Arbetsprincip för växling av strömförsörjning Tre villkor för växling av strömförsörjning
Arbetsprincipen för omkopplingsströmförsörjningen Arbetsprocessen för omkopplingsströmförsörjningen är ganska lätt att förstå. I den linjära strömförsörjningen är krafttransistorn gjord för att fungera i linjärt läge. Till skillnad från den linjära strömförsörjningen, gör PWM-växlingsströmförsörjningen att krafttransistorn fungerar i på och av. , i dessa två tillstånd är volt-ampereprodukten som läggs till effekttransistorn mycket liten (när den är påslagen är spänningen låg och strömmen stor; när den är avstängd är spänningen hög och strömmen är hög liten) / volt på kraftenheten Ampere-produkten är den förlust som genereras på krafthalvledarenheten.
Arbetsprincipen för att byta strömförsörjning
Arbetsprocessen för strömförsörjningen är ganska lätt att förstå. I den linjära strömförsörjningen är krafttransistorn gjord för att arbeta i ett linjärt läge. Till skillnad från den linjära strömförsörjningen, gör pwm-växlingsströmförsörjningen att strömtransistorn fungerar i på- och avlägen. I tillståndet är volt-ampereprodukten som läggs till effekttransistorn mycket liten (när den är påslagen är spänningen låg och strömmen stor; när den är avstängd är spänningen hög och strömmen är liten) / volt-ampereprodukten på kraftenheten är effekthalvledarförlusterna som uppstår på enheten. Jämfört med den linjära strömförsörjningen uppnås den mer effektiva arbetsprocessen för pwm-omkopplingsströmförsörjningen genom att "hacka", det vill säga hacka ingångslikspänningen till en pulsspänning vars amplitud är lika med ingångsspänningens amplitud. Pulsens arbetscykel justeras av styrenheten för strömförsörjningen. När inspänningen är kapad till en växelströmsfyrkantvåg, kan dess amplitud stegas upp eller ner genom en transformator. Genom att öka antalet sekundärlindningar hos transformatorn kan antalet utspänningsgrupper ökas. Slutligen likriktas och filtreras dessa AC-vågformer för att erhålla en DC-utgångsspänning. Huvudsyftet med regulatorn är att hålla utspänningen stabil, och dess funktion är mycket lik regulatorns linjära form. Det vill säga, funktionsblocket, spänningsreferensen och felförstärkaren hos regulatorn kan utformas för att vara samma som för den linjära regulatorn. Skillnaden mellan dem är att utsignalen från felförstärkaren (felspänning) passerar genom en spännings-/pulsbreddsomvandlingsenhet innan den driver effekttransistorn. Det finns två huvudsakliga arbetssätt för att byta strömförsörjning: framåtkonvertering och boostkonvertering. Även om arrangemanget av deras olika delar är mycket litet, är arbetsprocessen väldigt olika, och var och en har sina egna fördelar i specifika tillämpningar.
Tre villkor för att byta strömförsörjning
växla
Kraftelektronik fungerar i ett omkopplingstillstånd snarare än ett linjärt tillstånd
hög frekvens
Kraftelektroniska enheter arbetar vid höga frekvenser snarare än låga frekvenser nära industriella frekvenser
DC
Växelströmförsörjningen matar ut DC istället för AC och kan även mata ut högfrekvent AC såsom elektroniska transformatorer
Klassificering av strömförsörjning
Inom området för switchande strömförsörjningsteknik utvecklar människor relaterade kraftelektroniska enheter och switchande frekvensomvandlingsteknik samtidigt. De två främjar varandra för att främja strömförsörjningen till ljus, liten, tunn, lågt brus, hög tillförlitlighet, utveckling i riktning mot störning. Switchande strömförsörjning kan delas in i två kategorier: AC/DC och DC/DC. Det finns även AC/ACDC/AC såsom växelriktare. DC/DC-omvandlare har nu modulariserats och designtekniken och produktionsprocesserna har mognats hemma och utomlands. Standardisering har erkänts av användarna, men modulariseringen av AC/DC, på grund av dess egna egenskaper, stöter på mer komplicerade tekniska och processtillverkningsproblem i modulariseringsprocessen. Strukturen och egenskaperna hos de två typerna av switchande strömförsörjningar beskrivs nedan.
