1. Агляд імпульснага крыніцы сілкавання
Імпульсны блок харчаваннягэта высокачашчынная прылада пераўтварэння электрычнай энергіі, таксама вядомая як імпульсны крыніца харчавання або імпульсны пераўтваральнік. Ён пераключае ўваходнае напружанне ў высокачашчынны імпульсны сігнал праз высакахуткасную камутацыйную трубку, а затым пераўтворыць электрычную энергію з адной формы ў іншую праз апрацоўкутрансфарматар, ланцуг выпрамніка і ланцуг фільтрацыі, і, нарэшце, атрымлівае стабільную нізкія пульсацыі пастаяннага току для крыніцы харчавання.
Імпульсны крыніца сілкавання мае такія перавагі, як высокая эфектыўнасць, добрая стабільнасць, малыя памеры, лёгкі вага, высокая надзейнасць і можа быць адаптаваны да рознага абсталявання.
Імпульсны блок харчавання шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах, уключаючы прамысловую аўтаматызацыю, сувязь і новую энергетыку. У галіне прамысловай аўтаматызацыі імпульсны крыніца харчавання забяспечвае стабільную падтрымку электраэнергіі для рознага абсталявання аўтаматызацыі для забеспячэння эфектыўнай і стабільнай працы абсталявання.
У галіне сувязі імпульсны блок харчавання шырока выкарыстоўваецца ў бесправадных базавых станцыях, сеткавым абсталяванні і г.д., каб забяспечыць стабільнасць перадачы сігналу ў сістэме сувязі і палепшыць якасць сувязі. У галіне новай энергетыкі імпульсны крыніца харчавання адыгрывае ключавую ролю ў сонечных і ветраэнергетычных сістэмах, дапамагаючы эфектыўна выкарыстоўваць аднаўляльныя крыніцы энергіі.
Імпульсны блок сілкавання прыкладна складаецца з чатырох асноўных кампанентаў: ланцуга ўваходу, пераўтваральніка, ланцуга кіравання і ланцуга выхаду. Ніжэй прыведзена тыповая прынцыповая блок-схема імпульснага блока харчавання, асваенне якой важна для нас, каб зразумець імпульсны блок харчавання.
2. Класіфікацыя імпульсных крыніц сілкавання
Імпульсныя крыніцы харчавання можна класіфікаваць у адпаведнасці з рознымі стандартамі класіфікацыі. Ніжэй прыведзены некалькі распаўсюджаных метадаў класіфікацыі:
1. Класіфікацыя па тыпу спажыванай магутнасці:
Імпульсны крыніца сілкавання AC-DC: пераўтворыць энергію пераменнага току ў энергію пастаяннага току.
Імпульсны блок сілкавання DC-DC: пераўтворыць энергію пастаяннага току ў іншую напругу пастаяннага току.
2. Класіфікацыя па рэжыму працы:
Імпульсны крыніца сілкавання з адным канцом: мае толькі адну пераключальную трубку, падыходзіць для прымянення з нізкім энергаспажываннем.
Двухбаковы імпульсны крыніца сілкавання: мае дзве пераключальныя трубкі, прыдатныя для прымянення высокай магутнасці.
3. Класіфікацыя па тапалогіі:
У адпаведнасці з тапалогіяй яго можна ўмоўна падзяліць на Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge і г. д. Гэтыя метады класіфікацыі з'яўляюцца толькі часткай з іх. Імпульсныя крыніцы харчавання таксама могуць быць класіфікаваны больш падрабязна ў адпаведнасці з іншымі спецыфічнымі патрабаваннямі і прымяненнямі.
Далей мы прадставім часта выкарыстоўваюцца Flyback і Forward. Прамы і зваротны ход - гэта дзве розныя тэхналогіі імпульсных крыніц харчавання. Імпульсны крыніца сілкавання з прамым ходам адносіцца да імпульснага крыніцы сілкавання, у якім выкарыстоўваецца прамой высокачашчынны трансфарматар для ізаляцыі звязанай энергіі, а адпаведны імпульсны крыніца сілкавання зваротнага ходу з'яўляецца імпульсным крыніцай сілкавання зваротнага ходу.
2.1 Імпульсны крыніца харчавання
Імпульсны крыніца харчавання з прамой структурай больш складаны, але выхадная магутнасць вельмі высокая, падыходзіць для імпульснага блока харчавання магутнасцю 100-300 Вт, звычайна выкарыстоўваецца ў нізкавольтных і моцных імпульсных крыніцах харчавання, якія выкарыстоўваюцца больш шырока.
