A tranzisztorok kapcsolási elveszámáraKapcsoló tápegységek
Szigorúan véve a tranzisztor vezetésről levágásra váltása nagyon összetett folyamat, de a működési elvének elemzésekor először általában leegyszerűsítünk néhány nem fontos kérdést. Például, ha egy tápkapcsoló csövet be- vagy kikapcsolnak, ideális kapcsolónak tartjuk, amely csak két állapotban, be- vagy kikapcsolt állapotban működik. A valóságban azonban a kapcsolótranzisztor vezetése és kikapcsolása egyaránt nagyon összetett folyamat. A vezetésen vagy a kikapcsoláson kívül van még egy probléma, amit nem lehet figyelmen kívül hagyni magas frekvenciákon, ez a tranzisztor működési folyamata a levágási tartományból az erősítési tartományba, majd az erősítési tartományból a telítési tartományba, amikor vezet. Ennek a munkafolyamatnak a megoldása differenciálegyenletek használatát igényli, és nem szeretném itt túl bonyolultan bemutatni.
Egyszerűen fogalmazva, időbe telik, amíg a főkapcsoló csöve be- és kikapcsol. Általában a kapcsolócső ton vezetési idejét egyszerűen felosztják egy td vezetési késleltetési időre és egy tr vezetési emelkedési időre, míg a kapcsolócső toff leállási idejét egy tstg leállítási késleltetési időre (vagy leállítási tárolási időre) és egy tf leállási időre.
A kapcsolóüzemű tápegységek működési ciklusokkal rendelkeznek, és a kimeneti feszültség miatt a szűrő energiatároló kondenzátort fel kell tölteni. Mivel a töltőáram nagy, a terhelés nagy lesz (vagy egyenértékű a terhelési rövidzárlattal), ezért az általános kapcsolóüzemű tápegységeknél lágyindítási intézkedéseket kell alkalmazni. Kezdetben kicsi a munkaciklus, majd fokozatosan a normálra szokott lenni, vagyis a kimenő teljesítmény kezdetben kicsi, majd fokozatosan növekszik. Kezdetben az üzemi feszültség viszonylag alacsony, majd fokozatosan 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 növekszik, 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 feszültséget; A kimeneti feszültség csökkenése után a mintavétel és az összehasonlítás után a mintavevő áramkör hibajelet ad ki az impulzusszélesség-modulációs áramkörnek, hogy növelje a munkaciklust, ezáltal növelve a kimeneti feszültséget. Ez a ciklus megismétlődik, és a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti feszültsége egy bizonyos frekvencián mindig az átlagos feszültség körül mozog. Az úgynevezett feszültségstabilizálás éppen az, hogy az átlagos kimeneti feszültség viszonylag stabil.
A kapcsolótranszformátor primer tekercsén átfolyó áram nem stabil érték, általában fűrészfog hullám, és az egyenirányított kimeneti áram is megegyezik. A LED állandó áramú vezetése általában a szűrő stabil kimenőáramát jelenti szűrés után, ami egyben az átlagértékre is utal. A szűrő bemeneti árama általában fűrészfog hullám.
