+86-18901131178
Sitemap |  RSS |  XML
اخبار صنعتی

اصل منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا

2022-12-05
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   اصل مدار

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.
بخش III توسعه و روند سوئیچینگ   منبع تغذیه
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.

 

در حال حاضر، منابع تغذیه سوئیچینگ به دلیل اندازه کوچک، وزن سبک و راندمان بالا، تقریباً در تمام تجهیزات الکترونیکی مانند تجهیزات پایانه‌ای مختلف و تجهیزات ارتباطی که تحت سلطه رایانه‌های الکترونیکی هستند، به طور گسترده استفاده می‌شود.حالت قدرتدر میان منابع تغذیه سوئیچینگ در حال حاضر در بازار، منبع تغذیه 100 کیلوهرتز     ساخته شده از ترانزیستورهای دوقطبی و 500 کیلوهرتز     منبع تغذیه M25}-FET مورد استفاده عملی قرار گرفته است، اما فرکانس آنها باید بیشتر بهبود یابد.برای افزایش فرکانس سوئیچینگ باید تلفات سوئیچینگ را کاهش داد و برای کاهش تلفات سوئیچینگ به قطعات سوئیچینگ با سرعت بالا نیاز است.با این حال، با افزایش سرعت سوئیچینگ، به دلیل اندوکتانس و خازن های توزیع شده در مدار یا بار ذخیره شده در دیودها، می توان نویز یا نویز ایجاد کرد.به این ترتیب، نه تنها بر تجهیزات الکترونیکی اطراف تأثیر می گذارد، بلکه قابلیت اطمینان خود منبع تغذیه     را نیز بسیار کاهش می دهد.در این میان، برای جلوگیری از افزایش ولتاژی که با باز و بسته شدن کلید ایجاد می شود، می توان از بافرهای R-C یا L-C استفاده کرد و برای افزایش جریان ناشی از بار ذخیره شده دیود، یک بافر مغناطیسی ساخته شده از یک آمورف.می توان از هسته مغناطیسی استفاده کرد.اما برای فرکانس های بالای 1 مگاهرتز باید از مدار تشدید استفاده کرد تا ولتاژ روی کلید یا جریان عبوری از سوییچ یک موج سینوسی باشد که نه تنها می تواند تلفات سوئیچینگ را کاهش دهد، بلکه وقوع نوسانات را نیز کنترل می کند.به این روش سوئیچینگ، سوئیچینگ رزونانسی می گویند.در حال حاضر تحقیق در مورد این نوع سوئیچینگ   منبع تغذیه   بسیار فعال است، زیرا این روش از نظر تئوری می تواند تلفات سوئیچینگ را بدون افزایش زیاد سرعت سوئیچینگ به صفر برساند و نویزهمچنین کوچک است که انتظار می رود به یکی از فرکانس های بالای سوئیچینگ   منبع تغذیه تبدیل شود.راه اصلیدر حال حاضر بسیاری از کشورهای جهان در حال کار بر روی تحقیقات عملی مبدل های چند تراهرتز هستند.