Prinsip kerja bekalan kuasa pensuisan Tiga syarat bekalan kuasa pensuisan
Prinsip kerja bekalan kuasa pensuisan Proses kerja bekalan kuasa pensuisan agak mudah difahami. Dalam bekalan kuasa linear, transistor kuasa dibuat untuk berfungsi dalam mod linear. Tidak seperti bekalan kuasa linear, bekalan kuasa pensuisan PWM menjadikan transistor kuasa berfungsi dalam keadaan hidup dan mati. , dalam kedua-dua keadaan ini, produk volt-ampere yang ditambahkan pada transistor kuasa adalah sangat kecil (apabila ia dihidupkan, voltan rendah dan arusnya besar; apabila ia dimatikan, voltan tinggi dan arus adalah kecil) / volt pada peranti kuasa Produk Ampere ialah kehilangan yang dijana pada peranti semikonduktor kuasa.
Prinsip kerja pensuisan bekalan kuasa
Proses kerja bekalan kuasa pensuisan agak mudah difahami. Dalam bekalan kuasa linear, transistor kuasa dibuat untuk berfungsi dalam mod linear. Tidak seperti bekalan kuasa linear, bekalan kuasa pensuisan pwm menjadikan transistor kuasa berfungsi dalam keadaan hidup dan mati. Di negeri ini, produk volt-ampere yang ditambahkan pada transistor kuasa adalah sangat kecil (apabila ia dihidupkan, voltan rendah dan arusnya besar; apabila ia dimatikan, voltannya tinggi dan arusnya kecil) / produk volt-ampere pada peranti kuasa ialah kehilangan semikonduktor kuasa yang ditanggung pada peranti. Berbanding dengan bekalan kuasa linear, proses kerja yang lebih cekap bagi bekalan kuasa pensuisan pwm dicapai dengan "mencincang", iaitu memotong voltan DC input ke voltan nadi yang amplitudnya sama dengan amplitud voltan input. Kitaran tugas nadi diselaraskan oleh pengawal bekalan kuasa pensuisan. Sebaik sahaja voltan masukan dicincang menjadi gelombang persegi AC, amplitudnya boleh dinaikkan ke atas atau ke bawah melalui pengubah. Dengan meningkatkan bilangan belitan sekunder pengubah, bilangan kumpulan voltan keluaran boleh ditingkatkan. Akhirnya, bentuk gelombang AC ini diperbetulkan dan ditapis untuk mendapatkan voltan keluaran DC. Tujuan utama pengawal adalah untuk memastikan voltan keluaran stabil, dan operasinya sangat serupa dengan bentuk linear pengawal. Maksudnya, blok berfungsi, rujukan voltan dan penguat ralat pengawal boleh direka bentuk untuk sama seperti pengawal selia linear. Perbezaan di antara mereka ialah output penguat ralat (voltan ralat) melalui unit penukaran voltan/lebar nadi sebelum memacu transistor kuasa. Terdapat dua mod kerja utama pensuisan bekalan kuasa: penukaran ke hadapan dan penukaran rangsangan. Walaupun susunan pelbagai bahagiannya sangat kecil, proses kerjanya sangat berbeza, dan masing-masing mempunyai kelebihan tersendiri dalam aplikasi tertentu.
Tiga syarat pensuisan bekalan kuasa
suis
Elektronik kuasa beroperasi dalam keadaan pensuisan dan bukannya keadaan linear
berfrekuensi tinggi
Peranti elektronik kuasa beroperasi pada frekuensi tinggi dan bukannya frekuensi rendah berhampiran dengan frekuensi industri
DC
Bekalan kuasa pensuisan mengeluarkan DC dan bukannya AC dan juga boleh mengeluarkan AC frekuensi tinggi seperti transformer elektronik
Klasifikasi bekalan kuasa pensuisan
Dalam bidang teknologi bekalan kuasa pensuisan, orang ramai sedang membangunkan peranti elektronik kuasa yang berkaitan dan teknologi penukaran frekuensi pensuisan pada masa yang sama. Kedua-duanya mempromosikan satu sama lain untuk mempromosikan bekalan kuasa pensuisan kepada cahaya, kecil, nipis, bunyi rendah, kebolehpercayaan yang tinggi, pembangunan ke arah anti-jamming. Bekalan kuasa pensuisan boleh dibahagikan kepada dua kategori: AC/DC dan DC/DC. Terdapat juga AC/ACDC/AC seperti penyongsang. Penukar DC/DC kini telah dimodulasi, dan teknologi reka bentuk dan proses pengeluaran telah matang di dalam dan luar negara. Standardisasi telah diiktiraf oleh pengguna, tetapi pemodulatan AC/DC, disebabkan ciri-cirinya sendiri, menghadapi masalah teknikal dan proses pembuatan yang lebih rumit dalam proses pemodulatan. Struktur dan ciri kedua-dua jenis bekalan kuasa pensuisan diterangkan di bawah.
