(A) A kapcsolóüzemű tápegység összeállítási elve
1.1 Bemeneti áramkör
Lineáris szűrő áramkör, túlfeszültség-szűrő áramkör, egyenirányító áramkör.
Funkció: A bemeneti hálózati váltóáramú tápegység átalakítása a követelményeknek megfelelő kapcsolóüzemű tápegység egyenáramú bemeneti tápává.
1.1.1 Lineáris szűrőkör
Elnyomja a harmonikusokat és a zajt
1.1.2 Túlfeszültség-szűrő áramkör
Elnyomja a túlfeszültséget a hálózatról
1.1.3 Egyenirányító áramkör
AC konvertálása DC-vé
Két típusa van: kondenzátor bemeneti típus és fojtótekercs bemeneti típusa. A legtöbb kapcsolóüzemű tápegység az előbbi
1.2 Átalakító áramkör
Tartalmaz kapcsoló áramkört, kimeneti leválasztó (átalakító) áramkört stb. Ez a fő csatornakapcsolóüzemű tápegységkonverziót, és teljesíti a tápegység hullámformájának chopping modulációját és kimenetét a teljesítménnyel.
Az ezen a szinten lévő kapcsoló tápcső a központi eszköz.
1.2.1 Kapcsolóáramkör
Vezetési mód: öngerjesztett, kívülről gerjesztett
Átalakító áramkör: izolált, nem szigetelt, rezonáns
Tápegységek: A leggyakrabban használt GTR, MOSFET, IGBT
Modulációs mód: PWM, PFM és hibrid. A PWM a leggyakrabban használt.
1.2.2 Átalakító kimenet
Tengelymentesre és tengelyesre osztva. A félhullámú egyenirányításhoz és az áramduplázó egyenirányításhoz nincs szükség tengelyre. Teljes hullámú tengely szükséges.
1.3 Vezérlő áramkör
Adjon modulált téglalap alakú impulzusokat a meghajtó áramkörhöz a kimeneti feszültség beállításához.
Referencia áramkör: Adja meg a referenciafeszültséget. Például párhuzamos referencia LM358, AD589, soros referencia AD581, REF192 stb.
Mintavételi áramkör: Vegye ki a kimeneti feszültség egészét vagy egy részét.
Összehasonlító erősítés: Hasonlítsa össze a mintavételi jelet a referenciajellel, hogy hibajelet generáljon a tápegység PM áramkörének vezérléséhez.
V/F konverzió: A hibajelet frekvenciajellé alakítja át.
Oszcillátor: Nagyfrekvenciás rezgéshullámot generál
Alap meghajtó áramkör: A modulált oszcillációs jelet alakítsa át megfelelő vezérlőjellé a kapcsolócső alapjának meghajtásához.
1.4 Kimeneti áramkör
Helyreigazítás és szűrés
Egyenirányítsa a kimeneti feszültséget pulzáló egyenárammá, és simítsa alacsony hullámosságú egyenfeszültségre. A kimeneti egyenirányító technológiának most már van félhullámú, teljes hullámú, állandó teljesítményű, áramduplázási, szinkron- és egyéb egyenirányító módszere.
(B) Különféle topológiai tápegységek elemzése
2.1 Buck konverter
Buck áramkör: Buck chopper, bemeneti és kimeneti polaritás megegyezik.
Mivel az induktor töltésének és kisütésének volt-másodperc szorzata állandósult állapotban egyenlő, a bemeneti feszültség Ui, a kimeneti feszültség Uo; ezért:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Vagyis a bemeneti és a kimeneti feszültség kapcsolata:
Uo/Ui=▲ (munkaciklus)
Buck áramkör topológia
Amikor a kapcsoló be van kapcsolva, a bemeneti teljesítményt az L induktor és a C kondenzátor szűri, hogy áramot biztosítson a terhelés végén; a kapcsoló kikapcsolásakor az L tekercs tovább áramlik a diódán, hogy a terhelési áram folyamatos maradjon. A munkaciklus miatt a kimeneti feszültség nem haladja meg a bemeneti feszültséget.
2.2 Boost Converter
Boost áramkör: a boost chopper, a bemeneti és a kimeneti polaritás megegyezik.
Ugyanezt a módszert alkalmazva, azon elv szerint, hogy az L tekercs töltési és kisütési volt-másodperc szorzata állandósult állapotban egyenlő, a feszültség összefüggés származtatható: Uo/Ui=1/(1-▲）
Boost áramkör topológia
A Q1 kapcsolócső és ennek az áramkörnek a terhelése párhuzamosan van kötve. Amikor a kapcsolócső be van kapcsolva, az áram áthalad az L1 induktoron, hogy kisimítsa a hullámot, és a tápegység tölti az L1 induktort. A kapcsolócső kikapcsolásakor az L tekercs kisül a terhelésre és a tápegységre, a kimeneti feszültség pedig az Ui+UL bemeneti feszültség lesz, tehát erősítő hatása van.
2.3 Flyback konverter
Buck-Boost áramkör: Boost/Buck Chopper, a bemeneti és a kimeneti polaritás ellentétes, és az induktort továbbítják.
Feszültségviszony: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Buck-Boost áramkör topológia
Ha az S be van kapcsolva, a terhelési tápegység csak az induktort tölti. Amikor az S ki van kapcsolva, a tápegység a terhelésre az induktoron keresztül kisül az erőátvitel elérése érdekében.
Ezért az L induktor itt egy energiaátviteli eszköz.
(C) Alkalmazási mezők
A kapcsolóáramkör előnyei a nagy hatékonyság, a kis méret, a könnyű súly és a stabil kimeneti feszültség, ezért széles körben használják a kommunikációban, a számítógépekben, az ipari automatizálásban, a háztartási készülékekben és más területeken. Például a számítógépes területen a kapcsolóüzemű tápegység a számítógépes tápellátás fő áramkörévé vált, amely biztosítja a számítógépes berendezések stabil működését; az új energia területén a kapcsolóüzemű tápegység is fontos szerepet tölt be, mint az energiát stabilan átalakítani képes eszköz.
Röviden, a kapcsolóüzemű tápegység áramkör hatékony és megbízható teljesítményátalakító áramkör. Működési elve főként a bemenő elektromos energia stabil és megbízható egyenáramú kimenetté alakítása nagyfrekvenciás kapcsolási átalakítás és egyenirányító szűrés révén.
Feladás időpontja: 2024.10.10