A kapcsolócsövek működési elve kapcsolóüzemű tápegységekben
Szigorúan véve a vezetésről a levágásra való váltás folyamata nagyon összetett, de a működési elv elemzésekor először általában leegyszerűsítünk néhány nem fő problémát. Például amikor a főkapcsoló be vagy ki van kapcsolva, ideális kapcsolónak tekintjük, amely csak két állapotban működik: be vagy kikapcsolva. Valójában azonban a kapcsolócső vezetése és kikapcsolása egyaránt nagyon összetett folyamat. A készítés vagy törés mellett van egy probléma is, amit nem lehet figyelmen kívül hagyni magas frekvenciákon. Amikor a kapcsolócső be van kapcsolva, a levágási tartományból az erősítési tartományba, majd az erősítési tartományból a telítési tartományba működik. Ennek a munkafolyamatnak a megoldása differenciálegyenletek használatát igényli, és nem akarom itt túl bonyolultnak mutatkozni.
Egyszerűen fogalmazva, időbe telik, amíg a főkapcsoló be- és kikapcsol. Általában a kapcsolócső bekapcsolási idejét egyszerűen fel kell osztani a td bekapcsolási késleltetési időre és a tr bekapcsolási időre, míg a kapcsolócső toff kikapcsolási idejét a tstg kikapcsolási késleltetési időre (más néven kikapcsolási tárolóra) osztják. idő) és a kiesési idő tf.
A kapcsolóüzemű tápegység első működési ciklusában a kimeneti feszültségnek fel kell töltenie a szűrő energiatároló kondenzátorát. A nagy töltőáram miatt a terhelés nagy lesz (vagy egyenértékű a terhelési rövidzárlattal). Ezért az általános kapcsolóüzemű tápegységeknél lágyindítási intézkedéseket kell elfogadni. Kezdetben nagyon kicsi a munkaciklus, majd fokozatosan normálissá válik, vagyis kezdetben nagyon kicsi a kimenő teljesítmény, majd fokozatosan nő. Kezdetben az üzemi feszültség viszonylag alacsony, majd lassan a normál értékre emelkedik.
Szigorúan véve a kapcsolóüzemű tápegységek mindig instabil állapotban működnek, és a stabilitás csak relatív. Például egy kapcsolóüzemű tápegység feszültségstabilizálási folyamata a következő: amikor a kimeneti feszültség emelkedik, a mintavétel és az összehasonlítás után a mintavevő áramkör hibajelet ad ki az impulzusszélesség-modulációs áramkörnek, csökkentve ezzel a munkaciklust, és ezáltal csökkentve a kimeneti feszültség; A kimeneti feszültség csökkenése után a mintavétel és az összehasonlítás után a mintavevő áramkör hibajelet ad ki az impulzusszélesség-modulációs áramkörnek, növelve a munkaciklust és növelve a kimeneti feszültséget. Ebben az ismétlődő ciklusban a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti feszültsége mindig egy bizonyos frekvencián fel-le oszcillál az átlagos feszültségérték mellett, és az úgynevezett feszültségstabilizálás éppen az, hogy az átlagos kimeneti feszültség értéke viszonylag stabil.
A kapcsolótranszformátor primer tekercsén átfolyó áram nem stabil érték, általában fűrészfog hullám, és az egyenirányító kimeneti árama is azonos. A LED állandó áramú hajtása általában a szűrő szűrés utáni stabil kimeneti áramára utal, ami egyben az átlagértékre is utal, míg a szűrő bemeneti árama általában fűrészfog hullám.
A kapcsolóüzemű tápegység első ciklusa általában a kapcsolótranzisztor vezetéséből indul ki, ami főleg attól függ, hogy hol kezdődik az elemezni kívánt áramkör. Ha arra vonatkozik, hogy a kapcsolóüzemű tápegység összes áramköre mikor kezd működni, akkor az a tápkapcsoló bekapcsolásának pillanatától kezdődőnek tekinthető. Ha elemezni kell az egyes pontok hullámformáját, akkor az áramkörben egy bizonyos eszköz hullámformáját kell referenciapontnak (vagy szinkronizálásnak) vennie.
A kapcsolóüzemű tápegység első ciklusában a mintavevő áramkör általában nem működik, mert a kimeneti feszültség feltölti a szűrőkondenzátort, aminek a normál értékre való feltöltése több ciklust vesz igénybe. Csak miután a kimeneti feszültség elérte a normál értéket, a mintavevő áramkör működhet megfelelően. Mielőtt azonban a mintavevő áramkör megfelelően működne, a kimeneti feszültsége megegyezik a 0 értékkel, ami szintén a hibajel kimenetének speciális esete (negatív maximális érték). Ebben az esetben, ha a kapcsolóüzemű tápegység nem rendelkezik lágyindító áramkörrel, a kapcsolócső munkaciklusa működés közben nagy lesz, ami könnyen telítheti a transzformátort és károsíthatja a kapcsolócsövet.
