با استفاده از سیستم قدرت، سوئیچینگ فرکانس بالا منبع تغذیه نوآورانهتر و توسعه یافتهتر شده است.با فرض درک روند توسعه سوئیچینگ فرکانس بالا منبع تغذیه ، اجازه دهید ابتدا با اصل سوئیچینگ فرکانس بالا منبع تغذیه آشنا شویم.
سوئیچینگ فرکانس بالا منبع تغذیه از قسمتهای زیر تشکیل شده است:
1. مدار اصلی
کل فرآیند ورودی از شبکه AC و خروجی DC، از جمله:
1).فیلتر ورودی: عملکرد آن فیلتر کردن درهم و برهمی موجود در شبکه است و همچنین از برگشت به هم ریختگی تولید شده توسط دستگاه به شبکه عمومی جلوگیری می کند.
2).یکسوسازی و فیلتر کردن: توان AC شبکه مستقیماً به یک توان DC روانتر برای تبدیل سطح بعدی اصلاح میشود.
3).اینورتر: جریان مستقیم یکسو شده را به جریان متناوب فرکانس بالا تبدیل کنید، که بخش اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا است. هرچه فرکانس بالاتر باشد نسبت حجم، وزن و توان خروجی کمتر است.
4).یکسوسازی خروجی و فیلتر کردن: توان DC پایدار و قابل اعتماد را با توجه به نیاز بار فراهم کنید.
2. مدار کنترل
از یک طرف، از انتهای خروجی نمونه بگیرید، آن را با استاندارد تنظیم شده مقایسه کنید و سپس اینورتر را کنترل کنید تا فرکانس یا عرض پالس آن را تغییر دهید تا به خروجی پایدار برسید.مدار کنترل اقدامات حفاظتی مختلفی را برای کل دستگاه انجام می دهد.
3. مدار تشخیص
علاوه بر ارائه پارامترهای مختلف در عملکرد در مدار حفاظتی، دادههای مختلف ابزار نمایش نیز ارائه میشود.
منبع تغذیه
برق مورد نیازهای مختلف همه مدارهای تک را فراهم می کند.
بخش دوم اصل تنظیم ولتاژ کنترل سوئیچ
کلید K به طور مکرر در فواصل زمانی روشن و خاموش می شود و با روشن شدن کلید K، برق ورودی E از طریق کلید K و مدار فیلتر به بار RL تامین می شود.در کل دوره روشن شدن، منبع تغذیه E انرژی بار را تامین میکند.هنگامی که کلید K خاموش می شود، ورودی منبع تغذیه E منبع تغذیه را قطع می کند.مشاهده می شود که ورودی منبع تغذیه به طور متناوب به بار انرژی می دهد.برای اینکه بار بتواند منبع انرژی مداوم را به دست آورد، منبع تغذیه تنظیمشده سوئیچینگ باید مجموعهای از دستگاههای ذخیره انرژی داشته باشد.زمانی که کلید روشن می شود بخشی از انرژی ذخیره می شود و با خاموش شدن سوئیچ به بار رها می شود.
میانگین ولتاژ EAB بین AB را می توان به صورت زیر بیان کرد:
EAB=TON/T*E
در فرمول، TON زمانی است که سوئیچ در هر بار روشن می شود، و T چرخه کاری کلید روشن و خاموش است (یعنی مجموع زمان روشن و خاموش شدن سوئیچ TON و زمان خاموشیTOFF).
از فرمول می توان دریافت که مقدار متوسط ولتاژ بین AB نیز با تغییر نسبت زمان روشن شدن کلید و چرخه کار تغییر می کند.بنابراین، با تغییر بار و ولتاژ ورودی منبع تغذیه ، نسبت TON و T را می توان به طور خودکار تنظیم کرد تا ولتاژ خروجی V0 ثابت بماند.تغییر TON به موقع و نسبت چرخه وظیفه برای تغییر چرخه کاری پالس است.این روش "کنترل نسبت زمان" نامیده می شود (TimeRatioControl که به اختصار TRC نامیده می شود).
طبق اصل کنترل TRC، سه راه وجود دارد:
1).مدولاسیون عرض پالس (Pulse Width Modulation، به اختصار PWM)
دوره سوئیچینگ ثابت است و چرخه وظیفه با تغییر عرض پالس تغییر میکند.
2).مدولاسیون فرکانس پالس (مدولاسیون فرکانس پالس، به اختصار PFM)
عرض پالس روشن شدن ثابت است و چرخه کار با تغییر فرکانس سوئیچینگ تغییر می کند.اطلاعات از: شبکه تجهیزات انتقال و توزیع
3).مدولاسیون ترکیبی
عرض پالس و فرکانس سوئیچینگ ثابت نیستند و می توانند توسط یکدیگر تغییر کنند.این ترکیبی از دو روش فوق است.
در سال 1955، مبدل DC تک ترانزیستور فشار کش نوسانی نوسانی که توسط راجر آمریکایی (GH. Roger) اختراع شد، آغازی برای تحقق مدارهای کنترل تبدیل فرکانس بالا بود.ترانسفورماتور، در سال 1964، دانشمندان آمریکایی ایده لغو سوئیچینگ سری منبع تغذیه ترانسفورماتور فرکانس قدرت را ارائه کردند، که روشی اساسی برای کاهش اندازه و وزن p تامین کننده. در سال 1969، به دلیل بهبود ولتاژ مقاومت ترانزیستورهای سیلیکونی پرقدرت و کوتاه شدن زمان بازیابی معکوس دیود، سرانجام یک منبع تغذیه سوئیچینگ 25 کیلوهرتز ساخته شد.