（A）Принцип композиції імпульсного джерела живлення
1.1 Вхідна схема
Схема лінійного фільтра, схема придушення імпульсних струмів, схема випрямляча.
Функція: Перетворення джерела живлення змінного струму вхідної мережі на джерело живлення постійного струму імпульсного джерела живлення, яке відповідає вимогам.
1.1.1 Схема лінійного фільтра
Придушення гармонік і шумів
1.1.2 Схема фільтра перенапруги
Придушити імпульсний струм від мережі
1.1.3 Схема випрямляча
Перетворення змінного струму в постійний
Існує два типи: конденсаторний вхід і дросель. Більшість імпульсних джерел живлення є першими
1.2 Схема перетворення
Містить комутаційну схему, вихідну ізоляційну схему (конвертер) тощо. Це основний канал дляімпульсний джерело живленняперетворення та завершує модуляцію подрібнення та вихід форми сигналу джерела живлення з потужністю.
Імпульсна лампа на цьому рівні є його основним пристроєм.
1.2.1 Схема комутації
Режим приводу: самозбудження, зовнішнє збудження
Схема перетворення: ізольована, неізольована, резонансна
Силові пристрої: найбільш часто використовувані GTR, MOSFET, IGBT
Режим модуляції: PWM, PFM і гібридний. Найбільш часто використовується ШІМ.
1.2.2 Вихід конвертера
Поділяються на безвальні і вальні з. Для напівхвильового випрямлення та випрямлення подвоєння струму вал не потрібен. Вал необхідний для повної хвилі.
1.3 Схема керування
Подайте модульовані прямокутні імпульси в схему приводу для регулювання вихідної напруги.
Опорний контур: Забезпечте опорну напругу. Наприклад, паралельне посилання LM358, AD589, посилання серії AD581, REF192 тощо.
Схема вибірки: Візьміть всю або частину вихідної напруги.
Порівняльне посилення: порівняйте сигнал вибірки з опорним сигналом, щоб створити сигнал помилки для керування ланцюгом джерела живлення PM.
Перетворення V/F: Перетворення сигналу напруги помилки в сигнал частоти.
Осцилятор: генерує високочастотну коливальну хвилю
Основна схема приводу: перетворює модульований сигнал коливань у відповідний керуючий сигнал для керування основою трубки перемикача.
1.4 Вихідна схема
Ректифікація і фільтрація
Випряміть вихідну напругу в пульсуючий постійний струм і згладьте його в напругу постійного струму з низькими пульсаціями. Технологія випрямлення вихідного сигналу тепер має півхвильові, повнохвильові, постійну потужність, подвоєння струму, синхронні та інші методи випрямлення.
(B) Аналіз різних топологічних джерел живлення
2.1 Понижуючий конвертер
Бак-ланцюг: Бак-подрібнювач, вхідна та вихідна полярності однакові.
Оскільки вольт-секундний добуток заряду та розряду індуктивності дорівнює в усталеному стані, вхідна напруга Ui, вихідна напруга Uo; тому:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=тонна/(тонна+toff)=▲
Тобто співвідношення вхідної та вихідної напруг:
Uo/Ui=▲ (робочий цикл)
Топологія схеми Бака
Коли перемикач увімкнено, вхідна потужність фільтрується індуктором L і конденсатором C для забезпечення струму на кінці навантаження; коли перемикач вимкнено, індуктор L продовжує протікати через діод, щоб підтримувати постійний струм навантаження. Вихідна напруга не перевищуватиме напругу вхідного живлення через робочий цикл.
2.2 Підвищувальний перетворювач
Схема підсилення: переривник підсилення, полярність входу та виходу однакова.
Використовуючи той самий метод, відповідно до принципу, що зарядний і розрядний вольт-секундний добуток індуктора L є рівним у сталому стані, можна отримати співвідношення напруги: Uo/Ui=1/(1-▲）
Топологія схеми підвищення
Комутаційна трубка Q1 і навантаження цього кола з'єднані паралельно. Коли комутаційна трубка включена, струм проходить через індуктор L1 для згладжування хвилі, і джерело живлення заряджає індуктор L1. Коли комутаційна трубка вимкнена, індуктор L розряджається до навантаження та джерела живлення, а вихідна напруга буде дорівнювати вхідній напрузі Ui+UL, тому це має ефект підвищення.
2.3 Поворотний конвертер
Ланцюг Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, вхідна та вихідна полярності протилежні, і індуктор передається.
Співвідношення напруги: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Топологія схеми Buck-Boost
Коли S увімкнено, джерело живлення навантаження заряджає лише індуктор. Коли S вимкнено, джерело живлення розряджається до навантаження через індуктор для досягнення передачі потужності.
Тому індуктор L тут є пристроєм для передачі енергії.
(C) Сфери застосування
Схема імпульсного джерела живлення має такі переваги, як висока ефективність, малий розмір, мала вага та стабільна вихідна напруга, тому вона широко використовується в комунікаціях, комп’ютерах, промисловій автоматизації, побутовій техніці та інших галузях. Наприклад, у комп’ютерній сфері імпульсний блок живлення став основним джерелом живлення комп’ютера, який може забезпечити стабільну роботу комп’ютерного обладнання; У сфері нової енергетики імпульсне джерело живлення також відіграє важливу роль як пристрій, який може стабільно перетворювати енергію.
Коротше кажучи, схема імпульсного джерела живлення є ефективною та надійною схемою перетворення потужності. Його принцип роботи полягає головним чином у перетворенні вхідної електричної енергії в стабільну та надійну вихідну потужність постійного струму за допомогою високочастотного перемикання та фільтрації випрямлення.
Час публікації: 10 жовтня 2024 р