1. Какво е импулсно захранване?
Превключващото захранване е вид захранване, което използва модерна силова електронна технология за контролиране на съотношението на времето на включване и изключване, за да се поддържа стабилно изходно напрежение. Импулсните захранвания обикновено се състоят от контролни интегрални схеми с широчинна импулсна модулация (PWM) и MOSFET.
Импулсното захранване е относително спрямо линейното захранване. Неговият входен терминал директно коригира променливия ток в постоянен ток и след това под действието на високочестотната трептяща верига, превключвателната тръба се използва за управление на включването и изключването на тока, за да се образува високочестотен импулсен ток. С помощта на индуктори (високочестотни трансформатори) се извежда стабилен постоянен ток с ниско напрежение.
Тъй като размерът на магнитната сърцевина на трансформатора е обратно пропорционален на квадрата на работната честота на импулсното захранване, колкото по-висока е честотата, толкова по-малко е ядрото. По този начин трансформаторът може да бъде намален значително, както и теглото и обемът на захранването. И тъй като управлява директно DC, ефективността на това захранване е много по-висока от тази на линейното захранване. Това спестява енергия, така че е предпочитано от хората. Но има и недостатъци, тоест веригата е сложна, поддръжката е трудна, а замърсяването на веригата е сериозно. Захранването е шумно и не е подходящо за някои вериги с нисък шум.
2. Характеристики на импулсното захранване
Импулсните захранвания обикновено се състоят от контролни интегрални схеми с широчинна импулсна модулация (PWM) и MOSFET. С развитието и иновациите на технологията на силовата електроника, текущото импулсно захранване се използва широко в почти всички електронни устройства, главно поради малкия си размер, лекото тегло и високата му ефективност, и неговото значение е очевидно.
Трето, класификацията на импулсното захранване
Според начина, по който комутационното устройство е свързано във веригата, импулсното захранване може да бъде разделено на три категории: последователно импулсно захранване, паралелно импулсно захранване и трансформаторно импулсно захранване.
Сред тях импулсното захранване от трансформаторен тип може допълнително да се раздели на: push-pull, полумост, пълен мост и др. Според възбуждането на трансформатора и фазата на изходното напрежение то може да се раздели на : тип напред, тип flyback, тип единично възбуждане и тип двойно възбуждане.
Четвърто, разликата между импулсното захранване и обикновеното захранване
Обикновените захранвания обикновено са линейни захранвания, а линейните захранвания се отнасят до захранването, в което регулаторната тръба работи в линейно състояние. Различно е обаче при импулсното захранване. Превключващата тръба (в импулсното захранване, обикновено наричаме регулираща тръба като превключваща тръба) работи в две състояния: съпротивлението при включено е много малко и съпротивлението при изключване е много високо. голям.
Импулсното захранване е сравнително нов тип захранване. Той има предимствата на висока ефективност, леко тегло, увеличаване и намаляване на напрежението и висока изходна мощност. Но тъй като веригата работи в състояние на превключвател, шумът е сравнително голям.
5. Примери: понижаващо импулсно захранване
Нека's да говорим накратко за принципа на работа на понижаващо превключващо захранване: веригата се състои от превключватели (триоди или тръби с ефект на полето в действителната верига), диоди за свободен ход, индуктори за съхранение на енергия, филтриращи кондензатори , и т.н.
Когато превключвателят е затворен, захранването доставя захранване на товара през превключвателя и индуктора и съхранява част от електрическата енергия в индуктора и кондензатора. Поради самоиндуктивността на индуктора, токът се увеличава сравнително бавно след включване на ключа, тоест изходът не може да достигне стойността на захранващото напрежение веднага.
След определен период от време превключвателят се изключва. Поради самоиндуктивността на индуктора (по-ясно може да се счита, че токът в индуктора има инерционен ефект), токът във веригата ще остане непроменен, тоест ще продължи да тече отляво надясно. Този ток преминава през товара, връща се от заземяващия проводник, преминава към анода на диода със свободен ход, преминава през диода и се връща към левия край на индуктора, като по този начин образува контур.
