1. Anahtarlamalı Güç Kaynağına Genel Bakış
Güç kaynağının değiştirilmesiAnahtarlamalı güç kaynağı veya anahtarlamalı dönüştürücü olarak da bilinen yüksek frekanslı bir elektrik enerjisi dönüşüm cihazıdır. Giriş voltajını, yüksek hızlı bir anahtarlama tüpü aracılığıyla yüksek frekanslı bir darbe sinyaline dönüştürür ve ardından elektrik enerjisini, işlenerek bir formdan diğerine dönüştürür.trafo, doğrultucu devresi ve filtreleme devresi ve son olarak güç kaynağı için kararlı bir düşük dalgalı DC voltajı elde eder.
Anahtarlamalı güç kaynağı, yüksek verimlilik, iyi stabilite, küçük boyut, hafiflik, yüksek güvenilirlik gibi avantajlara sahiptir ve farklı ekipman güç ihtiyaçlarına uyarlanabilir.
Anahtarlamalı güç kaynağı, endüstriyel otomasyon, iletişim ve yeni enerji dahil olmak üzere çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Endüstriyel otomasyon alanında anahtarlamalı güç kaynağı, ekipmanların verimli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için çeşitli otomasyon ekipmanlarına istikrarlı güç desteği sağlar.
İletişim alanında, anahtarlamalı güç kaynağı, iletişim sisteminin sinyal iletim stabilitesini sağlamak ve iletişim kalitesini artırmak için kablosuz baz istasyonunda, ağ ekipmanlarında vb. yaygın olarak kullanılır. Yeni enerji alanında, güneş ve rüzgar enerjisi sistemlerinde güç kaynağının değiştirilmesi önemli bir rol oynamakta ve yenilenebilir enerjinin etkin kullanımına yardımcı olmaktadır.
Anahtarlamalı güç kaynağı kabaca dört ana bileşenden oluşur: giriş devresi, dönüştürücü, kontrol devresi ve çıkış devresi. Aşağıda tipik bir anahtarlamalı güç kaynağı şematik blok diyagramı yer almaktadır; bu konuda uzmanlaşmak, anahtarlamalı güç kaynağını anlamak bizim için önemlidir.
2. Anahtarlamalı güç kaynaklarının sınıflandırılması
Anahtarlamalı güç kaynakları farklı sınıflandırma standartlarına göre sınıflandırılabilir. Aşağıda birkaç yaygın sınıflandırma yöntemi verilmiştir:
1. Giriş gücü tipine göre sınıflandırma:
AC-DC anahtarlamalı güç kaynağı: AC gücünü DC gücüne dönüştürür.
DC-DC anahtarlamalı güç kaynağı: DC gücünü başka bir DC voltajına dönüştürür.
2. Çalışma moduna göre sınıflandırma:
Tek uçlu anahtarlamalı güç kaynağı: Düşük güçlü uygulamalara uygun, yalnızca bir anahtar tüpüne sahiptir.
Çift uçlu anahtarlamalı güç kaynağı: yüksek güçlü uygulamalara uygun iki anahtar tüpüne sahiptir.
3. Topolojiye göre sınıflandırma:
Topolojiye göre kabaca Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge vb. şeklinde sınıflandırılabilir. Bu sınıflandırma yöntemleri bunların sadece bir kısmıdır. Anahtarlamalı güç kaynakları ayrıca diğer özel gereksinimlere ve uygulamalara göre daha ayrıntılı olarak sınıflandırılabilir.
Daha sonra, yaygın olarak kullanılan Flyback ve Forward'ı tanıtacağız. İleri ve geri dönüş iki farklı anahtarlamalı güç kaynağı teknolojisidir. İleri anahtarlamalı güç kaynağı, bağlı enerjiyi izole etmek için ileri yüksek frekanslı bir transformatör kullanan bir anahtarlamalı güç kaynağını ifade eder ve ilgili geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı, bir geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağıdır.
2.1 İleri anahtarlamalı güç kaynağı
Yapıdaki ileri anahtarlamalı güç kaynağı daha karmaşıktır, ancak çıkış gücü çok yüksektir, genellikle düşük voltajlı, yüksek akımlı anahtarlama güç kaynağında daha yaygın olarak kullanılan 100W-300W anahtarlamalı güç kaynağı için uygundur.
