Vita a nagy teljesítményű kapcsolóüzemű egyenáramú stabilizált tápegységről
A teljesítményelektronikai technológia folyamatos fejlődésével a nagy teljesítményű kapcsolóüzemű egyenáramú tápegységeket széles körben használják majd az energiaellátó rendszerekben. A kapcsolási egyenáram fő előnyei a következők: működési stabilitás, jó megbízhatóság, könnyű súly, nagy hatásfok és alacsony energiafogyasztás stb., fejlődési trendje versenyképesebb, mint más kapcsolóáramok. A kapcsoló egyenáramot a részecskegyorsító tápellátása és így tovább területén használják. Átfogó elemzés és átfogó mérlegelés után. Az érintett technológiai kutatók nagy teljesítményű kapcsolóüzemű DC-szabályozott tápegységet terveztek fáziseltolásos vezérlőhíd DC/DC konverziós kisjelmodell segítségével.
1 Dinamikus kisjelmodell elemzése
A dinamikus kisjelű modellek választéka sokrétű, a különböző modellek felhasználásával kapott tervezési eredmények eltérőek. A kapcsolóüzemű tápegység lényegében egy nemlineáris vezérlőobjektum. Az analitikai módszerrel a modellezés irányítására csak közelíteni lehet a kis jelzavar modellt állandósult állapotban, és a modell használatával a nagy léptékű zavar magyarázatára levont következtetés nem teljesen pontos. Ennek alapvetően az a haszna, hogy a kapcsolóüzemű tápegység általában állandósult állapotban működik. A kisjelű zavarmodell szerint kialakított nagy teljesítményű kapcsolóüzemű egyenáramú tápegység segédáramkörök alkalmazásával kombinálva a kapcsolóüzemű tápegység teljesítményét teljes mértékben a követelményeknek megfelelővé tudja tenni.
2 Egyenáramú stabilizált tápegység teljesítményindexének meghatározása
2.1 A stabilitási index követelményei
A releváns adatok és gyakorlati eredmények szerint a különböző rendszereknek eltérő fokú robusztussággal kell rendelkezniük, és tranziens jellemzőik viszonylag jók. Egyenáramú stabilizált tápegység esetén azonban a rendszer erősítési határának legalább 40 dB-nek, a fázishatárnak pedig 30 dB-nél nagyobbnak vagy azzal egyenlőnek kell lennie.
2.2 Átmeneti reakcióindex
Ha a kapcsolóüzemű tápegység zavart szenved, a kimenete hatással lesz, és ennek megfelelő rezgést okoz, végül fokozatosan visszaáll egy stabil értékre. Általában a túllépési tartományt és a dinamikus helyreállítási idő hosszát használjuk a dinamikus jellemzők értékelésére. Minél magasabb a keresztezési frekvencia, annál rövidebb idő szükséges a dinamikus helyreállításhoz; a túllövés amplitúdója és fázishatára is létezik
szoros összefüggésben.
2.3 A tápegység pontosságának elemzése
A feszültség pontosságára szigorú követelmények vonatkoznak, tervezési tartománya nem nagyobb, mint 1‰, a hullámosság pedig nem nagyobb, mint 1‰. A hullámosság azonban két részre oszlik, magas frekvenciára és alacsony frekvenciára. A kapcsolási frekvencia hatására a nagyfrekvenciás részt elnyomja a kimeneti szűrő; a rács fluktuációja bevezeti az alacsony frekvenciájú részt, az alacsony frekvenciájú rész pedig főként a rendszer negatív visszacsatolásától függ a leküzdése érdekében.
3 Nagy teljesítményű kapcsolóüzemű egyenáramú szabályozott tápegység elemzése és tervezése
3.1 Kompenzációs hálózat tervezése és alkalmazása
A stabil tápegység tervezésénél a leggyakrabban alkalmazott módszer a PI vagy PID algoritmus alkalmazása a kompenzációs hálózat tervezésénél. A PI-szabályozó kompenzálása után a rendszer nagyfrekvenciás interferencia-ellenállási képessége jelentősen javul, és az egyetlen hiányosság a gyenge dinamikus teljesítmény. A differenciálalgoritmus bevezetésekor a rendszer válaszsebessége nagymértékben javulni fog, de vannak bizonyos hibák is: (1) A túl sok nullapont további bevezetése növeli a nagyfrekvenciás jelekre való érzékenységet, és könnyen erősíti az erősítő blokkolását. . (2) A kapcsolási hullámzásnak megfelelő nagyítás növekszik, ami miatt az erősítő könnyen a nemlineáris tartományba kerül. Ezért próbálja meg kiválasztani a vezető késést a kompenzációs hálózathoz kapcsolódó kompenzációhoz.
3.2 A nagy teljesítményű kapcsolóüzemű, egyenáramú, szabályozott tápegység tervezési elve
A nagy teljesítményű kapcsoló típusú, szabályozott tápegységek tervezésénél ideális műszaki mutatói: (1) Bemeneti váltakozó feszültség 220V (50Hz ~ 60Hz). (2) Kimeneti egyenfeszültség 5V, kimeneti áram 3A. (3) Ha a bemeneti váltakozó feszültség 180 V és 250 V között változik, a kimeneti feszültség relatív változása 2 százaléknál kisebb. (4) Az R0 kimeneti ellenállás kisebb, mint 0,1 V. (5) A maximális kimeneti hullámfeszültség kisebb, mint 10 mv.
Alapvető működési elv: A lineáris önáramú szabályozott tápegység működési frekvenciája alacsony, a beállítócső állapota nagy és a hatásfok alacsony. Amikor a beállítócső kapcsoló állapotban működik, a hangerő kicsi és a hatásfok magas. A kapcsolójelek előállítása szerint kétféle kapcsoló típusú egyenáramú stabilizált tápegység létezik: öngerjesztésű és más gerjesztésű, és az energiaátviteli módok szempontjából két kategóriába sorolható: induktív energiatároló és transzformátor csatolás. Öngerjesztő kapcsoló típusú DC stabilizált tápegység, egyszerű áramkör, szűk feszültségszabályozási tartomány és alacsony kimeneti feszültség stabilitás. Ez egy izgalmas kapcsoló típusú egyenáramú stabilizált tápegység, amely főként a működési hullámalak munkaciklusának automatikus beállítására támaszkodik a kimeneti feszültség stabilizálása érdekében, és a kimeneti feszültség meglehetősen stabil. Az induktív energiatároló típus 50 W alatti egyenáramú szabályozású tápegységekben használható, míg a transzformátoros csatolótípust gyakran használják nagy teljesítményű, egyenáramú szabályozott tápegységekben. Az áramkör egy visszacsatolási hiba erősítő linkkel van felszerelve, amely automatikusan beállítja a transzformátor primer oldalán a négyszöghullám terhelhetőségét a kimeneti feszültség változásának megfelelően, hogy elérje a kimeneti feszültség stabilizálásának célját.
