（A） Prinsip komposisi catu daya switching
1.1 Rangkaian masukan
Rangkaian filter linier, rangkaian penekan arus lonjakan, rangkaian penyearah.
Fungsi: Ubah catu daya AC jaringan masukan menjadi catu daya masukan DC dari catu daya switching yang memenuhi persyaratan.
1.1.1 Rangkaian filter linier
Menekan harmonik dan kebisingan
1.1.2 Rangkaian filter lonjakan arus
Menekan arus lonjakan dari jaringan
1.1.3 Rangkaian penyearah
Ubah AC menjadi DC
Ada dua jenis: tipe input kapasitor dan tipe input koil tersedak. Sebagian besar catu daya switching adalah yang pertama
1.2 Rangkaian konversi
Berisi sirkuit switching, sirkuit isolasi keluaran (konverter), dll. Ini adalah saluran utama untukmengalihkan catu dayakonversi, dan menyelesaikan modulasi pemotongan dan keluaran bentuk gelombang catu daya dengan daya.
Tabung daya switching pada tingkat ini adalah perangkat intinya.
1.2.1 Rangkaian peralihan
Mode berkendara: bersemangat sendiri, bersemangat secara eksternal
Sirkuit konversi: terisolasi, tidak terisolasi, beresonansi
Perangkat listrik: Yang paling umum digunakan adalah GTR, MOSFET, IGBT
Mode modulasi: PWM, PFM, dan hybrid. PWM adalah yang paling umum digunakan.
1.2.2 Keluaran konverter
Dibagi menjadi bebas poros dan poros dengan. Tidak diperlukan poros untuk penyearah setengah gelombang dan penyearah pengganda arus. Poros diperlukan untuk gelombang penuh.
1.3 Sirkuit kendali
Berikan pulsa persegi panjang termodulasi ke sirkuit penggerak untuk menyesuaikan tegangan keluaran.
Sirkuit referensi: Memberikan referensi tegangan. Seperti referensi paralel LM358, AD589, referensi seri AD581, REF192, dll.
Rangkaian pengambilan sampel: Ambil seluruh atau sebagian tegangan keluaran.
Amplifikasi perbandingan: Bandingkan sinyal pengambilan sampel dengan sinyal referensi untuk menghasilkan sinyal kesalahan untuk mengendalikan rangkaian PM catu daya.
Konversi V/F: Mengubah sinyal tegangan kesalahan menjadi sinyal frekuensi.
Osilator: Menghasilkan gelombang osilasi frekuensi tinggi
Sirkuit penggerak dasar: Ubah sinyal osilasi termodulasi menjadi sinyal kontrol yang sesuai untuk menggerakkan dasar tabung sakelar.
1.4 Rangkaian keluaran
Perbaikan dan penyaringan
Perbaiki tegangan keluaran menjadi DC berdenyut dan ratakan menjadi tegangan DC riak rendah. Teknologi penyearah keluaran kini memiliki metode penyearah setengah gelombang, gelombang penuh, daya konstan, penggandaan arus, sinkron, dan lainnya.
(B) Analisis berbagai pasokan listrik topologi
2.1 Konverter uang
Sirkuit Buck: Pemotong Buck, polaritas input dan outputnya sama.
Karena hasil kali volt-detik pengisian dan pengosongan induktor sama dalam kondisi tunak, tegangan masukan Ui, tegangan keluaran Uo; Karena itu:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Artinya, hubungan tegangan masukan dan keluaran adalah:
Uo/Ui=▲ (siklus tugas)
Topologi sirkuit Buck
Ketika sakelar dihidupkan, daya masukan disaring oleh induktor L dan kapasitor C untuk menyediakan arus ke ujung beban; ketika saklar dimatikan, induktor L terus mengalir melalui dioda untuk menjaga arus beban tetap kontinyu. Tegangan keluaran tidak akan melebihi tegangan daya masukan karena siklus kerja.
2.2 Konverter Peningkatan
Sirkuit peningkat: peningkat pencacah, polaritas masukan dan keluaran sama.
Dengan menggunakan metode yang sama, berdasarkan prinsip bahwa produk pengisian dan pengosongan volt-detik dari induktor L sama dalam kondisi tunak, hubungan tegangan dapat diturunkan: Uo/Ui=1/(1-▲）
Tingkatkan topologi sirkuit
Tabung sakelar Q1 dan beban rangkaian ini dihubungkan secara paralel. Ketika tabung sakelar dihidupkan, arus melewati induktor L1 untuk menghaluskan gelombang, dan catu daya mengisi induktor L1. Ketika tabung sakelar dimatikan, induktor L dilepaskan ke beban dan catu daya, dan tegangan keluaran akan menjadi tegangan masukan Ui+UL, sehingga mempunyai efek boost.
2.3 Konverter Flyback
Sirkuit Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, polaritas input dan output berlawanan, dan induktor ditransmisikan.
Hubungan tegangan: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologi Sirkuit Buck-Boost
Ketika S aktif, catu daya beban hanya mengisi induktor. Ketika S mati, catu daya dibuang ke beban melalui induktor untuk mencapai transmisi daya.
Oleh karena itu, induktor L di sini adalah alat untuk mentransmisikan energi.
(C) Bidang aplikasi
Rangkaian catu daya switching memiliki keunggulan efisiensi tinggi, ukuran kecil, ringan, dan tegangan keluaran stabil, sehingga banyak digunakan dalam komunikasi, komputer, otomasi industri, peralatan rumah tangga, dan bidang lainnya. Misalnya, di bidang komputer, catu daya switching telah menjadi sumber utama catu daya komputer, yang dapat menjamin pengoperasian peralatan komputer yang stabil; Di bidang energi baru, switching power supply juga berperan penting sebagai perangkat yang dapat mengkonversi energi secara stabil.
Singkatnya, rangkaian catu daya switching adalah rangkaian konversi daya yang efisien dan andal. Prinsip kerjanya terutama mengubah energi listrik masukan menjadi keluaran daya DC yang stabil dan andal melalui konversi peralihan frekuensi tinggi dan penyaringan rektifikasi.
Waktu posting: 10 Oktober 2024