1. Perjungiamojo maitinimo šaltinio apžvalga
Perjungiamas maitinimo šaltinisyra aukšto dažnio elektros energijos konvertavimo įtaisas, taip pat žinomas kaip perjungimo maitinimo šaltinis arba perjungiamasis keitiklis. Jis perjungia įvesties įtampą į aukšto dažnio impulsinį signalą per didelės spartos perjungimo vamzdelį, o tada paverčia elektros energiją iš vienos formos į kitą apdorojanttransformatorius, lygintuvo grandinę ir filtravimo grandinę ir galiausiai gauna stabilią žemą nuolatinės srovės įtampą maitinimo šaltiniui.
Perjungiamojo maitinimo šaltinio privalumai yra didelis efektyvumas, geras stabilumas, mažas dydis, lengvas svoris, didelis patikimumas ir gali būti pritaikytas įvairiems įrangos energijos poreikiams.
Perjungimo maitinimo šaltinis buvo plačiai naudojamas įvairiose srityse, įskaitant pramoninę automatiką, ryšius ir naują energiją. Pramoninės automatikos srityje perjungimo maitinimo šaltinis užtikrina stabilų įvairių automatikos įrenginių maitinimo palaikymą, kad būtų užtikrintas efektyvus ir stabilus įrangos veikimas.
Ryšio srityje perjungimo maitinimo šaltinis plačiai naudojamas belaidėje bazinėje stotyje, tinklo įrangoje ir kt., Siekiant užtikrinti ryšio sistemos signalo perdavimo stabilumą ir pagerinti ryšio kokybę. Naujos energijos srityje saulės ir vėjo energijos sistemose pagrindinį vaidmenį atlieka perjungimo maitinimo šaltinis, padedantis efektyviai naudoti atsinaujinančią energiją.
Perjungiamasis maitinimo šaltinis yra maždaug sudarytas iš keturių pagrindinių komponentų: įvesties grandinės, keitiklio, valdymo grandinės ir išvesties grandinės. Toliau pateikiama tipinė perjungimo maitinimo bloko schema, kurią įvaldę mums svarbu suprasti perjungimo maitinimo šaltinį.
2. Perjungiamųjų maitinimo šaltinių klasifikacija
Perjungimo maitinimo šaltiniai gali būti klasifikuojami pagal skirtingus klasifikavimo standartus. Toliau pateikiami keli įprasti klasifikavimo metodai:
1. Klasifikavimas pagal įvesties galios tipą:
AC-DC perjungimo maitinimo šaltinis: kintamosios srovės maitinimą paverčia nuolatine srove.
DC-DC perjungimo maitinimo šaltinis: konvertuoja nuolatinę srovę į kitą nuolatinę įtampą.
2. Klasifikavimas pagal darbo režimą:
Vieno galo perjungiamas maitinimo šaltinis: turi tik vieną jungiklio vamzdelį, tinka mažos galios įrenginiams.
Dviejų galų perjungimo maitinimo šaltinis: turi du jungiklių vamzdelius, tinka naudoti didelės galios programoms.
3. Klasifikavimas pagal topologiją:
Pagal topologiją jį galima apytiksliai suskirstyti į Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge ir tt Šie klasifikavimo metodai yra tik dalis jų. Perjungiamieji maitinimo šaltiniai taip pat gali būti klasifikuojami išsamiau pagal kitus specifinius reikalavimus ir pritaikymą.
Toliau pristatysime dažniausiai naudojamas Flyback ir Forward. „Forward“ ir „flyback“ yra dvi skirtingos perjungimo maitinimo technologijos. Į priekį perjungiamas maitinimo šaltinis reiškia perjungimo maitinimo šaltinį, kuris naudoja tiesioginį aukšto dažnio transformatorių sujungtai energijai izoliuoti, o atitinkamas perjungiamasis maitinimo šaltinis yra perjungiamasis maitinimo šaltinis.
2.1 Į priekį perjungiamas maitinimo šaltinis
Į priekį perjungiamas maitinimo šaltinis struktūroje yra sudėtingesnis, tačiau išėjimo galia yra labai didelė, tinka 100W-300W perjungiamam maitinimo šaltiniui, paprastai naudojamas žemos įtampos, didelės srovės perjungimo maitinimo šaltinyje, plačiau naudojamas.
Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, kai įjungtas perjungimo vamzdis, išėjimo transformatorius veikia kaip terpė, tiesiogiai sujungta su magnetinio lauko energija, elektros energija ir magnetinė energija yra paverčiamos viena kita, todėl įvestis ir išvestis vienu metu.
Taip pat yra ir kasdieninio naudojimo trūkumų: pavyzdžiui, reikia padidinti atvirkštinio potencialo apviją (kad transformatoriaus pirminė ritė, kurią generuoja atvirkštinis potencialas, kad nesugestų perjungimo vamzdžio), antrinis daugiau nei vienas induktyvumas, skirtas energijos kaupimo filtravimui, todėl lyginant su „flyback“ perjungiamuoju maitinimo šaltiniu, jo kaina yra didesnė, o tiesioginio perjungimo maitinimo transformatoriaus tūris yra didesnis nei „flyback“ perjungiamojo maitinimo transformatoriaus tūris.
Į priekį perjungiamas maitinimo šaltinis
2.2 Flyback perjungiamas maitinimo šaltinis
Kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, „flyback“ perjungiamasis maitinimo šaltinis reiškia jungiklį, kuris naudoja aukšto dažnio transformatorių, kad izoliuotų įvesties ir išvesties grandines. Jo transformatorius ne tik paverčia įtampą energijai perduoti, bet ir atlieka energijos kaupimo induktoriaus vaidmenį. Todėl „flyback“ transformatorius yra panašus į induktoriaus konstrukciją. Visos grandinės yra gana paprastos ir lengvai valdomos. Flyback plačiai naudojamas mažos galios 5W-100W įrenginiuose.
Naudojant „flyback“ perjungiamą maitinimo šaltinį, kai įjungiamas jungiklio vamzdis, transformatoriaus pirminio induktoriaus srovė pakyla. Kadangi „flyback“ grandinės išėjimo ritė turi priešingus galus, išėjimo diodas yra išjungtas, transformatorius kaupia energiją, o apkrova tiekiama energija iš išėjimo kondensatoriaus. Kai jungiklio vamzdis yra išjungtas, transformatoriaus pirminio induktoriaus indukcinė įtampa yra atvirkštinė. Šiuo metu įjungiamas išvesties diodas, o transformatoriaus energija tiekiama į apkrovą per diodą, įkraunant kondensatorių.
Flyback perjungiamas maitinimo šaltinis
Iš palyginimo matyti, kad tiesioginio žadinimo transformatorius atlieka tik transformatoriaus funkciją, o visa tai galima laikyti buck grandine su transformatoriumi. Flyback transformatorius gali būti laikomas induktoriumi su transformatoriaus funkcija, yra buck-boost grandinė. Apskritai, į priekį skrydžio atgal veikimo principas skiriasi, pirmyn yra pagrindinis darbas antrinis darbas, antrinis neveikia su srovės induktoriumi, kad atnaujintų dabartinį, paprastai CCM režimą.
Galios koeficientas paprastai nėra didelis, o įvesties ir išėjimo bei kintamo darbo ciklas yra proporcingas. „Flyback“ yra pagrindinis darbas, antrinis neveikia, abi pusės atskirai, paprastai DCM režimas, tačiau transformatoriaus induktyvumas bus palyginti mažas, be to, reikės pridėti oro tarpą, todėl paprastai tinka mažos ir vidutinės galios.
Priekinis transformatorius yra idealus, nekaupia energijos, bet kadangi žadinimo induktyvumas yra baigtinis, žadinimo srovė daro šerdį didelę, todėl norint išvengti srauto prisotinimo, transformatoriui reikia papildomos apvijos srautui atkurti.
Flyback transformatorius gali būti vertinamas kaip susieto induktyvumo forma, induktyvumas pirmiausia kaupia energiją, o po to iškraunamas, nes grįžtamojo transformatoriaus įėjimo ir išėjimo įtampa yra priešinga poliškumui, todėl atjungus perjungimo vamzdį, antrinis gali užtikrintimagnetinė šerdissu atstatymo įtampa, todėl atgalinio transformatoriaus nereikia pridėti papildomos srauto atstatymo apvijos.
Paskelbimo laikas: 2024-09-29