1. Hvad er en skiftende strømforsyning?
Skiftende strømforsyning er en slags strømforsyning, der bruger moderne strømelektronisk teknologi til at styre tidsforholdet mellem tænd og sluk for at opretholde en stabil udgangsspænding. Skiftende strømforsyninger er generelt sammensat af pulsbreddemodulation (PWM) kontrol IC'er og MOSFET'er.
Skiftende strømforsyning er i forhold til den lineære strømforsyning. Dens indgangsterminal ensretter direkte vekselstrømmen til jævnstrøm, og derefter under påvirkning af det højfrekvente oscillationskredsløb bruges omskifterrøret til at styre til- og frakoblingen af strømmen for at danne en højfrekvent pulsstrøm. Ved hjælp af induktorer (højfrekvente transformere) udsendes stabil lavspændingsjævnstrøm.
Da størrelsen af transformatorens magnetiske kerne er omvendt proportional med kvadratet på driftsfrekvensen for skiftestrømforsyningen, jo højere frekvensen er, jo mindre er kernen. På denne måde kan transformeren reduceres kraftigt, og strømforsyningens vægt og volumen kan reduceres. Og fordi den direkte styrer DC, er effektiviteten af denne strømforsyning meget højere end for en lineær strømforsyning. Dette sparer energi, så det foretrækkes af folk. Men det har også mangler, det vil sige, at kredsløbet er kompliceret, vedligeholdelsen er vanskelig, og forureningen af kredsløbet er alvorlig. Strømforsyningen er støjende og er ikke egnet til nogle støjsvage kredsløb.
2. Karakteristika for skiftende strømforsyning
Skiftende strømforsyninger er generelt sammensat af pulsbreddemodulation (PWM) kontrol IC'er og MOSFET'er. Med udviklingen og innovationen af kraftelektronikteknologi er den nuværende skiftende strømforsyning meget udbredt i næsten alle elektroniske enheder, hovedsagelig på grund af dens lille størrelse, lette vægt og høje effektivitet, og dens betydning er tydelig.
Tre, klassificeringen af skifte strømforsyning
Afhængigt af den måde, omskifteren er tilsluttet i kredsløbet, kan omskiftningsstrømforsyningen opdeles i tre kategorier: seriekoblingsstrømforsyning, parallelkoblingsstrømforsyning og transformatorkoblingsstrømforsyning.
Blandt dem kan transformator-type switching strømforsyningen yderligere opdeles i: push-pull, halv-bro, fuld-bro osv. Ifølge excitationen af transformeren og fasen af udgangsspændingen kan den opdeles i : fremadgående type, flyback type, enkelt excitationstype og dobbelt excitationstype.
For det fjerde forskellen mellem at skifte strømforsyning og almindelig strømforsyning
Almindelige strømforsyninger er generelt lineære strømforsyninger, og lineære strømforsyninger refererer til den strømforsyning, hvor regulatorrøret fungerer i en lineær tilstand. Det er dog anderledes med at skifte strømforsyning. Omskifterrøret (i omskiftningsstrømforsyningen kalder vi generelt justeringsrøret som omskifterrør) fungerer i to tilstande: On-modstanden er meget lille, og off-modstanden er meget høj. stor.
Skiftende strømforsyning er en relativt ny type strømforsyning. Det har fordelene ved høj effektivitet, lav vægt, spændingsstigning og -fald og høj udgangseffekt. Men fordi kredsløbet fungerer i switch-tilstand, er støjen relativt stor.
5. Eksempler: step-down skiftende strømforsyning
Lad's kort tale om arbejdsprincippet for step-down switchende strømforsyning: kredsløbet er sammensat af switches (trioder eller felteffektrør i det faktiske kredsløb), friløbsdioder, energilagringsspoler, filterkondensatorer , etc.
Når kontakten er lukket, leverer strømforsyningen strøm til belastningen gennem kontakten og induktoren og lagrer en del af den elektriske energi i induktoren og kondensatoren. På grund af induktorens selvinduktans stiger strømmen relativt langsomt, efter at kontakten er tændt, det vil sige, at udgangen ikke kan nå strømforsyningsspændingsværdien med det samme.
