Lülitustoiteallika tööpõhimõte Kolm lülitustoite tingimust
Lülitustoiteallika tööpõhimõte Lülitustoiteploki tööprotsess on üsna kergesti mõistetav. Lineaarses toiteallikas pannakse toitetransistor töötama lineaarrežiimis. Erinevalt lineaarsest toiteallikast paneb PWM-lülitustoiteallikas toitetransistori tööle sisse- ja väljalülitatud olekus. , nendes kahes olekus on jõutransistorile lisatud volt-ampri korrutis väga väike (sisselülitamisel on pinge madal ja vool suur; väljalülitamisel on pinge kõrge ja vool on väike) / volti toiteseadmel Ampere toode on toitepooljuhtseadmel tekkiv kadu.
Lülitustoiteallika tööpõhimõte
Lülitustoiteallika tööprotsessist on üsna lihtne aru saada. Lineaarses toiteallikas pannakse toitetransistor töötama lineaarses režiimis. Erinevalt lineaarsest toiteallikast paneb pwm lülitustoiteplokk toitetransistori tööle sisse- ja väljalülitatud olekus. Olekus on jõutransistorile lisatud volt-ampri toode väga väike (sisselülitamisel on pinge madal ja vool suur; väljalülitamisel on pinge kõrge ja vool väike) / toiteseadme volt-ampritoode on seadmel tekkinud võimsuse pooljuhtide kaod. Võrreldes lineaarse toiteallikaga saavutatakse pwm lülitustoiteallika efektiivsem tööprotsess "hakkimise" ehk sisend-alalispinge tükeldamise teel impulsspingeks, mille amplituud on võrdne sisendpinge amplituudiga. Impulsi töötsüklit reguleerib lülitustoite kontroller. Kui sisendpinge on hakitud vahelduvvoolu ruutlaineks, saab selle amplituudi trafo kaudu üles või alla tõsta. Suurendades trafo sekundaarmähiste arvu, saab suurendada väljundpingegruppide arvu. Lõpuks need vahelduvvoolu lainekujud alaldatakse ja filtreeritakse, et saada alalisvoolu väljundpinge. Kontrolleri põhieesmärk on hoida väljundpinget stabiilsena ja selle töö on väga sarnane kontrolleri lineaarsele vormile. See tähendab, et kontrolleri funktsionaalse ploki, pinge referentsi ja veavõimendi saab projekteerida nii, et see on sama, mis lineaarregulaatoril. Nende erinevus seisneb selles, et veavõimendi väljund (veapinge) läbib enne jõutransistori käivitamist pinge/impulsi laiuse teisendusploki. Lülitustoiteallikal on kaks peamist töörežiimi: edasi- ja võimendusmuundamine. Kuigi nende erinevate osade paigutus on väga väike, on tööprotsess väga erinev ja igal konkreetsel rakendusel on oma eelised.
Kolm lülitustoite tingimust
lüliti
Jõuelektroonika töötab pigem lülitusolekus kui lineaarses olekus
kõrgsagedus
Võimsad elektroonikaseadmed töötavad pigem kõrgetel sagedustel kui madalatel sagedustel, mis on lähedal tööstuslikele sagedustele
DC
Lülitustoiteallikas väljastab vahelduvvoolu asemel alalisvoolu ja võib väljastada ka kõrgsageduslikku vahelduvvoolu, näiteks elektroonilisi trafosid
Lülitustoiteallika klassifikatsioon
Lülitustoitetehnoloogia valdkonnas arendavad inimesed samaaegselt seotud jõuelektroonikaid ja lülitussageduse muundamise tehnoloogiat. Need kaks edendavad üksteist, et edendada lülitustoiteallika kerget, väikest, õhukest, madala mürataseme, kõrge töökindluse ja segamisvastase arengu suunas. Lülitustoiteallikad võib jagada kahte kategooriasse: AC/DC ja DC/DC. Samuti on olemas AC/ACDC/AC, näiteks inverterid. DC/DC muundurid on nüüdseks modulariseeritud ning disainitehnoloogia ja tootmisprotsessid on küpsenud nii kodu- kui välismaal. Kasutajad on standardimist tunnustanud, kuid AC/DC modulariseerimisel tekib oma omaduste tõttu modulariseerimise käigus keerukamaid tehnilisi ja tootmisprotsesse. Kahte tüüpi lülitustoiteallikate struktuuri ja omadusi kirjeldatakse allpool.
