Принцип на работа на честотния трансформатор и импулсно захранване
Принципът на работа на трансформатора на мощността е сравнително прост. Променливотоковото напрежение на захранващата честота, въведено от първичната намотка, се преобразува в магнитно поле, което се предава на вторичната намотка чрез магнитно проводим материал (обикновено лист от силициева стомана), за да индуцира напрежение. Изходната честота е същата като входната честота, а напрежението се намалява според съотношението на навивките на първичната и вторичната бобина (ако има повече навивки на вторичната намотка, това е усилване). Тъй като изходът на трансформатора е променлив ток и повечето електрически вериги използват постоянен ток, изходното напрежение от трансформатора трябва да бъде коригирано, филтрирано, стабилизирано и други вериги, за да се превърне в относително гладко и стабилно напрежение, за да работи веригата на товара.
Основният преобразуващ елемент на импулсното захранване все още е трансформатор и той също следва правилото, че съотношението на напрежението е равно на съотношението на завоите. За разлика от силовия честотен трансформатор, импулсното захранване трябва да увеличи работната честота, т.е. трябва да промени нискочестотното AC напрежение във високочестотно AC напрежение, което изисква реализирането на допълнителна верига за управление. Тъй като работата на веригата изисква постоянен ток, входното променливотоково напрежение трябва първо да бъде коригирано, за да стане постоянен ток, преди да може да се контролира от следващата верига. Нека вземем за пример често използвана схема на зарядно устройство за мобилен телефон, за да разберем накратко принципа на работа на импулсното захранване.
След като входното 220V AC напрежение бъде коригирано и филтрирано, то ще се превърне в DC напрежение от около 310V (това е пиковата стойност на 220V AC напрежение). След това това постоянно напрежение трябва да се преобразува във високочестотно променливо напрежение. За да превърнете това напрежение във високочестотен променлив ток, най-лесният начин е да използвате превключвател за бързо отваряне и затваряне на превключвателя, така че постоянният ток да може да се превърне във високоскоростно импулсно постоянен ток. Компонентът, който реализира този ключ, е транзистор. Транзистори, включително често използвани триоди и транзистори с полеви ефекти и т.н., тези два компонента могат да се използват като електронни превключватели, тоест контролирани от напрежението на щифт (основата на триода и портата на транзистора с полеви ефекти), просто другите два пина могат да се контролират и изключват.
С превключвателя следващата стъпка е да имате верига за управление на превключвателя. Функцията на тази схема е да извежда високоскоростен превключващ сигнал за управление на включването и изключването на превключващата тръба. Тази верига се нарича трептяща верига. Има много видове осцилиращи вериги в импулсните захранвания, без значение кой от тях, функцията е да предоставят управляващи сигнали към превключващата тръба.
След управлението на управляващата верига, входното напрежение се променя от нискочестотен променлив ток към високочестотно импулсно постоянно напрежение, което се въвежда към трансформатора за понижаване, а изходното напрежение от трансформатора също ще бъде коригирано и филтриран, за да стане изходен постоянен ток, който се предоставя на товара Работа. За разлика от честотния трансформатор на мощността, импулсното захранване също има част от веригата за откриване на напрежение, която ще даде обратна връзка за сигнала на изходното напрежение към първичната контролна верига на трансформатора за регулиране на напрежението след откриване, така че изходното напрежение на превключването захранването е стабилно. производителността е подобрена и може да има широк обхват на входното напрежение. Следователно работният процес на импулсното захранване всъщност се реализира от няколко процеса AC-DC, DC-AC и след това AC-DC.
Тук може да има въпрос, трансформаторът не може ли да предава само променливотоково захранване, защо може постояннотоковото захранване на импулсното захранване също да се трансформира през трансформатора? Вярно е, че трансформаторът може да премине само през променлив ток. По-конкретно, има нужда от промяна в магнитния поток. Тъй като променливият ток на мощността е синусоида и има положителни и отрицателни полупериоди, той ще доведе до промяна в магнитния поток. Импулсното захранване използва превключващата тръба, за да преобразува постоянния ток в импулсен постоянен ток. Превключващата тръба се променя от прекъсване към проводимост и след това от проводимост към прекъсване, което също ще доведе до промени в магнитния поток.