Utvecklingstrend för switchande strömförsörjningsteknik
Utvecklingsriktningen för omkoppling av strömförsörjning är hög frekvens, hög tillförlitlighet, låg förbrukning, lågt brus, anti-interferens och modularisering. Eftersom nyckeltekniken för att byta strömförsörjning är lätt, liten och tunn är högfrekvent, så de stora utländska tillverkarna av omkopplingsströmförsörjning har åtagit sig att synkront utveckla nya högintelligenta komponenter, särskilt för att förbättra förlusten av den sekundära likriktaranordningen, och i kraftjärnet syre (Mn? Zn) material för att öka vetenskaplig och teknisk innovation för att förbättra den höga magnetiska prestanda vid hög frekvens och stor magnetisk flödestäthet (Bs), och miniatyrisering av enheten är också en nyckelteknologi. Tillämpningen av SMT-teknik har gjort stora framsteg när det gäller att byta strömförsörjning. Komponenter är anordnade på båda sidor av kretskortet för att säkerställa att strömförsörjningen är lätt, liten och tunn. Den höga frekvensen av switchande strömförsörjning kommer oundvikligen att förnya den traditionella PWM-växlingstekniken. Den mjuka växlingstekniken för ZVS och ZCS har blivit den vanliga tekniken för växling av strömförsörjning, och arbetseffektiviteten för växling av strömförsörjning har förbättrats avsevärt. För hög tillförlitlighetsindikatorer minskar byte av strömförsörjningstillverkare i USA stressen på enheter genom att minska driftsströmmen och kopplingstemperaturen, vilket avsevärt förbättrar produkternas tillförlitlighet. Modularisering är den allmänna trenden i utvecklingen av switchande nätaggregat. Modulära nätaggregat kan användas för att bilda distribuerade strömförsörjningssystem, och N plus 1 redundant strömförsörjningssystem kan utformas för att uppnå kapacitetsexpansion i parallellt läge. Med sikte på nackdelen med högt driftsljud för växlingsströmförsörjningen, om den höga frekvensen eftersträvas ensam, kommer bruset också att öka i enlighet med detta, och användningen av partiell resonanskonverteringskretsteknik kan teoretiskt uppnå hög frekvens och minska brus, men vissa Det finns fortfarande tekniska problem i den praktiska tillämpningen av resonanskonverteringsteknik, så mycket arbete måste fortfarande utföras på detta område för att göra denna teknik praktisk. Den ständiga innovationen av kraftelektronikteknik gör att strömförsörjningsindustrin har breda utvecklingsmöjligheter. För att påskynda utvecklingen av mitt lands strömförsörjningsindustri måste vi ta vägen för teknisk innovation, gå av vägen för gemensam utveckling av industri, utbildning och forskning med kinesiska särdrag och bidra till den snabba utvecklingen av min landets nationella ekonomi.
Metoden för att förbättra standby-effektiviteten för att byta strömförsörjning
skära igång
För flyback-strömförsörjningen drivs kontrollchippet av hjälplindningen efter start, och spänningsfallet på startmotståndet är cirka 300V. Om man antar att startmotståndet är 47kΩ är strömförbrukningen nästan 2W. För att förbättra standby-effektiviteten måste denna motståndskanal stängas av efter uppstart. TOPSWITCH, ICE2DS02G har en speciell startkrets inuti, som kan stänga av motståndet efter uppstart. Om regulatorn inte har en speciell startkrets kan en kondensator också kopplas i serie med startmotståndet och förlusten efter uppstart kan gradvis sjunka till noll. Nackdelen är att strömförsörjningen inte kan starta om sig själv, och kretsen kan bara startas igen efter att ingångsspänningen kopplats bort för att ladda ur kondensatorn.
minska klockfrekvensen
Klockfrekvensen kan sänkas mjukt eller abrupt. Jämn nedgång innebär att när återkopplingen överstiger en viss tröskel, minskas klockfrekvensen linjärt genom en specifik modul.
byta arbetsläge
1. QR→pWM För att byta strömförsörjning som arbetar i högfrekvensläge, kan byte till lågfrekvent läge under standby minska standbyförlusten. Till exempel, för en kvasi-resonant omkopplingsströmförsörjning (arbetsfrekvens på flera hundra kHz till flera MHz), kan den kopplas om till en lågfrekvent pulsbreddsmoduleringskontrollmod pWM (tiotals kHz) under standby. IRIS40xx-chippet förbättrar standby-effektiviteten genom att växla mellan QR och pWM. När strömförsörjningen är under lätt belastning och standby-läge är spänningen på hjälplindningen liten, Q1 är avstängd och resonanssignalen kan inte överföras till FB-terminalen. FB-spänningen är lägre än en tröskelspänning inuti chipet, och kvasi-resonansläget kan inte utlösas, och kretsen arbetar med en lägre frekvens. PWM-kontrollläge.
2. pWM→pFM För att byta strömförsörjning som fungerar i pWM-läge vid nominell effekt, kan du också byta till pFM-läge för att förbättra standby-effektiviteten, det vill säga för att fixa på-tiden och justera av-tiden. Ju lägre belastning, desto längre avstängningstid och desto högre driftfrekvens. Låg. Lägg till standby-signalen till dess pW/-stift, under nominella belastningsförhållanden, stiftet är högt, kretsen fungerar i pWM-läge, när belastningen är under en viss tröskel, stiftet dras lågt, kretsen arbetar i pFM-läge. Att realisera växlingen mellan pWM och pFM förbättrar också strömförsörjningseffektiviteten under lätt belastning och standby-läge. Genom att minska klockfrekvensen och byta arbetsläge kan standbydriftsfrekvensen minskas, standbyeffektiviteten kan förbättras, styrenheten kan hållas igång och utgången kan regleras korrekt i hela belastningsområdet. Svarar snabbt även när belastningen stiger från noll till full belastning och vice versa. Värdena för utspänningsfallet och överskridandet hålls inom det tillåtna intervallet.
Kontrollerbart pulsläge
(BurstMode) styrbart pulsläge, även känt som SkipCycleMode (SkipCycleMode), hänvisar till en viss länk i kretsen som styrs av en signal med en period som är större än klockperioden för pWM-styrenheten när den är under lätt belastning eller standby-förhållanden, så att pWM Utgångspulsen är giltig eller ogiltig periodiskt, så att effektiviteten av lätt belastning och standby kan förbättras genom att minska antalet omkopplare och öka arbetscykeln med en konstant frekvens. Denna signal kan läggas till återkopplingskanalen, pWM-signalutgångskanalen, aktiveringsstiftet för pWM-chippet (som LM2618, L6565) eller den interna modulen på chipet (som NCp1200, FSD200, L6565 och TinySwitch-seriechips).
