Maitinimo grandinė vaidina svarbų vaidmenį kiekvienoje elektros ir elektroninė grandinė elektros energijai tiekti pelėdos grandinę ar apkrovas, pvz., mašinas, kompiuterius ir pan. Šioms skirtingoms apkrovoms reikalingos skirtingos galios formos įvairiais diapazonais ir charakteristikomis. Taigi, naudojant skirtingus galios keitiklius, galia paverčiama norima forma. Iš esmės skirtingos apkrovos veikia su įvairiais maitinimo šaltiniais, tokiais kaip SMPS (perjungimo režimo maitinimo šaltinis), kintamosios srovės maitinimo šaltinis, kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimas, programuojamas maitinimo šaltinis, aukštos įtampos maitinimo šaltinis & nenutrūkstamas maitinimo šaltinis.
Jungiklio režimo maitinimas
Kas yra SMPS (perjungimo režimo maitinimas)?
SMPS apibrėžiamas taip: kai maitinimo šaltinis yra įtrauktas į perjungimo reguliatorių, elektros energijos pavertimas iš vienos formos į kitą formą su būtinomis charakteristikomis vadinamas jungiklio režimo maitinimo šaltiniu. Šis maitinimo šaltinis naudojamas norint pasiekti reguliuojamą nuolatinės srovės įtampą iš nuolatinės įtampos arba nereguliuojamos kintamosios srovės.
SMPS
SMPS yra sudėtinga grandinė, kaip ir kiti maitinimo šaltiniai, ji tiekiama iš šaltinio į apkrovas. MPS yra labai svarbus įvairiems elektros ir elektroniniams prietaisams, kurie sunaudoja energiją, taip pat kuriant elektroninius projektus.
SMPS topologijos
SMPS topologijos skirstomos į skirtingus tipus, tokius kaip AC-DC keitiklis, DC-DC keitiklis, „Forward Converter“ ir „Flyback“ keitiklis.
Jungiklio režimo maitinimo principas
Perjungimo režimo maitinimo šaltinių veikimas aptariamas toliau.
DC-DC Converter SMPS veikia
Šiame maitinimo šaltinyje aukštos įtampos nuolatinė energija tiesiogiai gaunama iš nuolatinės srovės šaltinio. Tada ši aukštos įtampos nuolatinė įtampa paprastai perjungiama 15–5 kHz diapazone. Tada jis tiekiamas į 50Hz transformatorių. Šio transformatoriaus o / p yra paduodamas į lygintuvą , jiems ši ištaisyta o / p galia naudojama kaip šaltinis apkrovoms, o osciliatoriaus įjungimo laikas yra valdomas ir suformuojamas uždaro ciklo reguliatorius.
DC į DC keitiklį SMPS
Perjungimo maitinimo šaltinis o / p reguliuojamas naudojant Impulso pločio moduliacija parodyta aukščiau esančioje grandinėje, jungiklį valdo PWM osciliatorius, tada netiesiogiai valdomas pakopinis transformatorius, kai maitinama į transformatorių. Todėl o / p valdo impulso pločio moduliacija, nes ši o / p įtampa ir PWM signalas yra atvirkščiai proporcingi vienas kitam. Jei darbo ciklas yra 50%, tada maksimali galia perduodama per transformatorių, o jei darbo ciklas sumažėja, tada transformatoriaus galia taip pat sumažėja, sumažinant galios išsiskyrimą.
AC -DC keitiklio SMPS veikimas
Šio tipo SMPS yra AC i / p ir jis yra paverčiamas nuolatine, naudojant lygintuvą ir filtrą. Ši nereguliuojama nuolatinė įtampa tiekiama į galios koeficiento korekcija grandines, nes tai paveikta. Taip yra todėl, kad aplink įtampos smailes lygintuvas pritraukia trumpus srovės impulsus, turinčius žymiai aukšto dažnio energiją, kuri turi įtakos galios koeficientui sumažinti.
Kintamosios ir nuolatinės srovės keitiklio SMPS
Tai beveik susiję su aukščiau aptartu keitikliu, tačiau nuolatinės srovės maitinimo vietoje čia mes naudojome kintamosios srovės i / p. Taigi, lygintuvo ir filtro mišinys, ši blokinė diagrama naudojama kintamajai srovei konvertuoti į nuolatinę srovę, o perjungimo operacija atliekama naudojant galios MOSFET stiprintuvą. MOSFET tranzistorius sunaudoja mažą atsparumą ir gali atsispirti didelėms srovėms. Perjungimo dažnis parenkamas toks, kad jis turi būti žemas normaliems žmonėms (virš 20KHz), o perjungimo veiksmai valdomi grįžtamuoju ryšiu naudojant PWM osciliatorių.
