Hogyan működik a kapcsolóüzemű tápegység?
A kapcsoló által szabályozott tápegység olyan típusú tápegység, amely kapcsolócsövek segítségével szabályozza a tápegység kimeneti feszültségének nagyságát a kimenet stabilizálása érdekében. Működési elve a következő szempontokra osztható:
Először is, a kapcsolási vezérlésű tápegység besorolása
Mielőtt megértené a kapcsolóüzemű tápegység működési elvét, meg kell értenünk a kapcsolóüzemű tápegység besorolását. Különböző munkamódszerek szerint a kapcsolási vezérlésű tápegység AC-DC kapcsolótápegységre és DC-DC kapcsolótápegységre osztható.
AC-DC kapcsolóüzemű tápegység: a bemeneti feszültség váltóáram (AC), amely a bemeneti áramkörben egyenirányítás, szűrés, kapcsolásvezérlés és egyéb folyamatok után stabil egyenáramú kimenetté alakul.
DC-DC kapcsolóüzemű tápegység: a bemeneti feszültség egyenáram, a kapcsolási átalakítás, szűrés és egyéb folyamatok után a bemeneti áramkörben, majd stabil egyenáramot ad ki a terhelés ellátására.
Másodszor, a csőkapcsolás működési elve
A kapcsolóüzemű tápegységben a kapcsolócsövek alkalmazása elengedhetetlen. A kapcsolócső általában tranzisztorokra, erőtérhatású csövekre, szigetelt kapu bipoláris tranzisztorokra és más félvezető alkatrészekre utal. Alacsony statikus energiafogyasztás, nagy kapcsolási sebesség és jó irányíthatóság jellemzi.
Ha szabályozni akarjuk a feszültséget, először a tápegység kimeneti feszültségét a kívánt feszültséggel magasabbra vagy egyenlővé kell tenni, ami bekapcsolja a kapcsolócsövet, és az áram a kapcsolócsövön keresztül az induktorba kerül. Amikor az áram áthalad az induktoron, mágneses mező képződik, és elektromos potenciál keletkezik az induktor körüli vezetékeken. Ez az elektromotoros erő úgynevezett hurokoszcillációt hoz létre a kondenzátorban, ami periodikus rezonanciafeszültséget hoz létre. Amikor a kapcsolócső lekapcsol, az induktivitás árama hirtelen megszakad, és az induktorban tárolt mágneses energia az áramot továbbfolytatja, és áthalad a terhelés által fogyasztott kimeneten, amely rögzített feszültséget ad ki. Ezt megismételjük, hogy stabil és szabályozható kimeneti feszültséget hozzunk létre.
Harmadszor, a kapcsolási szabályozó áramkör megvalósítása
Mint tudjuk, a kapcsolócső kapcsolási sebessége nagyon gyors, nagyfrekvenciás kapcsolást valósíthat meg, előnyei az energiatakarékosság, a stabilitás, a nagy hatékonyság és így tovább. A kapcsolóüzemű tápegységben mindenekelőtt egy kapcsoló szabályozó áramkört kell megterveznünk a kapcsolócső vezérlésének megvalósításához. Ezután a kimeneti feszültséget szűréssel, hurok visszacsatolással és így tovább stabilizáljuk.
A kapcsolási vezérlésű tápegységben az általánosan használt kapcsoló szabályozó áramkörök a dióda szabályozó áramkör, az induktor szabályozó áramkör, a mágneses elem szabályozó áramkör és így tovább, amelyek közül a leggyakoribb az induktor szabályozó áramkör.
Az induktív feszültségszabályozó áramkör főként kapcsolócsövekből, induktorokból, kondenzátorokból, diódákból és kimeneti áramkörökből áll. Működési elve megegyezik a fentiekkel, amikor a kapcsolócső be van kapcsolva, a kimeneti feszültséget az induktorral lehet szabályozni, majd a kimeneti áramkörön keresztül táplálni a terhelésre. A kapcsolócső levágásánál pedig az induktorban lévő energia a diódán keresztül kimeneti feszültséggé alakítható, és szabályozható.
A kis és közepes teljesítményű, kapcsolós vezérlésű tápegység közvetlenül megvalósítható a tranzisztoros meghajtó áramkörrel, míg a nagyobb teljesítménykapcsolós vezérlésű tápegység vezérlőchipek vagy analóg vezérlőáramkörök használatát igényli a pontos szabályozás eléréséhez.
Negyedszer, a hurok visszacsatolás szabályozása
Mivel a tápegység kimeneti feszültsége a hőmérséklettel, a terhelés és a bemeneti feszültség változásával változik, a kimeneti feszültséget szabályozni kell. A kapcsolási vezérlésű tápegységben a hurok visszacsatoló vezérlést gyakran használják a kimeneti feszültség stabilizálására a kimeneti feszültség figyelésével, valamint visszacsatolás és szabályozás biztosításával a kimeneti feszültség stabilizálására.
A hurok visszacsatoló vezérlés konkrétan a kimeneti feszültség szabályozását valósítja meg a kimeneti feszültség és a beállított feszültség különbségének összehasonlításával, valamint számtani, erősítési, szűrési, majd a kapcsolócső vezetésének és levágásának vezérlésével. Ebben a folyamatban biztosítani kell a rendszer stabilitását, vagyis a szabályozási sebesség kellően gyors, de nem túl gyors, különben rendszerinstabilitást okoz.
Röviden, a kapcsoló által szabályozott tápegység egy széles körben használt tápegység, és működési elve a kapcsolócső használata a feszültség szabályozására, ugyanakkor a szűrés, hurok visszacsatolás és egyéb szabályozási és vezérlési módok révén. a feszültséget a stabil és szabályozható kimeneti feszültség elérése érdekében. A technológia folyamatos fejlődésével a kapcsoló-szabályozott tápegység számos elektronikai eszköz nélkülözhetetlen részévé vált, nagyban elősegítve az elektronikai ipar fejlődését és innovációját.