Trend Perkembangan Teknologi Bekalan Kuasa Pensuisan
Arah pembangunan bekalan kuasa pensuisan adalah frekuensi tinggi, kebolehpercayaan tinggi, penggunaan rendah, hingar rendah, anti-gangguan dan modularisasi. Oleh kerana teknologi utama bekalan kuasa pensuisan adalah ringan, kecil dan nipis adalah frekuensi tinggi, jadi pengeluar bekalan kuasa pensuisan asing utama komited untuk membangunkan serentak komponen kecerdasan tinggi baharu, terutamanya untuk memperbaiki kehilangan peranti pembetulan sekunder, dan dalam bahan kuasa besi Oksigen (Mn? Zn) untuk meningkatkan inovasi saintifik dan teknologi untuk meningkatkan prestasi magnet tinggi pada frekuensi tinggi dan ketumpatan fluks magnet yang besar (Bs), dan pengecilan peranti juga merupakan teknologi utama. Aplikasi teknologi SMT telah mencapai kemajuan besar dalam menukar bekalan kuasa. Komponen disusun pada kedua-dua belah papan litar untuk memastikan bekalan kuasa pensuisan adalah ringan, kecil dan nipis. Kekerapan tinggi bekalan kuasa pensuisan pasti akan menginovasi teknologi pensuisan PWM tradisional. Teknologi pensuisan lembut ZVS dan ZCS telah menjadi teknologi arus perdana bagi bekalan kuasa pensuisan, dan kecekapan kerja bekalan kuasa pensuisan telah bertambah baik. Untuk penunjuk kebolehpercayaan yang tinggi, pengeluar bekalan kuasa bertukar di Amerika Syarikat mengurangkan tekanan pada peranti dengan mengurangkan arus operasi dan suhu simpang, yang meningkatkan kebolehpercayaan produk dengan banyak. Modularisasi ialah trend umum dalam pembangunan bekalan kuasa pensuisan. Bekalan kuasa modular boleh digunakan untuk membentuk sistem bekalan kuasa teragih, dan N tambah 1 sistem bekalan kuasa berlebihan boleh direka bentuk untuk mencapai pengembangan kapasiti dalam mod selari. Bertujuan pada kelemahan bunyi operasi tinggi bekalan kuasa pensuisan, jika frekuensi tinggi dilakukan secara bersendirian, bunyi bising juga akan meningkat dengan sewajarnya, dan penggunaan teknologi litar penukaran resonan separa secara teorinya boleh mencapai frekuensi tinggi dan mengurangkan bunyi bising, tetapi beberapa di sana masih masalah teknikal dalam aplikasi praktikal teknologi penukaran resonan, jadi banyak kerja masih perlu dijalankan dalam bidang ini untuk menjadikan teknologi ini praktikal. Inovasi berterusan teknologi elektronik kuasa menjadikan industri bekalan kuasa pensuisan mempunyai prospek pembangunan yang luas. Untuk mempercepatkan pembangunan industri bekalan kuasa pensuisan negara saya, kita mesti mengambil jalan inovasi teknologi, keluar dari jalan pembangunan bersama industri, pendidikan dan penyelidikan dengan ciri-ciri Cina, dan menyumbang kepada pembangunan pesat saya. ekonomi negara negara.
