(A) Het samenstellingsprincipe van de schakelende voeding
1.1 Ingangscircuit
Lineair filtercircuit, stroomonderdrukkingscircuit, gelijkrichtercircuit.
Functie: Zet de AC-voeding van het ingangsnet om in de DC-ingangsvoeding van de schakelende voeding die aan de vereisten voldoet.
1.1.1 Lineair filtercircuit
Onderdruk harmonischen en ruis
1.1.2 Piekfiltercircuit
Onderdruk stroomstootstromen uit het elektriciteitsnet
1.1.3 Gelijkrichtercircuit
Converteer wisselstroom naar gelijkstroom
Er zijn twee typen: condensatoringangstype en smoorspoelingangstype. De meeste schakelende voedingen zijn de eerste
1.2 Conversiecircuit
Bevat een schakelcircuit, uitgangsisolatiecircuit (converter), etc. Het is het hoofdkanaal voorschakelende voedingconversie, en voltooit de chopping-modulatie en uitvoer van de golfvorm van de voeding met stroom.
De schakelende vermogensbuis op dit niveau is het kernapparaat.
1.2.1 Schakelcircuit
Rijmodus: zelfopgewekt, extern opgewonden
Conversiecircuit: geïsoleerd, niet-geïsoleerd, resonant
Vermogensapparaten: de meest gebruikte zijn GTR, MOSFET, IGBT
Modulatiemodus: PWM, PFM en hybride. PWM wordt het meest gebruikt.
1.2.2 Converteruitgang
Verdeeld in asvrij en as-met. Voor halfgolf-gelijkrichting en stroomverdubbelaar-gelijkrichting is geen schacht nodig. Shaft is vereist voor volledige golf.
1.3 Stuurcircuit
Geef gemoduleerde rechthoekige pulsen aan het aandrijfcircuit om de uitgangsspanning aan te passen.
Referentiecircuit: Geef spanningsreferentie op. Zoals parallelreferentie LM358, AD589, seriereferentie AD581, REF192, enz.
Bemonsteringscircuit: Neem de gehele of een deel van de uitgangsspanning.
Vergelijkingsversterking: Vergelijk het bemonsteringssignaal met het referentiesignaal om een foutsignaal te genereren voor het regelen van het PM-circuit van de voeding.
V/F-conversie: Zet het foutspanningssignaal om in een frequentiesignaal.
Oscillator: Genereer hoogfrequente oscillatiegolven
Basisaandrijfcircuit: Zet het gemoduleerde oscillatiesignaal om in een geschikt stuursignaal om de basis van de schakelbuis aan te drijven.
1.4 Uitgangscircuit
Rectificatie en filtering
Corrigeer de uitgangsspanning naar pulserende gelijkstroom en strijk deze glad naar een gelijkspanning met lage rimpel. Uitgangsrectificatietechnologie beschikt nu over halve golf, volledige golf, constant vermogen, stroomverdubbeling, synchrone en andere rectificatiemethoden.
(B) Analyse van verschillende topologische voedingen
2.1 Buck-omzetter
Buck-circuit: Buck-chopper, ingangs- en uitgangspolariteit zijn hetzelfde.
Omdat het volt-secondeproduct van de lading en ontlading van de inductor in stabiele toestand gelijk is, is de ingangsspanning Ui, de uitgangsspanning Uo; daarom:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Dat wil zeggen, de relatie tussen ingangs- en uitgangsspanning is:
Uo/Ui=▲ (werkcyclus)
Buck-circuittopologie
Wanneer de schakelaar is ingeschakeld, wordt het ingangsvermogen gefilterd door de L-inductor en de C-condensator om stroom te leveren aan het belastinguiteinde; wanneer de schakelaar is uitgeschakeld, blijft de L-inductor door de diode stromen om de belastingsstroom continu te houden. De uitgangsspanning zal vanwege de duty-cycle de ingangsspanning niet overschrijden.
2.2 Boost-converter
Boostcircuit: boostchopper, ingangs- en uitgangspolariteit zijn hetzelfde.
Met behulp van dezelfde methode, volgens het principe dat het laad- en ontlaadvolt-secondeproduct van de inductor L gelijk is in stabiele toestand, kan de spanningsrelatie worden afgeleid: Uo/Ui=1/(1-▲）
Boost-circuittopologie
De schakelbuis Q1 en de belasting van dit circuit zijn parallel geschakeld. Wanneer de schakelbuis wordt ingeschakeld, gaat de stroom door de inductor L1 om de golf af te vlakken, en de voeding laadt de inductor L1 op. Wanneer de schakelbuis wordt uitgeschakeld, ontlaadt de inductor L zich naar de belasting en de voeding, en zal de uitgangsspanning de ingangsspanning Ui+UL zijn, dus deze heeft een boost-effect.
2.3 Flyback-converter
Buck-Boost-circuit: Boost/Buck Chopper, ingangs- en uitgangspolariteit zijn tegengesteld en de inductor wordt verzonden.
Spanningsrelatie: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Buck-Boost-circuittopologie
Wanneer S is ingeschakeld, laadt de belastingsvoeding alleen de inductor op. Wanneer S uit is, wordt de voeding via de inductor naar de belasting ontladen om krachtoverdracht te bewerkstelligen.
Daarom is de L-inductor hier een apparaat voor het verzenden van energie.
(C) Toepassingsgebieden
Het schakelende voedingscircuit heeft de voordelen van een hoog rendement, een klein formaat, een laag gewicht en een stabiele uitgangsspanning, dus het wordt veel gebruikt in communicatie, computers, industriële automatisering, huishoudelijke apparaten en andere gebieden. Op computergebied is de schakelende voeding bijvoorbeeld de mainstream van de computervoeding geworden, wat de stabiele werking van computerapparatuur kan garanderen; Ook op het gebied van nieuwe energie speelt de schakelende voeding een belangrijke rol als apparaat dat energie stabiel kan omzetten.
Kortom, het schakelende voedingscircuit is een efficiënt en betrouwbaar stroomconversiecircuit. Het werkingsprincipe is voornamelijk het omzetten van de ingevoerde elektrische energie in een stabiele en betrouwbare gelijkstroomuitgang door middel van hoogfrequente schakelconversie en rectificatiefiltering.
Posttijd: 10 oktober 2024