Kapcsoló tápegységek csoportosítása
Az emberek kapcsolóüzemű tápellátási technológiai területe a kapcsolódó teljesítményelektronikai eszközök és a kapcsolófrekvencia-átalakítási technológia egyidejű fejlesztése. A kettő elősegíti egymást, hogy támogassák a kapcsolóüzemű tápegységet, hogy könnyű, kicsi, vékony, alacsony zajszint, nagy megbízhatóság, a zavarás elleni fejlesztés irányába mutató. A kapcsolóüzemű tápegységek két kategóriába sorolhatók: AC/DC és DC/DC. A DC/DC átalakítót mostanra modularizálták, a tervezési technológiát és a gyártási folyamatot kiforrott és szabványosították itthon és külföldön, és a felhasználók elismerték. Az AC/DC modularizálása saját sajátosságaiból adódóan bonyolultabb műszaki és folyamatgyártási problémákba ütközik a modularizáció során. A két típusú kapcsolóüzemű tápegység felépítését és jellemzőit az alábbiakban ismertetjük.
DC/DC konverzió
Az egyenáramú/egyenáramú konverzió a rögzített egyenfeszültséget változó DC feszültséggé alakítja, más néven DC szaggatás. A choppernek két üzemmódja van, az egyik az impulzusszélesség modulációs mód, a Ts változatlan, és a ton megváltozott (közös), a másik a frekvenciamodulációs mód, a ton változatlan és a Ts módosult (egyszerű interferenciát generálni).
Speciális áramköre a következő kategóriákból áll:
(1) Buck áramkör - leléptető chopper, kimeneti átlagos feszültsége Uo kisebb, mint az Ui bemeneti feszültség, és a polaritása azonos.
(2) Boost áramkör - boost chopper, kimeneti átlagos feszültsége Uo nagyobb, mint az Ui bemeneti feszültség, és a polaritása ugyanaz.
(3) Buck-Boost áramkör - buck vagy boost chopper, amelynek kimeneti átlagos feszültsége Uo nagyobb vagy kisebb, mint az Ui bemeneti feszültség, a polaritás ellentétes, és az induktivitás átvitelre kerül.
(4) Cuk áramkör - buck vagy boost chopper, kimeneti átlagos feszültsége Uo nagyobb vagy kisebb, mint az UI bemeneti feszültség, a polaritás ellentétes, és a kapacitás átvitelre kerül. A mai soft-switching technológia minőségi ugrást tett a DC/DC terén. Az amerikai VICOR cég által tervezett és gyártott különféle ECI lágykapcsolós DC/DC konverterek maximális kimeneti teljesítménye 300 W, 600 W, 800 W stb., és a megfelelő teljesítménysűrűség (6, 2, 10, 17) W/cm3, a hatékonyság (80-90) százalék . A Japan NemicLambda Company által piacra dobott legújabb, soft switching technológiát alkalmazó RM sorozatú nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység modul (200-300) kHz kapcsolási frekvenciával és 27 W/cm3 teljesítménysűrűséggel rendelkezik. Tetky dióda), a teljes áramkör hatásfoka 90 százalékra nő.
AC/DC konverzió
A váltóáramú/egyenáramú konverzió a váltakozó áramot egyenárammá alakítja, és a teljesítményáram kétirányú lehet. Az áramforrástól a terhelés felé áramló áramot "egyenirányításnak", a terheléstől vissza az áramforráshoz áramló teljesítményt pedig "aktív inverternek" nevezik. Az AC/DC konverter bemenete 50/60Hz váltóáram. Mivel egyenirányítani és szűrni kell, egy viszonylag nagy szűrőkondenzátor elengedhetetlen. Ugyanakkor a biztonsági szabványok (például UL, CCEE stb.) és az EMC-irányelvek korlátozásai (például IEC, FCC, CSA) miatt az AC bemeneti oldalon EMC-szűrést kell hozzáadni, és olyan alkatrészeket kell használni, amelyek megfelelnek a biztonsági szabványoknak, amelyek korlátozza az AC/DC tápegység miniatürizálását. Ezenkívül a belső nagyfrekvenciás, nagyfeszültségű és nagy áramerősség miatt A kapcsolási művelet megnehezíti az EMC elektromágneses kompatibilitási problémájának megoldását, ami szintén magas követelményeket támaszt a belső, nagy sűrűségű telepítési áramkörök tervezésével szemben. Ugyanezen okból a nagyfeszültségű és nagyáramú kapcsolók növelik az energiafogyasztást és korlátozzák az AC/DC átalakító modularizálási folyamatát, ezért szükséges az energiarendszer optimalizálási tervezési módszerének elfogadása, hogy a munka hatékonysága elérjen egy bizonyos fokú elégedettséget.
Az AC/DC átalakítás félhullámú és teljes hullámú áramkörre osztható az áramkör bekötési módja szerint. A tápegység fázisainak száma szerint egyfázisúra, háromfázisúra és többfázisra osztható. Az áramkör munkakvadránsa szerint egy kvadránsra, két kvadránsra, három kvadránsra és négy negyedre osztható.
A kapcsolóüzemű tápegység alapelve
Egyszerűen fogalmazva, a kapcsolóüzemű tápegység működési elve a következő:
1. A váltakozó áramú bemenetet egyenirányítják és DC-be szűrik;
2. A kapcsolócsövet nagyfrekvenciás PWM (impulzusszélesség-moduláció) jel vezérli, és az egyenáramot a kapcsolótranszformátor primeréhez adják;
3. A kapcsolótranszformátor szekunder oldala nagyfrekvenciás feszültséget indukál, amelyet egyenirányítanak és szűrnek a terhelés táplálására;
4. A kimeneti rész egy bizonyos áramkörön keresztül visszacsatol a vezérlőáramkörbe, hogy szabályozza a PWM munkaciklust a stabil kimenet céljának elérése érdekében.