Kaedah Meningkatkan Kecekapan Siap Sedia Bekalan Kuasa Pensuisan
potong permulaan
Untuk bekalan kuasa flyback, cip kawalan dikuasakan oleh penggulungan tambahan selepas permulaan, dan penurunan voltan pada perintang permulaan adalah kira-kira 300V. Dengan mengandaikan bahawa rintangan permulaan ialah 47kΩ, penggunaan kuasa hampir 2W. Untuk meningkatkan kecekapan siap sedia, saluran perintang ini mesti dipotong selepas dimulakan. TOPSWITCH, ICE2DS02G mempunyai litar permulaan khas di dalam, yang boleh mematikan perintang selepas permulaan. Jika pengawal tidak mempunyai litar permulaan khas, kapasitor juga boleh disambungkan secara bersiri dengan perintang permulaan, dan kerugian selepas permulaan boleh beransur-ansur menjadi sifar. Kelemahannya ialah bekalan kuasa tidak boleh dimulakan semula dengan sendirinya, dan litar hanya boleh dimulakan semula selepas memutuskan voltan masukan untuk melepaskan kapasitor.
mengurangkan kekerapan jam
Kekerapan jam boleh diturunkan dengan lancar atau secara mendadak. Penurunan lancar bermakna apabila maklum balas melebihi ambang tertentu, kekerapan jam dikurangkan secara linear melalui modul tertentu.
tukar mod kerja
1. QR→pWM Untuk menukar bekalan kuasa yang berfungsi dalam mod frekuensi tinggi, menukar kepada mod frekuensi rendah semasa siap sedia boleh mengurangkan kehilangan siap sedia. Sebagai contoh, untuk bekalan kuasa pensuisan kuasi-resonan (frekuensi kerja beberapa ratus kHz hingga beberapa MHz), ia boleh ditukar kepada mod kawalan modulasi lebar denyut frekuensi rendah pWM (berpuluh-puluh kHz) semasa siap sedia. Cip IRIS40xx meningkatkan kecekapan siap sedia dengan menukar antara QR dan pWM. Apabila bekalan kuasa berada di bawah beban ringan dan mod siap sedia, voltan penggulungan tambahan adalah kecil, Q1 dimatikan, dan isyarat resonans tidak boleh dihantar ke terminal FB. Voltan FB adalah lebih rendah daripada voltan ambang di dalam cip, dan mod kuasi-resonans tidak boleh dicetuskan, dan litar berfungsi pada frekuensi yang lebih rendah. Mod kawalan PWM.
2. pWM→pFM Untuk menukar bekalan kuasa yang berfungsi dalam mod pWM pada kuasa terkadar, anda juga boleh bertukar kepada mod pFM untuk meningkatkan kecekapan siap sedia, iaitu, untuk menetapkan tepat masa dan melaraskan masa luar. Semakin rendah beban, semakin lama masa off dan semakin tinggi frekuensi operasi. rendah. Tambahkan isyarat siap sedia pada pW/ pinnya, dalam keadaan beban berkadar, pin adalah tinggi, litar berfungsi dalam mod pWM, apabila beban berada di bawah ambang tertentu, pin ditarik rendah , litar beroperasi dalam mod pFM. Menyedari pertukaran antara pWM dan pFM juga meningkatkan kecekapan bekalan kuasa semasa beban ringan dan keadaan siap sedia. Dengan mengurangkan kekerapan jam dan menukar mod kerja, kekerapan operasi siap sedia boleh dikurangkan, kecekapan siap sedia boleh dipertingkatkan, pengawal boleh terus berjalan, dan output boleh dikawal dengan betul dalam keseluruhan julat beban. Bertindak balas dengan cepat walaupun beban melonjak dari sifar kepada beban penuh dan begitu juga sebaliknya. Penurunan voltan keluaran dan nilai overshoot disimpan dalam julat yang dibenarkan.
Mod Nadi Boleh Kawal
Mod nadi boleh dikawal (BurstMode), juga dikenali sebagai SkipCycleMode (SkipCycleMode), merujuk kepada pautan tertentu litar yang dikawal oleh isyarat dengan tempoh yang lebih besar daripada tempoh jam pengawal pWM apabila ia berada di bawah keadaan beban ringan atau siap sedia, jadi bahawa pWM Nadi keluaran adalah sah atau tidak sah secara berkala, supaya kecekapan beban ringan dan siap sedia boleh dipertingkatkan dengan mengurangkan bilangan suis dan meningkatkan kitaran tugas pada frekuensi malar. Isyarat ini boleh ditambah pada saluran maklum balas, saluran keluaran isyarat pWM, pin daya cip pWM (seperti LM2618, L6565) atau modul dalaman cip (seperti cip siri NCp1200, FSD200, L6565 dan TinySwitch).
