Kuidas lülitusreguleeritud toiteallikas töötab?
Lülitusega reguleeritud toiteallikas on teatud tüüpi toiteallikas, mis töötab lülitustorude abil, et juhtida toiteallika väljundpinge suurust, et väljundit stabiliseerida. Selle tööpõhimõtte võib jagada järgmisteks aspektideks:
Esiteks, lülitusreguleeritud toiteallika klassifikatsioon
Enne reguleeritud toiteallika lülitamise tööpõhimõtte mõistmist peame mõistma lülitusreguleeritud toiteallika klassifikatsiooni. Erinevate töömeetodite järgi saab lülitusreguleeritud toiteallika jagada vahelduv-alalisvoolu lülitustoiteallikaks ja alalis-alalisvoolu lülitustoiteallikaks.
Vahelduv-alalisvoolu lülitustoide: sisendpingeks on vahelduvvool (AC), mis muundatakse pärast alaldamist, filtreerimist, lülitusjuhtimist ja muid protsesse sisendahelas stabiilseks alalisvooluks.
DC-DC lülitustoiteallikas: sisendpingeks on alalisvool, pärast ümberlülitamist, filtreerimist ja muid protsesse sisendahelas ning seejärel väljastatakse koormuse varustamiseks stabiilne alalisvool.
Teiseks toru vahetamise tööpõhimõte
Lülitusega reguleeritud toiteallikas on lülitustorude kasutamine hädavajalik. Lülitustoru viitab tavaliselt transistoridele, jõuväljaefektiga torudele, isoleeritud paisuga bipolaarsetele transistoridele ja muudele pooljuhtkomponentidele. Seda iseloomustab madal staatiline energiatarve, suur lülituskiirus ja kõrge juhitavus.
Kui tahame pinget juhtida, peame esmalt muutma toiteallika väljundpinge soovitud pingega kõrgemaks või sellega võrdseks, mis lülitab lülitustoru sisse ja vool läheb läbi lülitustoru induktiivpoolisse. Kui vool läbib induktiivpooli, tekib magnetväli ja induktiivpooli ümbritsevatel juhtmetel tekib elektripotentsiaal. See elektromotoorjõud tekitab kondensaatoris nn silmusvõnkumise, tekitades perioodilise resonantspinge. Kui lülitustoru katkeb, katkeb äkitselt induktiivpooli vool ja induktiivpoolisse salvestatud magnetenergia suunab voolu edasi voolama ja läbima koormuse poolt tarbitava väljundi, mis annab välja fikseeritud pinge. Seda korratakse stabiilse ja juhitava väljundpinge loomiseks.
Kolmandaks, lülitusregulaatori ahela realiseerimine
Nagu me teame, on lülitustoru lülituskiirus väga kiire, suudab teostada kõrgsageduslikku ümberlülitamist, sellel on energiasäästu, stabiilsuse, kõrge efektiivsuse ja nii edasi eelised. Lülitusega reguleeritavas toiteallikas peame kõigepealt kavandama lülitusregulaatori vooluringi, et realiseerida lülitustoru juhtimine. Seejärel stabiliseeritakse väljundpinge filtreerimise, ahela tagasiside jms abil.
Lülitusega reguleeritavas toiteallikas on tavaliselt kasutatavad lülitusregulaatori ahelad dioodregulaatori vooluring, induktiivpooli regulaatori vooluring, magnetelemendi regulaatori ahel ja nii edasi, millest kõige levinum on induktiivpooli regulaatori ahel.
Induktiivpinge regulaatori ahel koosneb peamiselt lülitustorudest, induktiivpoolidest, kondensaatoritest, dioodidest ja väljundahelatest. Selle tööpõhimõte on sama, mis ülal, kui lülitustoru on sisse lülitatud, saab väljundpinget reguleerida induktiivpooliga ja seejärel väljundahela kaudu koormusele toita. Ja lülitustoru väljalülitamisel saab induktiivpoolis olevat energiat dioodi kaudu teisendada väljundpingeks ja seda reguleerida.
Väikese ja keskmise toitelülitusega reguleeritud toiteallikat saab realiseerida otse transistori ajamiahelaga, samas kui suurem toitelülitusega reguleeritud toiteallikas nõuab täpse juhtimise saavutamiseks juhtkiipide või analoogjuhtimisahelate kasutamist.
Neljandaks, silmuse tagasiside juhtimine
Kuna toiteallika väljundpinge muutub koos temperatuuriga, muutuvad koormus ja sisendpinge, tuleb väljundpinget reguleerida. Lülitusega reguleeritud toiteallikas kasutatakse väljundpinge stabiliseerimiseks sageli ahela tagasiside juhtimist, jälgides väljundpinget ning pakkudes tagasisidet ja reguleerimist väljundpinge stabiliseerimiseks.
Täpsemalt, silmuse tagasiside juhtseade realiseerib väljundpinge reguleerimise, võrreldes väljundpinge ja seatud pinge erinevust ning teostades aritmeetikat, võimendamist, filtreerimist ning seejärel lülitustoru juhtivust ja väljalülitamist. Selle protsessi käigus tuleks tagada süsteemi stabiilsus, see tähendab, et reguleerimiskiirus on piisavalt kiire, kuid mitte liiga kiire, vastasel juhul põhjustab see süsteemi ebastabiilsust.
Lühidalt öeldes on lülitusreguleeritud toiteallikas laialdaselt kasutatav toiteallika tüüp ja selle tööpõhimõte on kasutada lülitustoru pinge juhtimiseks ja samal ajal filtreerimise, ahela tagasiside ja muude reguleerimis- ja juhtimisviiside kaudu. pinge, et saavutada stabiilne ja juhitav väljundpinge. Tehnoloogia pideva arenguga on reguleeritud toiteallika vahetamine muutunud paljude elektroonikaseadmete asendamatuks osaks, mis soodustab oluliselt elektroonikatööstuse arengut ja innovatsiooni.
