（A）Il principio di composizione dell'alimentatore switching
1.1 Circuito di ingresso
Circuito filtro lineare, circuito di soppressione della corrente di picco, circuito raddrizzatore.
Funzione: converte l'alimentazione CA della rete di ingresso nell'alimentazione di ingresso CC dell'alimentatore switching che soddisfa i requisiti.
1.1.1 Circuito di filtro lineare
Elimina armoniche e rumore
1.1.2 Circuito del filtro contro le sovratensioni
Sopprimere i picchi di corrente dalla rete
1.1.3 Circuito raddrizzatore
Converti CA in CC
Sono disponibili due tipi: tipo con ingresso condensatore e tipo con ingresso bobina d'induttanza. La maggior parte degli alimentatori switching sono i primi
1.2 Circuito di conversione
Contiene il circuito di commutazione, il circuito di isolamento dell'uscita (convertitore), ecc. È il canale principale peralimentazione elettrica commutabileconversione e completa la modulazione di taglio e l'uscita della forma d'onda dell'alimentazione con potenza.
La valvola di commutazione a questo livello è il suo dispositivo principale.
1.2.1 Circuito di commutazione
Modalità di guida: autoeccitato, eccitato esternamente
Circuito di conversione: isolato, non isolato, risonante
Dispositivi di potenza: I più comunemente utilizzati sono GTR, MOSFET, IGBT
Modalità di modulazione: PWM, PFM e ibrida. PWM è il più comunemente usato.
1.2.2 Uscita del convertitore
Diviso in senza albero e con albero. Per il raddrizzamento a semionda e il raddrizzamento con duplicatore di corrente non è necessario alcun albero. L'albero è richiesto per l'onda intera.
1.3 Circuito di controllo
Fornire impulsi rettangolari modulati al circuito di comando per regolare la tensione di uscita.
Circuito di riferimento: fornisce il riferimento di tensione. Come riferimento parallelo LM358, AD589, riferimento serie AD581, REF192, ecc.
Circuito di campionamento: preleva tutta o parte della tensione di uscita.
Amplificazione di confronto: confrontare il segnale di campionamento con il segnale di riferimento per generare un segnale di errore per il controllo del circuito PM di alimentazione.
Conversione V/F: converte il segnale di tensione di errore in un segnale di frequenza.
Oscillatore: genera un'onda di oscillazione ad alta frequenza
Circuito di azionamento di base: convertire il segnale di oscillazione modulato in un segnale di controllo adatto per azionare la base del tubo dell'interruttore.
1.4 Circuito di uscita
Rettifica e filtraggio
Raddrizzare la tensione di uscita in una tensione continua pulsante e uniformarla in una tensione continua a basso ripple. La tecnologia di rettifica dell'uscita ora dispone di semionda, onda intera, potenza costante, raddoppio della corrente, metodi sincroni e altri metodi di rettifica.
(B) Analisi di vari alimentatori topologici
2.1 Convertitore buck
Circuito buck: chopper buck, polarità di ingresso e uscita sono le stesse.
Poiché il prodotto volt-secondo della carica e della scarica dell'induttore è uguale in stato stazionario, la tensione di ingresso Ui e la tensione di uscita Uo; Perciò:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Cioè, la relazione tra la tensione di ingresso e quella di uscita è:
Uo/Ui=▲ (ciclo di lavoro)
Topologia del circuito buck
Quando l'interruttore è acceso, la potenza in ingresso viene filtrata dall'induttore L e dal condensatore C per fornire corrente all'estremità del carico; quando l'interruttore è spento, l'induttore L continua a fluire attraverso il diodo per mantenere continua la corrente di carico. La tensione di uscita non supererà la tensione di alimentazione in ingresso a causa del ciclo di lavoro.
2.2 Convertitore di spinta
Circuito boost: chopper boost, polarità di ingresso e uscita sono le stesse.
Utilizzando lo stesso metodo, secondo il principio secondo cui il prodotto volt-secondo di carica e scarica dell'induttore L è uguale in stato stazionario, è possibile derivare la relazione di tensione: Uo/Ui=1/(1-▲）
Potenzia la topologia del circuito
Il tubo interruttore Q1 e il carico di questo circuito sono collegati in parallelo. Quando il tubo dell'interruttore è acceso, la corrente passa attraverso l'induttore L1 per attenuare l'onda e l'alimentatore carica l'induttore L1. Quando il tubo dell'interruttore è spento, l'induttore L si scarica sul carico e sull'alimentatore e la tensione di uscita sarà la tensione di ingresso Ui+UL, quindi ha un effetto boost.
2.3 Convertitore flyback
Circuito Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, la polarità di ingresso e uscita è opposta e l'induttore viene trasmesso.
Rapporto di tensione: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologia del circuito buck-boost
Quando S è acceso, l'alimentatore di carico carica solo l'induttore. Quando S è spento, l'alimentazione viene scaricata al carico attraverso l'induttore per ottenere la trasmissione di potenza.
Pertanto, l'induttore L qui è un dispositivo per la trasmissione di energia.
(C) Campi di applicazione
Il circuito di alimentazione a commutazione presenta i vantaggi di alta efficienza, dimensioni ridotte, leggerezza e tensione di uscita stabile, quindi è ampiamente utilizzato nelle comunicazioni, nei computer, nell'automazione industriale, negli elettrodomestici e in altri campi. Ad esempio, nel campo dei computer, l'alimentatore a commutazione è diventato la corrente principale dell'alimentazione del computer, che può garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature informatiche; nel campo delle nuove energie, anche l'alimentatore switching svolge un ruolo importante come dispositivo in grado di convertire stabilmente l'energia.
In breve, il circuito di alimentazione a commutazione è un circuito di conversione di potenza efficiente e affidabile. Il suo principio di funzionamento è principalmente quello di convertire l'energia elettrica in ingresso in un'uscita di potenza CC stabile e affidabile attraverso la conversione di commutazione ad alta frequenza e il filtraggio di rettifica.
Orario di pubblicazione: 10 ottobre 2024