi esas olarak giriş elektrik enerjisini yüksek frekanslı anahtarlama dönüşümü ve düzeltme filtreleme yoluyla istikrarlı ve güvenilir bir DC güç çıkışına dönüştürmektir.
Gönderim zamanı: 10 Ekim 2024