Efter et vist tidsrum slukkes kontakten. På grund af induktorens selvinduktans (det kan tydeligere anses for, at strømmen i induktoren har en inertieffekt), vil strømmen i kredsløbet forblive uændret, det vil sige fortsætte med at strømme fra venstre mod højre. Denne strøm løber gennem belastningen, vender tilbage fra jordledningen, strømmer til anoden på friløbsdioden, passerer gennem dioden og vender tilbage til den venstre ende af induktoren og danner således en sløjfe.
Udgangsspændingen kan styres ved at styre det tidspunkt, hvor kontakten er lukket og åben (dvs. PWM-pulsbreddemodulation). Hvis udgangsspændingen detekteres for at styre tænd- og sluktiden for at holde udgangsspændingen konstant, opnår dette formålet med spændingsstabilisering.
Almindelig strømforsyning og skiftestrømforsyning er ens, idet de alle har spændingsregulatorer, som anvender feedbackprincippet til spændingsregulering. Forskellen er, at skiftende strømforsyninger bruger skifterør til justering, mens almindelige strømforsyninger generelt bruger det lineære forstærkningsområde på en triode til justering. Til sammenligning er strømforbruget for omskifterstrømforsyningen lavt, anvendelsesområdet for vekselspænding er bredt, og rippelkoefficienten for udgangs-DC er bedre. Ulempen er koblingspulsinterferensen.
Hovedarbejdsprincippet for den almindelige halvbro-switchende strømforsyning er, at skifterørene på den øvre bro og den nederste bro (koblingsrøret er VMOS, når frekvensen er høj) tændes efter tur. Først strømmer strømmen ind gennem det øvre brokoblingsrør, og induktorens lagringsfunktion bruges til at samle den elektriske energi. I spolen slukkes omskifterrøret på den øvre bro til sidst, og omskifterrøret på den nederste bro tændes. Induktorspolen og kondensatoren fortsætter med at levere strøm til ydersiden. Sluk derefter for det nederste broafbryderrør, tænd derefter for den øvre bro for at lade strømmen komme ind, og gentag på denne måde. Fordi de to omskifterrør tændes og slukkes på skift, kaldes det en skiftende strømforsyning.
Den lineære strømforsyning er anderledes. Fordi der ikke er nogen kontaktindgreb, har vandforsyningsrøret drænet vand. Hvis der er for meget, vil det lække ud. Det er det, vi ofte ser, at nogle lineære strømforsyningsregulatorrør genererer meget varme. Den uudtømmelige elektriske energi omdannes alt til varmeenergi. Fra dette synspunkt er konverteringseffektiviteten af den lineære strømforsyning meget lav, og når varmen er høj, er komponentens levetid bundet til at falde, hvilket vil påvirke den endelige brugseffekt.
Seks. Hovedforskelle: arbejdsmetoder
Strømjusteringsrøret på den lineære strømforsyning fungerer altid i forstærkerområdet, og strømmen, der løber igennem, er kontinuerlig. På grund af det store strømtab på justeringsrøret kræves et større effektjusteringsrør, og der er installeret en stor radiator. Varmen er alvorlig, og effektiviteten er meget lav, generelt 40% til 60% (det skal siges, at det er meget lineær strømforsyning).
Arbejdsmetoden til lineær strømforsyning kræver en spændingsreducerende enhed for at skifte fra højspænding til lavspænding. Generelt er det en transformer, men der er også andre typer som KX strømforsyninger, som derefter ensrettes til at udsende en jævnspænding. På denne måde er volumen også stor, relativt tung, lav effektivitet og stor varmeudvikling; men det har også fordele: lille krusning, god justeringshastighed, lille ekstern interferens, velegnet til brug med analoge kredsløb/diverse forstærkere mv.
Strømforsyningen til koblingsstrømforsyningen fungerer i koblingstilstand. Når spændingen justeres, lagres energien midlertidigt gennem induktansspolen, så dens tab er lille, effektiviteten er høj, og kravet til varmeafledning er lavt, men den har en transformer og energilagerinduktans. Der er også højere krav til at anvende materialer med lavt tab og høj permeabilitet. Dens transformer er kun et lille ord. Den samlede effektivitet er mellem 80% og 98%. Skiftende strømforsyning har høj effektivitet, men lille størrelse, men sammenlignet med den lineære strømforsyning er dens krusning og spændings- og strømjusteringshastighed til en vis grad diskonteret.