Принцип на работа на импулсно захранване Три условия на импулсно захранване
Принципът на работа на импулсното захранване Работният процес на импулсното захранване е доста лесен за разбиране. В линейното захранване силовият транзистор е направен да работи в линеен режим. За разлика от линейното захранване, превключващото захранване с ШИМ кара силовия транзистор да работи във включено и изключено състояние. , в тези две състояния волт-амперният продукт, добавен към силовия транзистор, е много малък (когато е включен, напрежението е ниско и токът е голям; когато е изключен, напрежението е високо и токът е малък) / волта на захранващото устройство Продуктът на Ампер е загубата, генерирана в силовото полупроводниково устройство.
Принцип на работа на импулсно захранване
Работният процес на импулсното захранване е доста лесен за разбиране. При линейното захранване силовият транзистор е направен да работи в линеен режим. За разлика от линейното захранване, импулсното захранване с ШИМ кара силовия транзистор да работи във включено и изключено състояние. В състояние продуктът волт-ампер, добавен към силовия транзистор, е много малък (когато е включен, напрежението е ниско и токът е голям; когато е изключен, напрежението е високо и токът е малък) / произведението волт-ампер на захранващото устройство е силовите полупроводникови загуби, възникнали в устройството. В сравнение с линейното захранване, по-ефективният работен процес на импулсното захранване с ШИМ се постига чрез "нарязване", тоест нарязване на входното постоянно напрежение в импулсно напрежение, чиято амплитуда е равна на амплитудата на входното напрежение. Коефициентът на запълване на импулса се регулира от контролера на импулсното захранване. След като входното напрежение се раздели на променливотокова правоъгълна вълна, неговата амплитуда може да се увеличи или намали чрез трансформатор. Чрез увеличаване на броя на вторичните намотки на трансформатора може да се увеличи броят на групите изходно напрежение. Накрая, тези променливотокови вълни се коригират и филтрират, за да се получи постояннотоково изходно напрежение. Основната цел на контролера е да поддържа изходното напрежение стабилно и работата му е много подобна на линейната форма на контролера. С други думи, функционалният блок, еталонното напрежение и усилвателят на грешката на контролера могат да бъдат проектирани да бъдат същите като тези на линейния регулатор. Разликата между тях е, че изходът на усилвателя на грешка (напрежение на грешка) преминава през модул за преобразуване на напрежение/широчина на импулса, преди да задвижи мощния транзистор. Има два основни работни режима на импулсно захранване: преобразуване напред и преобразуване на усилване. Въпреки че разположението на различните им части е много малко, работният процес е много различен и всеки има своите предимства в конкретни приложения.
Три условия на импулсно захранване
превключвател
Силовата електроника работи в състояние на превключване, а не в линейно състояние
висока честота
Силовите електронни устройства работят на високи честоти, а не на ниски честоти, близки до индустриалните честоти
DC
Импулсното захранване извежда постоянен ток вместо променлив ток и може също да извежда високочестотен променлив ток, като например електронни трансформатори
Класификация на импулсно захранване
В областта на технологията за импулсно захранване, хората разработват свързани силови електронни устройства и технология за преобразуване на честотата на превключване едновременно. Двамата се насърчават взаимно, за да популяризират импулсното захранване към леко, малко, тънко, ниско ниво на шум, висока надеждност, развитие в посока на анти-заглушаване. Импулсните захранвания могат да бъдат разделени на две категории: AC/DC и DC/DC. Има и AC/ACDC/AC като инвертори. DC/DC преобразувателите вече са модулирани, а технологията на проектиране и производствените процеси са усъвършенствани у дома и в чужбина. Стандартизацията е призната от потребителите, но модулирането на AC/DC, поради собствените си характеристики, среща по-сложни технически и производствени проблеми в процеса на модулиране. Структурата и характеристиките на двата вида импулсни захранвания са описани по-долу.
Тенденция на развитие на технологията за импулсно захранване
Посоката на развитие на импулсното захранване е висока честота, висока надеждност, ниска консумация, нисък шум, анти-смущения и модуларизация. Тъй като ключовата технология на импулсното захранване е лека, малката и тънка е с висока честота, така че големите чуждестранни производители на импулсно захранване се ангажират да разработват синхронно нови високоинтелигентни компоненти, особено за подобряване на загубата на вторичното коригиращо устройство и в мощните железни кислородни (Mn? Zn) материали за увеличаване на научните и технологични иновации за подобряване на високата магнитна производителност при висока честота и голяма плътност на магнитния поток (Bs), а миниатюризацията на устройството също е ключова технология. Прилагането на SMT технологията постигна голям напредък в импулсните захранвания. Компонентите са подредени от двете страни на печатната платка, за да се гарантира, че импулсното захранване е леко, малко и тънко. Високата честота на импулсното захранване неизбежно ще иновира традиционната ШИМ технология за превключване. Технологията за меко превключване на ZVS и ZCS се превърна в основната технология за импулсно захранване и работната ефективност на импулсното захранване е значително подобрена. За показатели за висока надеждност производителите на импулсно захранване в Съединените щати намаляват натоварването на устройствата чрез намаляване на работния ток и температурата на свързване, което значително подобрява надеждността на продуктите. Модулизацията е общата тенденция в развитието на импулсните захранвания. Модулните захранвания могат да се използват за формиране на разпределени системи за захранване, а системите за резервно захранване N plus 1 могат да бъдат проектирани за постигане на разширяване на капацитета в паралелен режим. Насочвайки се към недостатъка на високия работен шум на импулсното захранване, ако високата честота се преследва самостоятелно, шумът също ще се увеличи съответно и използването на технология за частично резонансно преобразуване може теоретично да постигне висока честота и да намали шума, но някои Там все още има технически проблеми при практическото приложение на технологията за резонансно преобразуване, така че все още трябва да се извърши много работа в тази област, за да стане тази технология практична. Непрекъснатите иновации в технологиите за силова електроника правят индустрията за импулсно захранване с широки перспективи за развитие. За да ускорим развитието на индустрията за импулсно захранване в моята страна, трябва да поемем по пътя на технологичните иновации, да излезем от пътя на съвместното развитие на индустрията, образованието и научните изследвания с китайски характеристики и да допринесем за бързото развитие на моите националната икономика на страната.