Lülitustoitetehnoloogia arengusuund
Lülitustoiteallika arendussuund on kõrge sagedus, kõrge töökindlus, madal tarbimine, madal müratase, häiretevastane ja modulariseeritus. Kuna lülitustoiteallika põhitehnoloogia on kerge, väike ja õhuke on kõrge sagedusega, on välismaised lülitustoiteallikate tootjad pühendunud uute kõrge intelligentsusega komponentide sünkroonsele väljatöötamisele, eelkõige sekundaarse alaldi kaotuse parandamiseks. raua hapniku (Mn? Zn) materjalid, et suurendada teaduslikku ja tehnoloogilist innovatsiooni, et parandada kõrget magnetilist jõudlust kõrgsagedusel ja suure magnetvoo tihedusega (Bs), ning seadme miniaturiseerimine on samuti võtmetehnoloogia. SMT-tehnoloogia rakendamine on lülitustoiteallikate vahetamisel teinud suuri edusamme. Komponendid on paigutatud trükkplaadi mõlemale küljele, et lülitustoiteallikas oleks kerge, väike ja õhuke. Lülitustoiteallika kõrge sagedus muudab traditsioonilise PWM-lülitustehnoloogia paratamatult uuendusi. ZVS-i ja ZCS-i pehmest lülitustehnoloogiast on saanud lülitustoiteallika peavoolutehnoloogia ning lülitustoiteallika tööefektiivsus on oluliselt paranenud. Kõrgete töökindlusnäitajate jaoks vähendavad Ameerika Ühendriikide lülitustoiteallikate tootjad seadmete pinget, vähendades töövoolu ja ristmiku temperatuuri, mis parandab oluliselt toodete töökindlust. Modulariseerimine on lülitustoiteallikate arendamise üldine suund. Modulaarseid toiteallikaid saab kasutada hajutatud toitesüsteemide moodustamiseks ja N pluss 1 koondatud toitesüsteeme saab projekteerida nii, et saavutada võimsuse suurendamine paralleelrežiimis. Pöördudes lülitustoiteallika kõrge töömüra ebasoodsasse olukorda, suureneb ainult kõrge sageduse saavutamise korral ka müra ning osalise resonantsmuundamisahela tehnoloogia kasutamine võib teoreetiliselt saavutada kõrge sageduse ja vähendada müra, kuid on endiselt tehnilisi probleeme resonantsmuundamistehnoloogia praktilisel rakendamisel, seega tuleb selles valdkonnas veel palju tööd teha, et seda tehnoloogiat praktiliseks muuta. Jõuelektroonika tehnoloogia pidev innovatsioon muudab lülitustoiteallikate tööstusel laialdased arenguväljavaated. Et kiirendada minu kodumaa kommuteeriva toiteallika tööstuse arengut, peame astuma tehnoloogilise innovatsiooni teele, lahkuma Hiina eripäradega tööstuse, hariduse ja teaduse ühise arendamise teelt ning aitama kaasa minu tööstuse kiirele arengule. riigi rahvamajandus.
