（A）Princip sestave stikalnega napajanja
1.1 Vhodno vezje
Linearno filtrsko vezje, vezje za dušenje udarnega toka, vezje usmernika.
Funkcija: Pretvorite napajalnik z izmeničnim tokom vhodnega omrežja v vhodni napajalnik z enosmernim tokom stikalnega napajalnika, ki izpolnjuje zahteve.
1.1.1 Linearno filtrsko vezje
Zadušite harmonike in hrup
1.1.2 Vezje prenapetostnega filtra
Zadušite udarni tok iz omrežja
1.1.3 Usmerniško vezje
Pretvarjanje AC v DC
Obstajata dve vrsti: kondenzatorski vhodni tip in vhodni tip dušilne tuljave. Večina stikalnih napajalnikov je prvih
1.2 Pretvorbeno vezje
Vsebuje stikalno vezje, izhodno izolacijsko (pretvorniško) vezje itd. Je glavni kanal zastikalno napajanjepretvorbo in zaključi modulacijo rezanja in izhod valovne oblike napajalnika z močjo.
Preklopna močnostna cev na tej ravni je njegova jedrna naprava.
1.2.1 Preklopno vezje
Način pogona: samovzbujanje, zunanje vzbujanje
Pretvorno vezje: izolirano, neizolirano, resonančno
Napajalne naprave: Najpogosteje uporabljene so GTR, MOSFET, IGBT
Način modulacije: PWM, PFM in hibrid. Najpogosteje se uporablja PWM.
1.2.2 Izhod pretvornika
Razdeljen na brez gredi in z gredjo. Za polvalovno usmerjanje in usmerjanje s podvajalnikom toka ni potrebna gred. Za polni val je potrebna gred.
1.3 Krmilno vezje
Zagotovite modulirane pravokotne impulze pogonskemu vezju za prilagoditev izhodne napetosti.
Referenčno vezje: Zagotovite referenčno napetost. Kot so vzporedna referenca LM358, AD589, serijska referenca AD581, REF192 itd.
Vzorčno vezje: vzemite celotno ali del izhodne napetosti.
Primerjalno ojačanje: Primerjajte signal vzorčenja z referenčnim signalom, da ustvarite signal napake za krmiljenje napajalnega vezja PM.
Pretvorba V/F: Pretvorite napetostni signal napake v frekvenčni signal.
Oscilator: ustvari visokofrekvenčno nihanje
Osnovno pogonsko vezje: Pretvorite modulirani signal nihanja v ustrezen krmilni signal za pogon osnove stikalne cevi.
1.4 Izhodno vezje
Popravljanje in filtriranje
Popravite izhodno napetost v pulzirajočo enosmerno napetost in jo zgladite v enosmerno napetost z nizkim valovanjem. Tehnologija popravljanja izhoda ima zdaj polvalovno, polvalovno, konstantno moč, podvojitev toka, sinhrono in druge metode popravljanja.
(B) Analiza različnih topoloških napajalnikov
2.1 Buck pretvornik
Buck vezje: Buck sekalnik, vhodna in izhodna polariteta sta enaki.
Ker je volt-sekundni produkt naboja in praznjenja induktorja enak v ustaljenem stanju, vhodna napetost Ui, izhodna napetost Uo; torej:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(tona+toff)
Uo/Ui=tona/(tona+toff)=▲
To pomeni, da je razmerje vhodne in izhodne napetosti:
Uo/Ui=▲ (delovni cikel)
Topologija Buckovega vezja
Ko je stikalo vklopljeno, se vhodna moč filtrira z induktorjem L in kondenzatorjem C, da se zagotovi tok na strani bremena; ko je stikalo izklopljeno, induktor L še naprej teče skozi diodo, da ohranja tok bremena neprekinjen. Izhodna napetost zaradi delovnega cikla ne bo presegla napetosti vhodne moči.
2.2 Povečevalni pretvornik
Ojačevalno vezje: ojačevalnik, vhodna in izhodna polariteta sta enaki.
Z isto metodo, v skladu z načelom, da sta volt-sekundni produkt polnjenja in praznjenja induktorja L enaka v stabilnem stanju, je mogoče izpeljati napetostno razmerje: Uo/Ui=1/(1-▲）
Topologija ojačevalnega vezja
Stikalna cev Q1 in obremenitev tega vezja sta povezana vzporedno. Ko je stikalna cev vklopljena, gre tok skozi induktor L1, da zgladi val, in napajalnik napolni induktor L1. Ko je stikalna cev izklopljena, se induktor L izprazni v obremenitev in napajalnik, izhodna napetost pa bo vhodna napetost Ui+UL, tako da ima ojačevalni učinek.
2.3 Povratni pretvornik
Buck-Boost Circuit: Boost/Buck Chopper, vhodna in izhodna polariteta sta nasprotni in induktor se prenaša.
Napetostno razmerje: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologija vezja Buck-Boost
Ko je S vklopljen, napajalnik bremena polni samo induktor. Ko je S izklopljen, se napajalnik odvaja v obremenitev skozi induktor, da se doseže prenos moči.
Zato je tukaj induktor L naprava za prenos energije.
(C) Področja uporabe
Preklopno napajalno vezje ima prednosti visoke učinkovitosti, majhnosti, majhne teže in stabilne izhodne napetosti, zato se pogosto uporablja v komunikacijah, računalnikih, industrijski avtomatizaciji, gospodinjskih aparatih in drugih področjih. Na primer, na računalniškem področju je stikalni napajalnik postal glavni tok računalniškega napajanja, ki lahko zagotovi stabilno delovanje računalniške opreme; na področju nove energije igra pomembno vlogo tudi stikalni napajalnik kot naprava, ki lahko stabilno pretvarja energijo.
Skratka, stikalno napajalno vezje je učinkovito in zanesljivo vezje za pretvorbo moči. Njegovo načelo delovanja je predvsem pretvorba vhodne električne energije v stabilno in zanesljivo izhodno moč enosmernega toka z visokofrekvenčno preklopno pretvorbo in usmerjevalnim filtriranjem.
Čas objave: 10. oktober 2024