Як паказана на малюнку ніжэй, для прамога імпульснага крыніцы харчавання, асабліва калі камутацыйная трубка ўключана, выхадны трансфарматар дзейнічае як асяроддзе, непасрэдна звязанае з энергіяй магнітнага поля, электрычная энергія і магнітная энергія пераўтвараюцца адна ў адну, так што ўваход і выхад адначасова.
Ёсць таксама недахопы ў штодзённым прымяненні: напрыклад, неабходнасць павелічэння абмоткі зваротнага патэнцыялу (для прадухілення першаснай шпулькі трансфарматара, генераванай зваротным патэнцыялам, да прабоя камутацыйнай трубкі), другасная больш чым адна шпулька індуктыўнасці для фільтрацыі назапашвання энергіі, таму у параўнанні з зваротным імпульсным крыніцай харчавання, яго кошт вышэй, а аб'ём трансфарматара імпульснага крыніцы харчавання з прамым ходам больш, чым аб'ём імпульснага трансфарматара з зваротным ходам.
Блок харчавання з прамым пераключэннем
2.2 Імпульсны крыніца сілкавання зваротнага ходу
Як паказана на малюнку ніжэй, імпульсны блок сілкавання зваротнага ходу адносіцца да імпульснага крыніцы сілкавання, які выкарыстоўвае высокачашчынны трансфарматар зваротнага ходу для ізаляцыі ўваходных і выхадных ланцугоў. Яго трансфарматар не толькі выконвае ролю пераўтварэння напружання для перадачы энергіі, але і выконвае ролю індуктара для назапашвання энергіі. Такім чынам, зваротны трансфарматар падобны на канструкцыю індуктара. Усе схемы адносна простыя, імі лёгка кіраваць. Flyback шырока выкарыстоўваецца ў маламагутных прылажэннях 5-100 Вт.
Для імпульснага крыніцы харчавання з зваротным ходам, калі пераключальная трубка ўключана, ток першаснага індуктара трансфарматара павялічваецца. Паколькі выхадная шпулька зваротнага ходу мае супрацьлеглыя канцы, выхадны дыёд выключаны, трансфарматар захоўвае энергію, а нагрузка забяспечваецца энергіяй з дапамогай выхаднога кандэнсатара. Калі пераключальная трубка выключана, індуктыўнае напружанне першаснага індуктара трансфарматара змяняецца на адваротнае. У гэты час ўключаецца выхадны дыёд, і энергія трансфарматара падаецца ў нагрузку праз дыёд, адначасова зараджаючы кандэнсатар.
Імпульсны крыніца харчавання з зваротным ходам
З параўнання відаць, што трансфарматар прамога ўзбуджэння выконвае толькі функцыю трансфарматара, і ўсё гэта можна разглядаць як паніжальную схему з трансфарматарам. Зваротны трансфарматар можна разглядаць як шпульку індуктыўнасці з функцыяй трансфарматара, якая з'яўляецца ланцугом павышэння паніжэння. Увогуле, прамы зваротны прынцып працы адрозніваецца, наперад - гэта асноўная другасная праца, другасная не працуе з індуктыўнасцю току, каб аднавіць бягучы, звычайна ў рэжыме CCM.
Каэфіцыент магутнасці, як правіла, не высокі, а ўваход і выхад і зменны працоўны цыкл прапарцыйныя. Зваротны ход - гэта асноўная праца, другасная не працуе, абодва бакі незалежна адзін ад аднаго, як правіла, у рэжыме DCM, але індуктыўнасць трансфарматара будзе адносна невялікай, і трэба дадаць паветраны зазор, таму звычайна падыходзіць для малой і сярэдняй магутнасці.
Прамы трансфарматар ідэальны, без назапашвання энергіі, але паколькі індуктыўнасць узбуджэння з'яўляецца канчатковай велічынёй, ток узбуджэння робіць ядро будзе вялікім, каб пазбегнуць насычэння патоку, трансфарматару патрэбна дапаможная абмотка для скіду патоку.
Зваротны трансфарматар можа разглядацца як форма звязанай індуктыўнасці, індуктыўнасць спачатку назапашвае энергію, а потым разраджаецца з-за ўваходнага і выхаднога напружання зваротнага трансфарматара супрацьлеглай палярнасці, таму, калі камутацыйная трубка адключана, другасная абмотка можа забяспечыцьмагнітны стрыжаньз напругай скіду, і, такім чынам, у зваротна-ходавы трансфарматар не трэба дадаваць дадатковую абмотку скіду патоку.
Час публікацыі: 29 верасня 2024 г