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, ileri anahtarlamalı güç kaynağı için, özellikle anahtarlama tüpü açıldığında, çıkış transformatörü, manyetik alan enerjisine doğrudan bağlanan bir ortam gibi davranır, elektrik enerjisi ve manyetik enerji birbirine dönüştürülür, böylece Aynı anda giriş ve çıkış.
Günlük uygulamada da eksiklikler vardır: ters potansiyel sargısını arttırma ihtiyacı (ters potansiyel tarafından üretilen transformatör birincil bobininin anahtarlama tüpü arızasını önlemek için), enerji depolama filtrelemesi için ikincil birden fazla indüktörün arttırılması ihtiyacı gibi, bu nedenle Geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı ile karşılaştırıldığında maliyeti daha yüksektir ve ileri anahtarlamalı güç kaynağı transformatörünün hacmi, geri dönüşlü anahtarlamalı güç kaynağı transformatörünün hacminden daha büyüktür.
İleri anahtarlamalı güç kaynağı
2.2 Geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı, giriş ve çıkış devrelerini izole etmek için geri dönüşlü yüksek frekanslı transformatör kullanan bir anahtarlı güç kaynağını ifade eder. Transformatörü yalnızca voltajı enerji iletmek için dönüştürme rolünü oynamakla kalmaz, aynı zamanda enerji depolama indüktörünün rolünü de oynar. Bu nedenle geri dönüş transformatörü bir indüktörün tasarımına benzer. Tüm devreler nispeten basit ve kontrol edilmesi kolaydır. Flyback, 5W-100W'lık düşük güçlü uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı için, anahtar tüpü açıldığında, transformatörün birincil indüktörünün akımı artar. Geri dönüş devresinin çıkış bobini zıt uçlara sahip olduğundan çıkış diyotu kapatılır, transformatör enerji depolar ve yük, çıkış kapasitörü tarafından enerji ile sağlanır. Anahtar tüpü kapatıldığında, transformatörün birincil indüktörünün endüktif voltajı tersine çevrilir. Bu sırada çıkış diyotu açılır ve kapasitör şarj edilirken transformatörün enerjisi diyot aracılığıyla yüke verilir.
Geri dönüş anahtarlama güç kaynağı
Karşılaştırmadan, ileri uyarım transformatörünün yalnızca transformatör işlevine sahip olduğu ve tamamının transformatörlü bir buck devresi olarak kabul edilebileceği görülebilir. Flyback transformatörü, transformatör işlevine sahip bir indüktör olarak kabul edilebilir, bir yükseltici devredir. Genel olarak ileri geri dönüş çalışma prensibi farklıdır, ileri birincil çalışma ikincil çalışmadır, ikincil çalışma akımı yenilemek için bir akım indüktörü ile çalışmaz, genellikle CCM modudur.
Güç faktörü genellikle yüksek değildir ve giriş, çıkış ve değişken görev döngüsü orantılıdır. Flyback birincil çalışmadır, ikincil çalışmaz, iki taraf bağımsızdır, genellikle DCM modudur, ancak transformatörün endüktansı nispeten küçük olacaktır ve hava boşluğu ekleme ihtiyacı vardır, bu nedenle genellikle küçük ve orta güç için uygundur.
İleri transformatör idealdir, enerji depolaması yoktur, ancak uyarma endüktansı sonlu bir değer olduğundan, uyarma akımı çekirdeğin büyük olmasını sağlar, akı doygunluğunu önlemek için transformatörün akı sıfırlaması için yardımcı sargıya ihtiyacı vardır.
Geri dönüş transformatörü, birleştirilmiş endüktans biçimi olarak görülebilir, endüktans önce enerji depolar ve sonra geri dönüş transformatörünün giriş ve çıkış voltajlarının zıt kutupları nedeniyle boşaltılır, böylece anahtarlama tüpü bağlantısı kesildiğinde, ikincil enerji sağlayabilir.manyetik çekirdeksıfırlama voltajıyla sağlanır ve böylece geri dönüş transformatörünün ilave akı sıfırlama sargısı eklemesine gerek kalmaz.
Gönderim zamanı: Eylül-29-2024