Lülitustoiteallikate klassifikatsioon, AD/DC ja DC/DC toiteallikate üksikasjalik selgitus

Lülitustoiteallikate klassifikatsioon, AD/DC ja DC/DC toiteallikate üksikasjalik selgitus

Lülitustoiteallikate klassifikatsioon

Inimeste lülititoitetehnoloogia valdkond on seotud elektrielektroonikaseadmete arendamine, arendades samal ajal lüliti sageduse muundamise tehnoloogiat. Nende kahe vastastikune edendamine soodustab lülitustoiteallikate arendamist kergete, väikeste, õhukeste, madala mürataseme, kõrge töökindluse ja häiretevastaste toiteallikate suunas, mille kasvutempo on igal aastal üle kahe numbri. Lülitustoiteallikad võib jagada kahte kategooriasse: AC/DC ja DC/DC. DC/DC muundurid on nüüdseks saavutanud modulariseerimise ning projekteerimistehnoloogia ja tootmisprotsess on arenenud ja standarditud nii riigisiseselt kui ka rahvusvaheliselt ning kasutajad on neid tunnustanud. AC/DC modulariseerimisel tekib aga oma omaduste tõttu modulariseerimise käigus keerukamaid tehnilisi ja tootmisprobleeme. Kahe tüüpi lülitustoiteallika struktuuri ja omadusi selgitatakse allpool.

DC/DC muundamine

DC/DC muundamine on fikseeritud alalispinge muundamine muutuvaks alalispingeks, mida tuntakse ka kui alalisvoolu tükeldamist. Hakkerid töötavad kahel viisil: üks on hoida impulsi laiuse modulatsiooni režiimi Ts muutmata ja muuta T (universaalne) ja teine ​​on hoida sagedusmodulatsiooni režiimi T muutmata ja muuta T (häiretele kalduv). Konkreetsed vooluringid on jagatud järgmistesse kategooriatesse:

(1) Buck circuit - buck chopper, mille keskmine väljundpinge Uo on väiksem sisendpingest Ui ja sama polaarsus.

(2) Boost circuit – võimendushakkur, mille keskmine väljundpinge Uo on suurem kui sisendpinge Ui ja sama polaarsus.

(3) Buck Boost circuit - buck või boost chopper, mille keskmine väljundpinge Uo on suurem või väiksem kui sisendpinge Ui, vastupidine polaarsus ja induktiivne ülekanne.

(4) Cuk-ahel - buck või boost chopper, mille väljundi keskmine pinge Uo on suurem või väiksem kui sisendpinge UI, vastupidise polaarsusega ja kondensaatori ülekandega.

Tänapäeva pehme lülitustehnoloogia on teinud alalis-/alalisvoolus kvalitatiivse hüppe. VICOR Company Ameerika Ühendriikides on projekteerinud ja tootnud erinevaid ECI pehme lülitusega alalis-alalisvoolu muundureid suure väljundvõimsusega 300 W, 600 W, 800 W jne, vastavate võimsustihedustega (6, 2, 10, 17) W/cm3 ja efektiivsus (80-90) ​​protsenti . Jaapani ettevõtte NemicLambda äsja turule toonud pehmete lülitustehnoloogiat kasutavate kõrgsageduslike lülitusvõimsusmoodulite RM-seeria lülitussagedus on (200-300) kHz ja võimsustihedus 27 W/cm3. See kasutab sünkroonseid alaldeid (Schottky dioodide asemel MOS-FET), mis parandab kogu vooluahela efektiivsust 90 protsendini.

2.2 AC/DC muundamine

/DC muundamine on vahelduvvoolu alalisvooluks muutmise protsess ja võimsusvoog võib olla kahesuunaline. Toitevoolu vooluallikast koormusele nimetatakse "alaldamiseks" ja võimsusvoogu koormusest tagasi toiteallikasse nimetatakse "aktiivseks inverteriks". AC/DC muunduri sisend on 50/60Hz vahelduvvoolu võimsus. Alaldamise ja filtreerimise vajaduse tõttu on suhteliselt suured filtrikondensaatorid hädavajalikud. Samas tuleb standardite (nagu UL, CCEE jne) ja EMC direktiivide (nagu IEC, FCC, CSA) piirangute tõttu lisada EMC-filtreerimine ja standarditele vastavate komponentide kasutamine. Vahelduvvoolu sisendi pool, mis piirab AC/DC toiteallika helitugevuse miniatuursust. Lisaks raskendab suure vooluga lülitite töö sisemise kõrgsagedusliku kõrgepinge tõttu EMC elektromagnetilise ühilduvuse probleemide lahendamist, mis seab kõrged nõuded sisemiste suure tihedusega paigaldusahelate projekteerimisele. Samadel põhjustel suurendavad kõrgepinge ja suure voolu lülitid energiatarbimist ja piiravad AC/DC muundurite modulariseerimisprotsessi. Seetõttu on vaja kasutusele võtta elektrisüsteemi optimeerimise projekteerimismeetodid, et saavutada teatav rahulolu selle töö efektiivsusega.

Vahelduv- ja alalisvoolu muundamise saab jagada poollaineahelaks ja täislaineahelaks vastavalt ahela juhtmestiku meetodile. Toitefaaside arvu järgi saab selle jagada ühefaasiliseks, kolmefaasiliseks ja mitmefaasiliseks. Vastavalt vooluringi töökvadrandile saab selle jagada üheks kvadrandiks, kaheks, kolmeks ja neljaks kvadrandiks.