Изходното напрежение може да се контролира чрез контролиране на времето, когато превключвателят е затворен и отворен (т.е. PWM-широчинна модулация на импулса). Ако се установи изходното напрежение, за да контролира времето за включване и изключване, за да поддържа изходното напрежение постоянно, това постига целта за стабилизиране на напрежението.
Обикновеното захранване и импулсното захранване са еднакви по това, че всички имат регулатори на напрежението, които използват принципа на обратна връзка за регулиране на напрежението. Разликата е, че импулсните захранвания използват превключващи тръби за настройка, докато обикновените захранващи устройства обикновено използват зоната на линейно усилване на триод за настройка. За сравнение, консумацията на енергия на импулсното захранване е ниска, обхватът на приложение на променливотоковото напрежение е широк, а коефициентът на пулсации на изходния постоянен ток е по-добър. Недостатъкът е превключващата импулсна интерференция.
Основният принцип на работа на обикновеното полумостово импулсно захранване е, че превключващите тръби на горния мост и долния мост (превключващата тръба е VMOS, когато честотата е висока) се включват на свой ред. Първо, токът протича през тръбата за превключване на горния мост и функцията за съхранение на индуктора се използва за събиране на електрическа енергия. В бобината превключвателната тръба на горния мост накрая се изключва и превключващата тръба на долния мост е включена. Бобината на индуктора и кондензаторът продължават да доставят енергия навън. След това изключете тръбата на долния мост, след това включете горния мост, за да позволите на тока да влезе, и повторете по този начин. Тъй като двете превключвателни тръби се включват и изключват на свой ред, това се нарича импулсно захранване.
Линейното захранване е различно. Тъй като няма намеса на превключвател, водопроводната тръба е източвала вода. Ако има твърде много, ще изтече. Това е, което често виждаме, че някои тръби за регулатор на линейно захранване генерират много топлина. Цялата неизчерпаема електрическа енергия се превръща в топлинна енергия. От тази гледна точка ефективността на преобразуване на линейното захранване е много ниска и когато топлината е висока, животът на компонента трябва да намалее, което ще повлияе на крайния ефект на употреба.
шест. Основни разлики: методи на работа
Тръбата за регулиране на мощността на линейното захранване винаги работи в зоната на усилване и протичащият ток е непрекъснат. Поради голямата загуба на мощност на тръбата за регулиране е необходима по-голяма тръба за регулиране на мощността и е монтиран голям радиатор. Топлината е сериозна и ефективността е много ниска, обикновено 40% до 60% (трябва да се каже, че е много линейно захранване).
Работният метод на линейно захранване изисква устройство за намаляване на напрежението, за да премине от високо напрежение към ниско напрежение. По принцип това е трансформатор, но има и други типове като KX захранвания, които след това се коригират, за да изведат постоянно напрежение. По този начин обемът също е голям, относително тежък, ниска ефективност и голямо генериране на топлина; но има и предимства: малка пулсация, добра скорост на настройка, малки външни смущения, подходяща за използване с аналогови схеми/различни усилватели и др.
Захранващото устройство на импулсното захранване работи в комутационно състояние. Когато напрежението се регулира, енергията временно се съхранява през индуктивната намотка, така че загубата й е малка, ефективността е висока и изискването за разсейване на топлината е ниско, но има трансформатор и индуктивност за съхранение на енергия. Има и по-високи изисквания за използване на материали с ниски загуби и висока пропускливост. Неговият трансформатор е само малка дума. Общата ефективност е между 80% и 98%. Импулсното захранване има висока ефективност, но малък размер, но в сравнение с линейното захранване, неговите пулсации и скоростта на регулиране на напрежението и тока са намалени до известна степен.