（A）Princíp zloženia spínaného zdroja
1.1 Vstupný obvod
Lineárny filtračný obvod, obvod na potlačenie rázového prúdu, obvod usmerňovača.
Funkcia: Premeňte vstupný sieťový striedavý zdroj na jednosmerný vstupný zdroj spínaného zdroja, ktorý spĺňa požiadavky.
1.1.1 Lineárny filtračný obvod
Potlačiť harmonické a šum
1.1.2 Obvod prepäťového filtra
Potlačiť nárazový prúd zo siete
1.1.3 Obvod usmerňovača
Premeniť AC na DC
Existujú dva typy: typ vstupu kondenzátora a typ vstupu tlmivky. Väčšina spínaných zdrojov je prvá
1.2 Konverzný obvod
Obsahuje spínací obvod, výstupný izolačný (prevodník) obvod atď. Je hlavným kanálom prespínaný zdrojkonverziu a dokončí moduláciu sekania a výstup krivky napájacieho zdroja s výkonom.
Spínacia výkonová elektrónka na tejto úrovni je jej základným zariadením.
1.2.1 Spínací obvod
Režim jazdy: samobudenie, externé budenie
Konverzný obvod: izolovaný, neizolovaný, rezonančný
Napájacie zariadenia: Najčastejšie používané sú GTR, MOSFET, IGBT
Režim modulácie: PWM, PFM a hybrid. Najčastejšie sa používa PWM.
1.2.2 Výstup meniča
Delené na bez hriadeľa a s hriadeľom. Pre polvlnovú rektifikáciu a zdvojenie prúdu nie je potrebný žiadny hriadeľ. Pre celú vlnu je potrebný hriadeľ.
1.3 Riadiaci obvod
Poskytnite modulované pravouhlé impulzy do obvodu pohonu na nastavenie výstupného napätia.
Referenčný obvod: Poskytnite referenciu napätia. Napríklad paralelné označenie LM358, AD589, sériové označenie AD581, REF192 atď.
Vzorkovací obvod: Odoberte celé výstupné napätie alebo jeho časť.
Porovnávacie zosilnenie: Porovnajte vzorkovací signál s referenčným signálom, aby ste vygenerovali chybový signál na riadenie napájacieho obvodu PM.
Konverzia V/F: Prevod chybového napäťového signálu na frekvenčný signál.
Oscilátor: Generuje vysokofrekvenčnú oscilačnú vlnu
Riadiaci obvod základne: Premeňte modulovaný oscilačný signál na vhodný riadiaci signál na riadenie základne spínacej trubice.
1.4 Výstupný obvod
Rektifikácia a filtrovanie
Upravte výstupné napätie na pulzujúce jednosmerné napätie a vyhladzujte ho na jednosmerné napätie s nízkym zvlnením. Výstupná technológia usmerňovania má teraz polovičné, plné vlny, konštantný výkon, zdvojnásobenie prúdu, synchrónne a iné spôsoby usmerňovania.
(B) Analýza rôznych topologických zdrojov napájania
2.1 Buck prevodník
Buck obvod: Buck chopper, vstupná a výstupná polarita sú rovnaké.
Pretože volt-sekundový súčin nabíjania a vybíjania induktora je v ustálenom stave rovnaký, vstupné napätie Ui, výstupné napätie Uo; preto:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
To znamená, že vzťah medzi vstupným a výstupným napätím je:
Uo/Ui=▲ (pracovný cyklus)
Topológia obvodu Buck
Keď je spínač zapnutý, vstupný výkon je filtrovaný L induktorom a C kondenzátorom, aby sa zabezpečil prúd na koniec záťaže; keď je spínač vypnutý, induktor L naďalej prúdi cez diódu, aby sa udržal nepretržitý prúd záťaže. Výstupné napätie nepresiahne vstupné napájacie napätie v dôsledku pracovného cyklu.
2.2 Boost Converter
Zosilňovací obvod: zosilňovací chopper, vstupná a výstupná polarita sú rovnaké.
Použitím rovnakej metódy, podľa princípu, že súčin volt-sekundy nabíjania a vybíjania induktora L je rovnaký v ustálenom stave, možno odvodiť vzťah napätia: Uo/Ui=1/(1-▲）
Zosilňovacia topológia obvodu
Spínacia trubica Q1 a záťaž tohto obvodu sú zapojené paralelne. Keď je spínacia trubica zapnutá, prúd prechádza cez induktor L1, aby vyhladil vlnu, a napájací zdroj nabíja induktor L1. Keď je spínacia trubica vypnutá, induktor L sa vybije do záťaže a napájacieho zdroja a výstupné napätie bude vstupné napätie Ui+UL, takže má zosilňovací efekt.
2.3 Flyback Converter
Obvod Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, vstupná a výstupná polarita sú opačné a induktor sa prenáša.
Vzťah napätia: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topológia obvodu Buck-Boost
Keď je S zapnuté, napájací zdroj záťaže nabíja iba induktor. Keď je S vypnuté, napájací zdroj sa vybije do záťaže cez induktor, aby sa dosiahol prenos energie.
Preto je tu L induktor zariadením na prenos energie.
(C) Oblasti použitia
Spínaný napájací obvod má výhody vysokej účinnosti, malej veľkosti, nízkej hmotnosti a stabilného výstupného napätia, takže je široko používaný v komunikáciách, počítačoch, priemyselnej automatizácii, domácich spotrebičoch a iných oblastiach. Napríklad v oblasti počítačov sa spínaný zdroj stal hlavným prúdom napájania počítača, ktorý môže zabezpečiť stabilnú prevádzku počítačového vybavenia; v oblasti novej energetiky zohráva dôležitú úlohu aj spínaný zdroj ako zariadenie, ktoré dokáže stabilne premieňať energiu.
Stručne povedané, obvod spínaného napájania je účinný a spoľahlivý obvod na konverziu energie. Jeho pracovný princíp spočíva hlavne v premene vstupnej elektrickej energie na stabilný a spoľahlivý výstup jednosmerného prúdu prostredníctvom vysokofrekvenčnej spínacej konverzie a rektifikačnej filtrácie.
Čas odoslania: 10. októbra 2024