Vėlgi, ši kintama įtampa tiekiama į o / p transformatoriaus parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, kad padidintumėte arba sumažintumėte įtampos lygį. Tada šio transformatoriaus o / p ištaisomas ir išlyginamas naudojant o / p filtrą ir lygintuvą. O / p įtampa valdoma grįžtamojo ryšio grandine, lyginant ją su etalonine įtampa.
„Fly-back Converter SMPS“ veikia
SMPS grandinė, turinti labai mažą o / p galią (mažiau nei 100 W), vadinama grįžtamojo keitiklio SMPS. Šis SMPS tipas yra labai žemas ir paprastas, palyginti su kitomis SMPS grandinėmis. Šis SMPS tipas naudojamas mažai energijos naudojančioms programoms.
„Fly-back Converter“ tipo SMPS
Nereguliuojama pastovaus dydžio i / p įtampa keičiama į pageidaujamą o / p įtampą greitai perjungiant naudojant MOSFET, perjungimo dažnis yra apie 100 kHz. Įtampos izoliacija gali būti pasiekta naudojant transformatorių. Jungiklio veikimą galima valdyti naudojant PWM, vykdant praktišką „fly-back“ keitiklį.
„Fly-back“ transformatoriaus charakteristikos skiriasi nuo įprastų transformatorių. „Fly-back“ transformatoriuje yra dvi apvijos, kurios veikia kaip magnetinis sujungtas induktorius. Šio transformatoriaus o / p tiekiamas per kondensatorių ir diodas filtravimui, taip pat taisymui . Kaip parodyta aukščiau pateiktame paveikslėlyje, SMPS o / p gali būti laikoma įtampa filtro kondensatoriuje.
„Forward Converter“ tipo SMPS veikia
Šis SMPS tipas yra beveik toks pat, kaip ir atgalinio keitiklio tipo SMPS. Tačiau tokio tipo SMPS valdiklis jungiamas prie transformatoriaus antrinės apvijos o / p valdyti jungiklį. Lyginant su grįžtamuoju keitikliu, filtravimo ir ištaisymo grandinė yra sudėtinga.
„Forward Converter“ tipo SMPS
Tai taip pat vadinama nuolatinės ir nuolatinės srovės keitikliu kartu su transformatoriumi, naudojamu mastelio keitimui ir izoliavimui. Be „D1“ diodo ir „C“ kondensatoriaus, o / p gale yra prijungtas induktorius L ir diodas D. Jei „S“ jungiklis įjungiamas, tada i / p suteikiama transformatoriaus pagrindinei apvijai. Todėl transformatoriaus antrinėje apvijoje susidaro mastelio įtampa.
Todėl D1 diodas į priekį nukreipiamas į priekį, o per LPF perduodama apkrova, kai keičiama įtampa. Įjungus jungiklį S, srovės per apviją pasiekia nulį. Tačiau srovės per indukcinį filtrą ir apkrovą negalima greitai pakeisti, o pakrantės diodas D2 siūlo juostą šiai srovei. Naudojant filtro induktorių, reikalinga įtampa per D2 diodą ir išlaikyti elektromagnetinę jėgą, reikalingą srovės stabilumui indukciniame filtre palaikyti. Nors srovė krinta prieš o / p įtampą, egzistuoja didelis talpinis filtras, kai pastovi o / p įtampa. Jis reguliariai naudojamas įvairioms perjungimo programoms, kurių galios diapazonas yra nuo 100 W iki 200 W.
Tai yra viskas jungiklio režimo maitinimas ir jo tipai, kurie apima „Buck“ keitiklį, „Buck-boost“ keitiklį „Self Oscillating fly-back“ keitiklį, „Boost“ keitiklį, „Cuk“, „Sepic“, „Boost-buck“. Šiame straipsnyje aptariami keli SMPS tipai: tai kintamosios ir nuolatinės srovės keitikliai, nuolatinės ir nuolatinės srovės keitikliai, „Forward“ ir „Fly-back“ keitikliai. Be to, bet kokią informaciją apie SMPS tipus galite pateikti savo atsiliepimams ir pateikti savo pasiūlymus, komentarus toliau pateiktame komentarų skyriuje.