Lülitustoiteallika ooterežiimi tõhususe parandamise meetod
lõika algus
Flyback-toiteallika jaoks toidab juhtkiipi pärast käivitamist abimähis ja käivitustakisti pingelang on umbes 300 V. Eeldades, et käivitustakistus on 47kΩ, on voolutarve ligi 2W. Ooterežiimi efektiivsuse parandamiseks tuleb see takisti kanal pärast käivitamist katkestada. TOPSWITCH, ICE2DS02G on sees spetsiaalne käivitusahel, mis võib peale käivitamist takisti välja lülitada. Kui kontrolleril puudub spetsiaalne käivitusahel, saab käivitustakistiga jadamisi ühendada ka kondensaatori ning käivitamisjärgne kadu võib järk-järgult langeda nullini. Puuduseks on see, et toiteallikas ei saa ennast taaskäivitada ja vooluahelat saab uuesti käivitada alles pärast sisendpinge lahtiühendamist kondensaatori tühjendamiseks.
vähendada kella sagedust
Kellasagedust saab vähendada sujuvalt või järsult. Sujuv langus tähendab, et kui tagasiside ületab teatud läve, väheneb taktsagedus lineaarselt läbi konkreetse mooduli.
töörežiimi vahetamine
1. QR→pWM Kõrgsagedusrežiimis töötavate toiteallikate vahetamiseks võib ooterežiimis madalsagedusrežiimile lülitumine vähendada ooterežiimi kadu. Näiteks kvaasiresonantse lülitustoiteallika (töösagedus mitusada kHz kuni mitu MHz) puhul saab selle ooterežiimis lülitada madala sagedusega impulsi laiuse modulatsiooni juhtimisrežiimile pWM (kümneid kHz). IRIS40xx kiip parandab ooterežiimi tõhusust, lülitades QR ja pWM vahel. Kui toiteallikas on väikese koormuse ja ooterežiimis, on abimähise pinge väike, Q1 on välja lülitatud ja resonantssignaali ei saa FB-klemmile edastada. FB pinge on madalam kui kiibi sees olev lävipinge ja kvaasiresonantsrežiimi ei saa käivitada ning ahel töötab madalamal sagedusel. PWM juhtimisrežiim.
2. pWM→pFM Toiteplokkide vahetamiseks, mis töötavad pWM-režiimis nimivõimsusel, saate ooterežiimi tõhususe parandamiseks lülituda ka pFM-režiimi, st sisselülitusaja fikseerimiseks ja väljalülitusaja reguleerimiseks. Mida väiksem on koormus, seda pikem on väljalülitusaeg ja kõrgem töösagedus. Madal. Lisage ooterežiimi signaal selle pW/ viigule, nimikoormuse tingimustes, kontakt on kõrge, vooluahel töötab pWM režiimis, kui koormus on alla teatud läve, tõmmatakse viik madalale, ahel töötab pFM režiimis. PWM-i ja pFM-i vahelise ümberlülitamise realiseerimine parandab ka toiteallika efektiivsust väikese koormuse ja ooteoleku ajal. Kella sagedust vähendades ja töörežiimi vahetades saab ooterežiimi töösagedust vähendada, ooterežiimi efektiivsust parandada, kontrollerit töös hoida ja väljundit kogu koormusvahemikus korralikult reguleerida. Reageerib kiiresti isegi siis, kui koormus tõuseb nullist täiskoormusele ja vastupidi. Väljundpinge languse ja ületamise väärtused hoitakse lubatud vahemikus.
Kontrollitav impulssrežiim
(BurstMode) juhitav impulssrežiim, tuntud ka kui SkipCycleMode (SkipCycleMode), viitab ahela teatud lülile, mida juhib signaal, mille periood on pikem kui pWM-kontrolleri kellaperiood, kui see on väikese koormuse või ooterežiimis. et pWM Väljundimpulss on kehtiv või kehtetu perioodiliselt, nii et kerge koormuse ja ooterežiimi efektiivsust saab parandada, vähendades lülitite arvu ja suurendades töötsüklit konstantsel sagedusel. Selle signaali saab lisada tagasisidekanalile, pWM-signaali väljundkanalile, pWM-kiibi lubamisviiule (nagu LM2618, L6565) või kiibi sisemoodulile (nt NCp1200, FSD200, L6565 ja TinySwitchi seeria kiibid).