Методът за подобряване на ефективността на импулсно захранване в режим на готовност
отрежете началото
За обратното захранване контролният чип се захранва от спомагателната намотка след стартиране и спадът на напрежението на стартовия резистор е около 300V. Ако приемем, че началното съпротивление е 47 kΩ, консумацията на енергия е почти 2 W. За да се подобри ефективността в режим на готовност, този резисторен канал трябва да бъде прекъснат след стартиране. TOPSWITCH, ICE2DS02G има специална схема за стартиране вътре, която може да изключи резистора след стартиране. Ако контролерът няма специална схема за стартиране, кондензаторът може да бъде свързан последователно с резистора за стартиране и загубата след стартиране може постепенно да падне до нула. Недостатъкът е, че захранването не може да се рестартира само и веригата може да се стартира отново само след изключване на входното напрежение за разреждане на кондензатора.
намалете тактовата честота
Тактовата честота може да се намалява плавно или рязко. Плавният спад означава, че когато обратната връзка превиши определен праг, тактовата честота се намалява линейно чрез конкретен модул.
превключете режима на работа
1. QR→pWM За импулсни захранващи устройства, работещи във високочестотен режим, превключването към нискочестотен режим по време на режим на готовност може да намали загубите в режим на готовност. Например, за квази-резонансно импулсно захранване (работна честота от няколкостотин kHz до няколко MHz), то може да бъде превключено към нискочестотен режим на контрол на модулацията на ширината на импулса pWM (десетки kHz) по време на режим на готовност. Чипът IRIS40xx подобрява ефективността в режим на готовност чрез превключване между QR и pWM. Когато захранването е под слабо натоварване и в режим на готовност, напрежението на спомагателната намотка е малко, Q1 е изключен и резонансният сигнал не може да бъде предаден към терминала FB. Напрежението FB е по-ниско от праговото напрежение вътре в чипа и режимът на квази-резонанс не може да бъде задействан и веригата работи на по-ниска честота. ШИМ режим на управление.
2. pWM→pFM За превключващи захранвания, които работят в режим pWM при номинална мощност, можете също да превключите на режим pFM, за да подобрите ефективността в режим на готовност, тоест да фиксирате времето за включване и да регулирате времето за изключване. Колкото по-ниско е натоварването, толкова по-дълго е времето на изключване и толкова по-висока е работната честота. ниско. Добавете сигнала в режим на готовност към неговия pW/ щифт, при номинални условия на натоварване, щифтът е висок, веригата работи в режим pWM, когато натоварването е под определен праг, щифтът е изтеглен ниско, веригата работи в режим pFM. Реализирането на превключването между pWM и pFM също подобрява ефективността на захранването по време на леко натоварване и състояние на готовност. Чрез намаляване на тактовата честота и превключване на работния режим, работната честота в режим на готовност може да бъде намалена, ефективността в режим на готовност може да бъде подобрена, контролерът може да продължи да работи и изходът може да бъде правилно регулиран в целия диапазон на натоварване. Реагира бързо, дори когато натоварването скочи от нула до пълно натоварване и обратно. Стойностите на спад на изходното напрежение и превишаване се поддържат в рамките на допустимия диапазон.
Контролируем импулсен режим
(BurstMode) контролируем импулсен режим, известен също като SkipCycleMode (SkipCycleMode), се отнася до определена връзка от веригата, управлявана от сигнал с период, по-голям от тактовия период на pWM контролера, когато е под слабо натоварване или в режим на готовност, така че че pWM изходният импулс е валиден или невалиден периодично, така че ефективността на леко натоварване и режим на готовност може да се подобри чрез намаляване на броя на превключвателите и увеличаване на работния цикъл при постоянна честота. Този сигнал може да бъде добавен към канала за обратна връзка, изходния канал на pWM сигнала, щифта за активиране на pWM чипа (като LM2618, L6565) или вътрешния модул на чипа (като NCp1200, FSD200, L6565 и чипове от серията TinySwitch).
