（A） O princípio de composição da fonte de alimentação chaveada
1.1 Circuito de entrada
Circuito de filtro linear, circuito de supressão de corrente de surto, circuito retificador.
Função: Converta a fonte de alimentação CA da grade de entrada na fonte de alimentação de entrada CC da fonte de alimentação chaveada que atenda aos requisitos.
1.1.1 Circuito de filtro linear
Suprimir harmônicos e ruídos
1.1.2 Circuito de filtro de surto
Suprimir a corrente de surto da rede
1.1.3 Circuito retificador
Converter CA em CC
Existem dois tipos: tipo de entrada de capacitor e tipo de entrada de bobina de estrangulamento. A maioria das fontes de alimentação chaveadas são as primeiras
1.2 Circuito de conversão
Contém circuito de comutação, circuito de isolamento de saída (conversor), etc. É o canal principal paracomutação de fonte de alimentaçãoconversão e completa a modulação de corte e a saída da forma de onda da fonte de alimentação com energia.
O tubo de alimentação de comutação neste nível é o seu dispositivo principal.
1.2.1 Circuito de comutação
Modo de direção: autoexcitado, excitado externamente
Circuito de conversão: isolado, não isolado, ressonante
Dispositivos de energia: Os mais comumente usados são GTR, MOSFET, IGBT
Modo de modulação: PWM, PFM e híbrido. PWM é o mais comumente usado.
1.2.2 Saída do conversor
Dividido em sem eixo e com eixo. Nenhum eixo é necessário para retificação de meia onda e retificação duplicadora de corrente. O eixo é necessário para onda completa.
1.3 Circuito de controle
Fornece pulsos retangulares modulados ao circuito de acionamento para ajustar a tensão de saída.
Circuito de referência: Fornece referência de tensão. Como referência paralela LM358, AD589, referência de série AD581, REF192, etc.
Circuito de amostragem: Pegue toda ou parte da tensão de saída.
Amplificação de comparação: Compare o sinal de amostragem com o sinal de referência para gerar um sinal de erro para controlar o circuito PM da fonte de alimentação.
Conversão V/F: Converta o sinal de tensão de erro em um sinal de frequência.
Oscilador: Gera onda de oscilação de alta frequência
Circuito de acionamento da base: Converta o sinal de oscilação modulado em um sinal de controle adequado para acionar a base do tubo da chave.
1.4 Circuito de saída
Retificação e filtragem
Rectifique a tensão de saída para CC pulsante e suavize-a para uma tensão CC de baixa ondulação. A tecnologia de retificação de saída agora possui métodos de retificação de meia onda, onda completa, potência constante, duplicação de corrente, síncrona e outros.
(B) Análise de várias fontes de alimentação topológicas
2.1 Conversor Buck
Circuito Buck: Chopper Buck, polaridade de entrada e saída são as mesmas.
Como o produto volt-segundo da carga e descarga do indutor é igual em estado estacionário, tensão de entrada Ui, tensão de saída Uo; portanto:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Ou seja, a relação das tensões de entrada e saída é:
Uo/Ui=▲ (ciclo de trabalho)
Topologia do circuito Buck
Quando a chave é ligada, a potência de entrada é filtrada pelo indutor L e pelo capacitor C para fornecer corrente à extremidade da carga; quando a chave é desligada, o indutor L continua a fluir através do diodo para manter a corrente de carga contínua. A tensão de saída não excederá a tensão de alimentação de entrada devido ao ciclo de trabalho.
2.2 Conversor de reforço
Circuito Boost: boost chopper, polaridade de entrada e saída são as mesmas.
Usando o mesmo método, de acordo com o princípio de que o produto volt-segundo de carga e descarga do indutor L é igual em estado estacionário, a relação de tensão pode ser derivada: Uo/Ui=1/(1-▲）
Topologia de circuito de reforço
O tubo interruptor Q1 e a carga deste circuito estão conectados em paralelo. Quando o tubo da chave é ligado, a corrente passa pelo indutor L1 para suavizar a onda e a fonte de alimentação carrega o indutor L1. Quando o tubo da chave é desligado, o indutor L descarrega na carga e na fonte de alimentação, e a tensão de saída será a tensão de entrada Ui + UL, portanto, tem um efeito de reforço.
2.3 Conversor Flyback
Circuito Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, polaridade de entrada e saída são opostas e o indutor é transmitido.
Relação de tensão: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologia do circuito Buck-Boost
Quando S está ligado, a fonte de alimentação da carga carrega apenas o indutor. Quando S está desligado, a fonte de alimentação é descarregada para a carga através do indutor para obter a transmissão de energia.
Portanto, o indutor L aqui é um dispositivo para transmissão de energia.
(C) Campos de aplicação
O circuito de fonte de alimentação chaveada tem as vantagens de alta eficiência, tamanho pequeno, peso leve e tensão de saída estável, por isso é amplamente utilizado em comunicações, computadores, automação industrial, eletrodomésticos e outros campos. Por exemplo, no campo da informática, a fonte de alimentação chaveada tornou-se a principal fonte de alimentação do computador, o que pode garantir a operação estável do equipamento de informática; no campo das novas energias, a fonte de alimentação chaveada também desempenha um papel importante como um dispositivo que pode converter energia de forma estável.
Resumindo, o circuito de fonte de alimentação chaveada é um circuito de conversão de energia eficiente e confiável. Seu princípio de funcionamento é principalmente converter a energia elétrica de entrada em uma saída de energia CC estável e confiável por meio de conversão de comutação de alta frequência e filtragem de retificação.
Horário da postagem: 10 de outubro de 2024