Превключване на захранването: специални функции

Превключващото захранване е инверторна система. Той коригира AC входното напрежение. Освен това, постоянното напрежение, получено в резултат на предишната операция, се превръща в правоъгълни импулси с повишена честота и определена компактност, или в импулси, захранвани директно към изходен нискочестотен филтър или към трансформатор.

Характеристики на дизайна

Един прост превключващ захранващ блок може да включва малки трансформатори, което се обяснява съвсем просто: с нарастваща честота, ефективността на трансформатора се увеличава, а изискванията за размерите на ядрото, необходими за предаване на съответната мощност, намаляват значително. Най-често такава сърцевина е направена от феромагнитни сплави, а за тези устройства, които работят на ниска честота, се използва електрическа стомана.

Как устройството осигурява стабилност?

Превключващото захранване работи по такъв начин, че напрежението в него се стабилизира чрез отрицателна обратна връзка. С негова помощ е възможно да се поддържа изходното напрежение приблизително на същото ниво, независимо от величината на неговото натоварване и трептения на входа. Обратната връзка може да бъде организирана по един от няколкото начина. Ако се използва комутационно захранване с галванична изолация от мрежата, най-често срещаните методи могат да бъдат използването на комуникация с една от намотките на трансформатора на изхода или с оптрони. Коефициентът на запълване на импулсите на изхода на PWM контролера варира в зависимост от това кое количество на обратния сигнал се характеризира и зависи от изходното напрежение. Ако няма нужда от отделяне, най-често се използва обикновен резистивен делител. Това позволява захранването да поддържа изходното напрежение на стабилно ниво.

достойнство

Импулсното захранване има редица предимства, особено в сравнение със стабилизатори с подобна мощност. По-ниско тегло се постига поради факта, че с нарастваща честота е подходящо да се използват малки трансформатори, при условие че тяхната захранваща мощност е на същото ниво. При линейните стабилизатори обемът се състои от тежки, мощни силови трансформатори с ниска честота, както и от големи радиатори на силови елементи, работещи в линеен режим. Увеличеното преобразуване на честотата ви позволява значително да намалите размера на изходното напрежение на филтъра. Подходящо е да се инсталират по-малки кондензатори в сравнение с изправители, работещи на промишлена честота. Токоизправителят може да бъде направен по сравнително проста схема с половин цикъл, което напълно елиминира риска от увеличаване на напрежението на изхода.

продуктивност

Импулсното захранване се характеризира със значително по-висока ефективност в сравнение със стабилизаторите поради факта, че при последните загубите са свързани с преходни процеси в моментите, когато главният елемент е включен. Тъй като ключовите елементи са в една от държавите, т.е. те са включени или изключени, става дума за минимални загуби на електроенергия.

Други предимства

Импулсните захранвания струват много по-малко от стабилизаторите, тъй като използват унифицирана елементарна база, както и ключови транзистори с висока мощност. Освен това е позволено да се използват силови елементи с по-малка мощност, тъй като те работят в ключов режим. Надеждността на захранването е сравнима с аналогичния параметър на линейните стабилизатори. В модерното офис оборудване, компютри и потребителска електроника най-често се използват импулсни захранвания. А линейните в настоящия момент се запазват само в някои области:

- като силови елементи за нискотемпературни контролни табла на висококачествени домакински уреди: микровълнови печки перални, отоплителни котли и високоговорители;

- за устройства за управление с ниска мощност, свръхвисока и висока надеждност, предназначени за продължителна продължителна работа при пълно отсъствие на услугата или с нейната трудност (например, автоматизация на процеси при производство или цифрови волтметри в електрически табла).

Импулсните източници на захранване се характеризират с широк диапазон на честотата на захранване и напрежението, които са недостижими за подобно линейно оборудване. На практика това предполага възможността за използване на същото устройство за цифрова електроника в различни части на света, където има значителни разлики в напрежението и честотата в гнездата. В повечето модерни захранващи устройства има вградена защитна схема срещу хетерогенни непредвидени ситуации, например срещу липсата на товари на изхода или късо съединение.

недостатъци

Превключващите захранващи устройства имат определени недостатъци в сравнение с линейните. Основната част от схемата на устройството работи от мрежата без галванична изолация, което значително усложнява ремонта на такива устройства. Импулсното захранване за усилвателя, както и за всички останали съоръжения, се характеризира с факта, че създава високочестотен шум, който е свързан с принципа на неговата работа. Често е необходимо да се прилагат определени методи за потискане на смущенията, които много често не водят до пълното им отстраняване. Ето защо в много случаи импулсните захранващи устройства не могат да се използват за някакво оборудване. Обикновено тези устройства имат минимално ограничение на натоварването по отношение на мощността. Ако този параметър е по-нисък от необходимото, устройството може просто да не се стартира или параметрите на неговото изходно напрежение няма да се вместят в толеранса.

приспособление

Можете да изброите основните възли за захранване. Мрежовият токоизправител се състои от два дросела на ЕМП, интерференчен филтър и статична изолация, предпазител на входната мрежа и диоден мост откъде идва основната верига на източника. Ядрото на първичния контур се състои от кумулативен филтриращ капацитет, ключов мощностен транзистор, верига за обратна връзка, импулсен трансформатор и оптопар. Във вторичната верига източник на енергия изходното напрежение идва от намотката на вторичния трансформатор, изправителни диоди филтърни кондензатори, захранващи дросели.

Принципът на работа на импулсните захранвания

Мрежовото напрежение отива към токоизправителя, след което се заглажда от капацитивен филтър. От филтърния кондензатор той се премества в колектора на транзистора, който играе ролята на ключ. Устройството за управление е отговорно за включване и изключване на транзистора. Надежден старт на захранването се осигурява от главен осцилатор, който е направен на чипа. Неговата мощност се осигурява от верига от резистори. Работата на оптрон се регулира от ключов транзистор и главен осцилатор.