1. Mikä on kytkentävirtalähde?
Virtalähteen kytkeminen on eräänlainen virtalähde, joka käyttää modernia virtalähdettä ohjaamaan kytkemisen ja sammutuksen aikasuhdetta vakaan lähtöjännitteen ylläpitämiseksi. Kytkentävirtalähteenä on yleensä pulssinleveyden modulaatio (PWM) ohjaus-IC: t ja MOSFET.
Kytkentävirta on suhteessa lineaariseen virtalähteeseen. Sen tuloliitäntä tasaa vaihtovirran suoraan tasavirtaan, ja sitten korkean taajuuden värähtelypiirin vaikutuksesta kytkinputkea käytetään ohjaamaan virran päälle ja pois päältä korkean taajuuden pulssivirran muodostamiseksi. Induktorien (korkean taajuuden muuntajien) avulla lähtö on vakaa pienjännitevirta.
Koska muuntajan magneettisen ytimen koko on käänteisesti verrannollinen kytkentävirran taajuuden neliöön, sitä suurempi taajuus, sitä pienempi ydin. Tällä tavoin muuntajaa voidaan vähentää huomattavasti, ja virtalähteen painoa ja tilavuutta voidaan vähentää. Ja koska se ohjaa suoraan DC: tä, tämän virtalähteen tehokkuus on paljon suurempi kuin lineaarisen virtalähteen. Tämä säästää energiaa, joten ihmiset suosivat sitä. Mutta siinä on myös puutteita, eli piiri on monimutkainen, huolto on vaikeaa ja piirin saastuminen on vakavaa. Virtalähde on meluisa eikä sovellu joihinkin meluisiin piireihin.
2. Virtalähteen vaihtamisen ominaisuudet
Kytkentävirtalähteenä on yleensä pulssinleveyden modulaatio (PWM) ohjaus-IC: t ja MOSFET. Tehoelektroniikkateknologian kehittämisen ja innovaation myötä nykyistä kytkentävirtaa käytetään laajalti lähes kaikissa elektronisissa laitteissa pääasiassa sen pienen koon, kevyen ja korkean tehokkuuden vuoksi, ja sen merkitys on ilmeinen.
Kolme, kytkentävirtalähteen luokittelu
Kytkentälaitteen kytkentätavan mukaan kytkentävirta voidaan jakaa kolmeen luokkaan: sarjan kytkentävirtalähde, rinnakkainen kytkentävirtalähde ja muuntajan kytkentävirtalähde.
Niistä muuntajatyyppinen kytkentävirtalähde voidaan jakaa edelleen: työntö-veto, puolisilta, täysi silta jne. Muuntajan virityksen ja lähtöjännitteen vaiheen mukaan se voidaan jakaa: eteenpäin tyyppi, flyback-tyyppi, yksittäinen viritetyyppi ja kaksinkertainen viritetyyppi.
Neljänneksi kytkentävirran ja tavallisen virtalähteen välinen ero
Tavalliset virtalähteet ovat yleensä lineaarisia virtalähteitä, ja lineaariset virtalähteet viittaavat virtalähteeseen, jossa säädinputki toimii lineaarisessa tilassa. Se on kuitenkin erilainen virtalähteen vaihtamisessa. Kytkentäputki (kytkentäviransyötössä kutsumme yleensä säätöputkea kytkentäputkena) toimii kahdessa osavaltiossa: on-the resistance on hyvin pieni ja pois-vastus on erittäin korkea. iso.
Virtalähteen vaihtaminen on suhteellisen uudenlainen virtalähde. Sillä on korkean tehokkuuden, kevyen painon, jännitteen kasvun ja vähenemisen sekä suuren lähtötehon edut. Mutta koska piiri toimii kytkintilassa, melu on suhteellisen suuri.
5. Esimerkkejä: virransyötön asteittainen vaihtaminen
Puhutaan lyhyesti askelkatkaisun virtalähteen toimintaperiaatteesta: piiri koostuu kytkimistä (triodeista tai kenttävaikutusputkista varsinaisessa piirissä), vapaasti kiertyvistä diodeista, energian varastointi-induktoreista, suodatinkondensaattoreista jne.
