Принцип на работа на силовия честотен трансформатор и захранване
Принципът на работа на трансформатора на мощността е сравнително прост. Променливотоковото напрежение на захранващата честота, постъпващо от първичната намотка, се преобразува в магнитно поле, което се предава през магнитен материал (обикновено лист от силициева стомана) към вторичната намотка, за да индуцира напрежение. Изходната честота е същата като входната честота, а напрежението се намалява според съотношението на навивките на бобината на първия етап (ако има повече вторични навивки, това е усилване). Поради факта, че трансформаторът извежда променлив ток, докато повечето електрически вериги използват постоянен ток, изходното напрежение от трансформатора трябва да бъде коригирано, филтрирано, стабилизирано и други вериги да се превърнат в относително гладко и стабилно напрежение за веригата на натоварване работа.
Основният трансформаторен компонент на импулсното захранване все още е трансформатор и също така следва правилото, че съотношението на напрежението е равно на съотношението на въртене. За разлика от честотните трансформатори, импулсните захранвания трябва да увеличат работната си честота, което означава, че те трябва да преобразуват нискочестотното променливо напрежение във високочестотно променливо напрежение, което изисква внедряването на допълнителни вериги за управление. Тъй като работата на веригата изисква постоянен ток, входното променливотоково напрежение трябва да бъде коригирано, за да стане напрежение на постоянен ток, преди да може да се управлява през следващата верига. Като вземем за пример често използвана схема на зарядно устройство за мобилен телефон, нека накратко разберем принципа на работа на импулсно захранване.
След коригиране и филтриране, входното 220V AC напрежение ще се превърне в DC напрежение от около 310V (т.е. пикът на 220V AC напрежение). След това е необходимо да преобразувате това постоянно напрежение във високочестотно променливо напрежение. Най-лесният начин да превърнете това напрежение във високочестотен променлив ток е да използвате превключвател, който бързо се отваря и затваря, като по този начин преобразува постоянния ток във високоскоростно импулсно постоянен ток. Компонентът, който изпълнява този ключ, е транзистор. Транзисторите, включително често използваните транзистори и транзистори с полеви ефекти, могат да се използват като електронни превключватели, т.е. чрез контролиране на напрежението на един щифт (основата на транзистора и портата на транзистора с полеви ефекти), другите два щифта може да се контролира за включване или изключване.
При превключвателя следващата стъпка е да имате верига, която да управлява превключвателя. Функцията на тази схема е да извежда високоскоростни превключващи сигнали, за да контролира проводимостта и прекъсването на превключващата тръба. Тази верига се нарича трептяща верига. Има много видове осцилационни вериги в импулсните захранвания, независимо кой от тях се използва за подаване на управляващи сигнали към импулсния транзистор.
След като бъде контролирано от управляващата верига, входното напрежение се променя от нискочестотно AC към високочестотно импулсно DC напрежение. То се въвежда към трансформатор за намаляване на напрежението, а изходното напрежение от трансформатора също се коригира и филтрира, за да стане DC изход, като го предоставя на товара за работа. За разлика от честотните трансформатори, импулсното захранване има и допълнителна верига за откриване на напрежение, която открива сигнала за изходно напрежение и го подава обратно към първичната управляваща верига на трансформатора за регулиране на напрежението. Това подобрява стабилността на изходното напрежение на импулсното захранване и позволява широк обхват на входното напрежение. Така че работният процес на импулсно захранване всъщност се постига чрез няколко процеса на AC DC, DC AC и след това AC DC.
Тук може да има въпрос, не е ли трансформаторът способен само на променливотоково захранване, защо постоянният ток от импулсно захранване също може да се трансформира чрез трансформатор? Трансформаторите могат да преминават само през променливотоково захранване, което изисква промени в магнитния поток. Променливотоковото захранване с честота на захранване е синусоида с положителен и отрицателен полупериод, което ще доведе до промени в магнитния поток. Импулсните захранвания преобразуват постоянен ток в импулсен постоянен ток през превключваща тръба. Превключващата тръба променя магнитния поток от прекъсване към проводимост и след това от проводимост към прекъсване.
