1. Mis on lülitustoiteallikas?
Lülitustoiteallikas on teatud tüüpi toiteallikas, mis kasutab kaasaegset toiteelektroonilist tehnoloogiat, et kontrollida sisse- ja väljalülitamise ajasuhet, et säilitada stabiilne väljundpinge. Lülitustoiteallikad koosnevad üldiselt impulsslaiuse modulatsiooni (PWM) juht-IC-dest ja MOSFET-idest.
Lülitustoiteallikas on lineaarse toiteallika suhtes. Selle sisendklemm alaldab vahelduvvoolu otse alalisvooluks ja seejärel kasutatakse kõrgsagedusliku võnkeahela toimel lülititoru voolu sisse- ja väljalülitamiseks, et moodustada kõrgsageduslik impulssvool. Induktiivpoolide (kõrgsagedustrafode) abil väljastatakse stabiilne madalpinge alalisvool.
Kuna trafo magnetsüdamiku suurus on pöördvõrdeline lülitustoiteallika töösageduse ruuduga, siis mida kõrgem on sagedus, seda väiksem on südamik. Sel viisil saab trafot oluliselt vähendada ning toiteallika kaalu ja mahtu vähendada. Ja kuna see juhib otse alalisvoolu, on selle toiteallika efektiivsus palju suurem kui lineaarsel toiteallikal. See säästab energiat ja seetõttu eelistavad seda inimesed. Kuid sellel on ka puudusi, see tähendab, et ahel on keeruline, hooldus on keeruline ja vooluringi saaste on tõsine. Toiteallikas on mürarikas ega sobi mõne madala müratasemega vooluringi jaoks.
2. Lülitite toiteallika omadused
Lülitustoiteallikad koosnevad üldiselt impulsslaiuse modulatsiooni (PWM) juht-IC-dest ja MOSFET-idest. Jõuelektroonika tehnoloogia arenedes ja uuendustes kasutatakse praegust lülitustoiteallikat laialdaselt peaaegu kõigis elektroonikaseadmetes peamiselt selle väiksuse, kerge kaalu ja kõrge efektiivsuse tõttu ning selle tähtsus on ilmne.
Kolmas, lülitustoiteallika klassifikatsioon
Vastavalt sellele, kuidas lülitusseade on vooluringis ühendatud, võib lülitustoiteallika jagada kolme kategooriasse: jadalülitustoiteallikas, paralleellülitustoiteallikas ja trafo lülitustoiteallikas.
Nende hulgas võib trafo-tüüpi lülitustoiteallika jagada veelgi: push-pull, poolsild, täissild jne. Vastavalt trafo ergastamisele ja väljundpinge faasile võib selle jagada järgmisteks osadeks: : edasi-, tagasi-, ühe- ja kahekordse ergastusega tüüp.
Neljandaks, vahe lülitustoiteallika ja tavalise toiteallika vahel
Tavalised toiteallikad on üldiselt lineaarsed toiteallikad ja lineaarsed toiteallikad viitavad toiteallikale, milles regulaatori toru töötab lineaarses olekus. See erineb aga lülitustoiteallikas. Lülitustoru (lülitustoiteallikas kutsume tavaliselt reguleerimistoru lülitustoruks) töötab kahes olekus: sisselülitatud takistus on väga väike ja väljalülitatud takistus on väga kõrge. suur.
Lülitustoiteallikas on suhteliselt uut tüüpi toiteallikas. Selle eelisteks on kõrge kasutegur, kerge kaal, pinge tõus ja langus ning suur väljundvõimsus. Kuid kuna vooluahel töötab lüliti olekus, on müra suhteliselt suur.
5. Näited: astmeline lülitustoiteallikas
& #39; räägime lühidalt lülitustoite astmelise lülitustoite tööpõhimõttest: vooluahel koosneb lülititest (tegelikus vooluringis trioodid või väljaefekttorud), vabakäigudioodidest, energiasalvestavatest induktiivpoolidest, filtrikondensaatoritest , jne.
Kui lüliti on suletud, varustab toiteallikas koormust lüliti ja induktiivpooli kaudu ning salvestab osa elektrienergiast induktiivpoolis ja kondensaatoris. Induktiivpooli iseinduktiivsuse tõttu suureneb vool pärast lüliti sisselülitamist suhteliselt aeglaselt, see tähendab, et väljund ei jõua kohe toitepinge väärtuseni.
