Toitesagedustrafo ja lülitustoiteallika tööpõhimõte
Toitesagedustrafo tööpõhimõte on suhteliselt lihtne. Primaarmähise poolt sisestatud võimsussageduse vahelduvpinge muundatakse magnetväljaks, mis edastatakse pinge esilekutsumiseks läbi magneti juhtiva materjali (tavaliselt räniteraslehe) sekundaarmähisele. Väljundsagedus on sama mis sisendsagedus ning pinget vähendatakse vastavalt primaar- ja sekundaarpooli keerdude suhtele (kui sekundaarkeerdeid on rohkem, on tegu võimendusega). Kuna trafo väljund on vahelduvvool ja enamik elektriahelaid kasutab alalisvoolu, tuleb trafo väljundpinget alaldada, filtreerida, stabiliseerida ja muid ahelaid, et saada koormusahela töötamiseks suhteliselt sujuv ja stabiilne pinge.
Lülitustoiteallika südamiku transformatsioonielemendiks on ikkagi trafo ja see järgib ka reeglit, et pingesuhe on võrdne pöörete suhtega. Erinevalt toitesagedustrafost peab lülitustoiteallikas suurendama töösagedust, st muutma madalsagedusliku vahelduvpinge kõrgsageduslikuks vahelduvpingeks, mis nõuab täiendava juhtimisahela realiseerimist. Kuna ahela tööks on vaja alalisvoolu, tuleb sisend vahelduvpinge esmalt alaldada, et muutuda alalisvoolu pingeks, enne kui seda saab juhtida järgmise ahelaga. Võtame näiteks üldkasutatava mobiiltelefoni laadija ahela, et lühidalt mõista lülitustoiteallika tööpõhimõtet.
Pärast sisendpinge 220 V vahelduvvoolu alaldamist ja filtreerimist muutub see alalispingeks umbes 310 V (st 220 V vahelduvpinge tippväärtus). Järgmiseks tuleb see alalispinge teisendada kõrgsageduslikuks vahelduvpingeks. Selle pinge muutmiseks kõrgsageduslikuks vahelduvvooluks on kõige lihtsam kasutada lülitit lüliti kiireks avamiseks ja sulgemiseks, nii et alalisvoolu saab muuta kiireks impulss-alalisvoolupingeks. Komponent, mis seda lülitit realiseerib, on transistor. Transistorid, sealhulgas tavaliselt kasutatavad trioodid ja väljatransistorid jne, saab neid kahte komponenti kasutada elektrooniliste lülititena, see tähendab, et neid juhitakse tihvti pingega (trioodi alus ja väljatransistori värav), lihtsalt Ülejäänud kahte tihvti saab sisse ja välja juhtida.
Lüliti puhul on järgmine samm lüliti juhtimiseks vooluringi olemasolu. Selle vooluahela ülesanne on väljastada kiiret lülitussignaali, et juhtida lüliti toru sisse- ja väljalülitamist. Seda vooluringi nimetatakse võnkeahelaks. Lülitustoiteallikates on palju erinevaid võnkeahelaid, olenemata sellest, milline neist on, funktsioon on anda lülitustorule juhtsignaale.
Pärast juhtahela juhtimist muutub sisendpinge madala sagedusega vahelduvvoolult kõrgsageduslikuks impulss-alalisvoolupingeks, mis sisestatakse trafosse astmeliseks alandamiseks, samuti alaldatakse trafo väljundpinge ja filtreeritakse alalisvoolu väljundiks, mis antakse koormusele Töö. Erinevalt toitesageduse trafost on lülitustoiteallikal ka osa pinge tuvastamise ahelast, mis annab väljundpinge signaali tagasisideks trafo primaarsele juhtahelale pinge reguleerimiseks pärast tuvastamist, nii et lülituse väljundpinge toiteallikas on stabiilne. jõudlus on paranenud ja sellel võib olla lai sisendpingevahemik. Seetõttu realiseeritakse lülitustoiteallika tööprotsess mitme AC-DC, DC-AC ja seejärel AC-DC protsessiga.
Siin võib tekkida küsimus, et kas trafo ei suuda ainult vahelduvvoolu läbi lasta, miks saab ka lülitustoite alalisvoolu transformeerida läbi trafo? Tõsi, trafo saab läbida ainult vahelduvvoolu. Täpsemalt vajab see magnetvoo muutmist. Kuna võimsuse sagedusega vahelduvvool on siinuslaine ja sellel on positiivsed ja negatiivsed pooltsüklid, põhjustab see muutuse magnetvoos. Lülitustoiteallikas kasutab lülitustoru, et muuta alalisvool impulss-alalisvooluks. Lülitustoru lülitub väljalülitusest juhtivusse ja seejärel juhtivusest väljalülitusse, mis toob kaasa muutusi ka magnetvoos.
