A monolitikus kapcsolóüzemű tápegység két üzemmódja
A monolitikus kapcsolóüzemű tápegység integrált áramkörök előnye a magas integráció, a magas költséghatékonyság, a legegyszerűbb perifériás áramkörök, a legjobb teljesítménymutatók, nagy hatásfokú izolált kapcsolóüzemű tápegységet alkothatnak frekvenciaváltó nélkül. A -1990s évek közepén, egymás után későn mutatták be, erős életerőt mutat, és mára a közepes és kis teljesítményű kapcsolóüzemű tápegységek, precíziós kapcsolótápegységek és tápegység modulok nemzetközi fejlesztésévé vált. integrált áramkörök. Az ebből álló kapcsolóüzemű tápegység költségét és azonos teljesítményű lineáris feszültségszabályozó tápegységét tekintve a tápegység hatásfoka jelentősen javul, térfogata és tömege jelentősen csökken. Ez jó feltételeket teremt az új kapcsolóüzemű tápegységek népszerűsítéséhez és népszerűsítéséhez.
A monolit kapcsolóüzemű tápegység jellemzői
(1) TOpSWitch-II belső, beleértve az oszcillátort, a hibaerősítőt, az impulzusszélesség-modulátort, a kapuáramkört, a nagyfeszültségű tápkapcsoló csöveket (MOSFET), az előfeszítő áramkört, a túláramvédelmi áramkört, a túlmelegedés elleni védelmet és a bekapcsolás-visszaállító áramkört, a leállítást / automatikus újraindítási áramkör. Teljesen leválasztja a kimenetet az elektromos hálózatról egy nagyfrekvenciás transzformátor segítségével, amely biztonságosan használható*. Az áramvezérelt kapcsolóüzemű tápegységhez tartozik nyitott leeresztő kimenettel. A CMOS áramkör használatának köszönhetően a készülék energiafogyasztása jelentősen csökken.
(2) Csak három vezeték van: a C vezérlőkapocs, az S forrás, a D lefolyó, amely összevethető a hárompólusú lineáris szabályozóval, ez lehet a legegyszerűbb módja a frekvenciaváltó felépítésének flyback kapcsoló tápegység nélkül. A különféle vezérlési, előfeszítési és védelmi funkciók teljesítése érdekében a C, D többfunkciós tűs kivezetések, megvalósítva a többcélú tűt. Vegyük például a vezérlőkapcsot, amelynek három funkciója van: (1) a VC feszültség vége a chipen lévő párhuzamos szabályozó és a kapu meghajtó fokozata számára, hogy előfeszítő feszültséget biztosítson; (2) az aktuális IC vége beállíthatja a munkaciklust; (3) a tápegység elágazó áramkörének vége és az automatikus újraindítás/kompenzáló kondenzátor csatlakozási pontja a külső bypass kondenzátoron keresztül az automatikus újraindítás frekvenciájának és a vezérlőhurok kompenzációjának meghatározásához.
(3) A bemeneti váltakozó feszültség tartománya rendkívül széles. Fix feszültségű bemenethez 220V±15% AC választható, és a maximális kimeneti teljesítmény 40%-kal csökken, ha 85-265V széles tartományú váltakozó árammal van felszerelve. A kapcsolóüzemű tápegység bemeneti frekvenciatartománya 47-440 Hz.
(4) A kapcsolási frekvencia tipikus értéke 100 KHz, a munkaciklus beállítási tartománya pedig 1,7%–67%. A tápegység hatásfoka kb. 80%, akár 90%, ami közel kétszerese a lineárisan integrált, szabályozott tápegységnek. Működési hőmérséklet-tartománya 0-70 fok forgács maximális csatlakozási hőmérséklete Tjm=135 fok.
(5) A TOpSwitch-II működési elve a visszacsatoló áram IC használata a D munkaciklus szabályozására, a feszültségszabályozás céljának elérése érdekében. Például, amikor a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti feszültsége VOT valamilyen okból kifolyólag, az optocsatoló visszacsatoló áramköre után Ic↑→hibafeszültség Vrt→D↓→Vo↓, így Vo változatlan marad. És fordítva.
(6) egyszerű periféria áramkör, alacsony költség. Külsőleg csak az egyenirányító szűrőt, a nagyfrekvenciás transzformátort, az elsődleges védelmi áramkört, a visszacsatoló áramkört és a kimeneti áramkört kell csatlakoztatni. Az ilyen chipek használata csökkentheti a kapcsolóüzemű tápegység által keltett elektromágneses interferenciát is.
A monolitikus kapcsolóüzemű tápegység két üzemmódja
A monolitikus kapcsolóüzemű tápegységnek két alapvető működési módja van: az egyik folyamatos üzemmódú CUM (ContinuousMode), a másik nem folyamatos.
(a) Folyamatos üzemmód (b) Nem folyamatos üzemmód
DUM (DiscontinuousMode). Ennek a két üzemmódnak a kapcsolási áram hullámalakja az (a) és (b) ábrán látható. Ahogy az ábráról is látszik, folyamatos üzemmódban a primer kapcsolóáram egy bizonyos amplitúdótól indul, majd csúcsértékre emelkedik, majd gyorsan nullára tér vissza. A kapcsolási áram hullámalakja trapéz alakú. Ez azt jelzi, hogy folyamatos üzemmódban a következő kapcsolási ciklus kezdeti energiával rendelkezik, mivel a nagyfrekvenciás transzformátorban tárolt energia nem szabadul fel minden kapcsolási ciklusban. A folyamatos üzemmód használata csökkenti az elsődleges csúcsáram Ip és RMS áramerősség IRMS, csökkenti a chip energiafogyasztását. A folyamatos üzemmód azonban megköveteli az Lp primer induktivitás növelését, ami a nagyfrekvenciás transzformátor méretének növekedéséhez vezet. Összefoglalva, a folyamatos üzemmód kisebb teljesítményű TOpSwitchekhez és nagyobb méretű nagyfrekvenciás transzformátorokhoz alkalmas.
A kapcsolási áram nem folytonos üzemmódban nulláról csúcsra emelkedik, majd nullára csökken. Ez azt jelenti, hogy a nagyfrekvenciás transzformátorban tárolt energiát minden kapcsolási ciklus során teljesen fel kell szabadítani, és a kapcsolási áram hullámalakja háromszög alakú. A nem folytonos mód nagyobb Ip- és IRMS-értékekkel rendelkezik, de kevesebb Lp-t igényel. Ezért alkalmas nagyobb kimeneti teljesítményű TOpSwitch használatára, kisebb méretű nagyfrekvenciás transzformátorral.