Teatud aja möödudes lülitatakse lüliti välja. Tänu induktiivpooli iseinduktiivsusele (elusamalt võib arvata, et induktiivpooli voolul on inertsiaalne mõju) jääb voolutugevus ahelas muutumatuks, st voolab edasi vasakult paremale. See vool liigub läbi koormuse, naaseb maandusjuhtmest, voolab vabajooksudioodi anoodile, läbib dioodi ja naaseb induktiivpooli vasakusse otsa, moodustades seega silmuse.
Väljundpinget saab juhtida lüliti suletud ja avatud aja juhtimisega (st PWM-impulsi laiuse modulatsioon). Kui tuvastatakse väljundpinge sisse- ja väljalülitusaja juhtimiseks, et hoida väljundpinget konstantsena, saavutatakse see pinge stabiliseerimise eesmärgi.
Tavaline toiteallikas ja lülitustoide on samad, kuna neil kõigil on pingeregulaatorid, mis kasutavad pinge reguleerimisel tagasiside põhimõtet. Erinevus seisneb selles, et lülitustoiteallikad kasutavad reguleerimiseks lülitustorusid, tavalistes toiteallikates aga tavaliselt trioodi lineaarset võimendusala. Võrdluseks, lülitustoiteallika energiatarve on madal, vahelduvpinge rakendusvahemik on lai ja väljundi alalisvoolu pulsatsioonitegur on parem. Puuduseks on lülitusimpulsi häired.
Tavalise poolsilla lülitustoite põhitööpõhimõte on see, et ülemise silla ja alumise silla lülitustorud (kõrge sageduse korral on lülitustoruks VMOS) lülitatakse sisse kordamööda. Esiteks voolab vool sisse ülemise silla lülitustoru kaudu ja elektrienergia kogumiseks kasutatakse induktiivpooli salvestusfunktsiooni. Mähises lülitatakse lõpuks välja ülemise silla lülitustoru ja sisse lülitatakse alumise silla lülitustoru. Induktiivpool ja kondensaator jätkavad toite väljastamist. Seejärel lülitage alumine silla lüliti toru välja, seejärel lülitage ülemine sild sisse, et vool siseneks, ja korrake seda. Kuna kaks lülititoru lülituvad kordamööda sisse ja välja, nimetatakse seda lülitustoiteallikaks.
Lineaarne toiteallikas on erinev. Kuna lülitit ei sekkuta, on veevarustustorust vett välja voolanud. Kui seda on liiga palju, lekib see välja. Seda näeme sageli, et mõned lineaarsed toiteallika regulaatori torud toodavad palju soojust. Ammendamatu elektrienergia muundatakse kõik soojusenergiaks. Sellest vaatenurgast on lineaarse toiteallika muundamise efektiivsus väga madal ja kui kuumus on kõrge, väheneb komponendi eluiga, mis mõjutab lõppkasutuse efekti.
Kuus. Peamised erinevused: töömeetodid
Lineaarse toiteallika võimsuse reguleerimise toru töötab alati võimenduspiirkonnas ja läbiv vool on pidev. Reguleerimistoru suure võimsuskadu tõttu on vaja suuremat võimsuse reguleerimistoru ja paigaldatakse suur radiaator. Kuumus on tõsine ja kasutegur väga madal, üldiselt 40% kuni 60% (peab ütlema, et see on väga lineaarne toiteallikas).
Lineaarse toiteallika töömeetod eeldab pinge vähendamise seadet, mis lülitub kõrgepingelt madalpingele. Üldiselt on see trafo, kuid on ka teist tüüpi, näiteks KX-i toiteallikaid, mida seejärel alaldatakse alalispinge väljastamiseks. Sel viisil on ka maht suur, suhteliselt raske, madala efektiivsusega ja suure soojuse tootmisega; kuid sellel on ka eelised: väike pulsatsioon, hea reguleerimissagedus, väikesed välised häired, sobib kasutamiseks analoogskeemidega/erinevate võimenditega jne.
Lülitustoiteallika toiteseade töötab lülitusolekus. Pinge reguleerimisel salvestatakse energia ajutiselt induktiivmähise kaudu, nii et selle kadu on väike, efektiivsus on kõrge ja soojuse hajumise nõue on madal, kuid sellel on trafo ja energiasalvestuse induktiivsus. Kõrgemad nõuded on ka madala kadu ja suure läbilaskvusega materjalide kasutamisele. Selle trafo on vaid väike sõna. Kogutõhusus on vahemikus 80% kuni 98%. Lülitustoiteallikas on kõrge kasuteguriga, kuid väikese suurusega, kuid võrreldes lineaarse toiteallikaga on selle pulsatsioon ning pinge ja voolu reguleerimise kiirus teatud määral diskonteeritud.