Kun kytkin on suljettu, virtalähde syöttää virtaa kuormaan kytkimen ja induktorin kautta ja tallentaa osan sähköenergiasta induktoriin ja kondensaattoriin. Induktorin itseluottavuuden vuoksi virta kasvaa suhteellisen hitaasti kytkimen kytkemisen jälkeen, eli lähtö ei voi saavuttaa virtalähteen jännitearvoa välittömästi.
Tietyn ajan kuluttua kytkin sammutetaan. Induktorin itseluottavuuden vuoksi (voidaan elävämmin katsoa, että induktorin virralla on inertiavaikutus), piirin virta pysyy muuttumattomana, eli virtaa edelleen vasemmalta oikealle. Tämä virta virtaa kuorman läpi, palaa maalangasta, virtaa vapaasti pyörivän diodin anodiin, kulkee diodin läpi ja palaa induktorin vasempaan päähän muodostaen siten silmukan.
Lähtöjännitettä voidaan säätää säätämällä aikaa, jolloin kytkin on suljettu ja auki (ts. PWM-pulssin leveyden modulaatio). Jos lähtöjännitteen havaitaan ohjaavan päälle- ja poislähtöaikaa lähtöjännitteen vakion pitämiseksi, tämä saavuttaa jännitteen vakauttamisen tarkoituksen.
Tavallinen virtalähde ja kytkentävirta ovat samat, koska niissä kaikissa on jännitteensäätimet, jotka käyttävät jännitteen säätöä. Erona on, että virtalähteiden vaihtaminen käyttää säätöputkia, kun taas tavalliset virtalähteet käyttävät yleensä triodin lineaarista vahvistusaluetta säätämiseen. Vertailun vuoksi kytkentävirran virrankulutus on alhainen, vaihtojännitteen sovellusalue on leveä ja lähtö-DC: n aaltokerroin on parempi. Haittana on pulssin vaihtaminen.
Tavallisen puolisillan kytkentävirtalähteen pääperiaate on, että ylemmän sillan ja alemman sillan kytkentäputket (kytkentäputki on VMOS, kun taajuus on korkea) kytketään päälle vuorotellen. Ensinnäkin virta virtaa ylemmän sillan kytkentäputken läpi, ja induktorin varastointitoimintoa käytetään sähköenergian keräämiseen. Kelassa ylemmän sillan kytkinputki sammutetaan lopulta ja alemman sillan kytkinputki kytketään päälle. Induktorikela ja kondensaattori jatkavat virransyöttöä ulkopuolelle. Sammuta sitten alempi sillan kytkinputki, kytke sitten ylempi silta päälle, jotta virta pääsee sisään, ja toista tällä tavalla. Koska kaksi kytkinputkea kytketään päälle ja pois päältä vuorotellen, sitä kutsutaan kytkentävirtasyötöksi.
Lineaarinen virtalähde on erilainen. Koska kytkintä ei ole, vesijohto on tyhjentänyt vettä. Jos niitä on liikaa, se vuotaa ulos. Näin näemme usein, että jotkut lineaariset virtalähteen säätöputket tuottavat paljon lämpöä. Ehtymätön sähköenergia muunnetaan lämpöenergiaksi. Tästä näkökulmasta lineaarisen virtalähteen muuntotehokkuus on hyvin alhainen, ja kun lämpö on korkea, komponentin käyttöikä vähenee väistämättä, mikä vaikuttaa lopulliseen käyttövaikutukseen.
Kuusi. Tärkeimmät erot: työmenetelmät
Lineaarisen virtalähteen virransäätöputki toimii aina vahvistavalla alueella, ja läpi virtaava virta on jatkuva. Säätöputken suuren virtahäviön vuoksi tarvitaan suurempi tehonsäätöputki ja suuri jäähdytin asennetaan. Lämpö on vakavaa ja hyötysuhde on hyvin alhainen, yleensä 40-60% (on sanottava, että se on hyvin lineaarinen virtalähde).
Lineaarisen virtalähteen työmenetelmä vaatii jännitteen vähennyslaitteen vaihtamisen korkeasta jännitteestä pienjännitteeseen. Yleensä se on muuntaja, mutta on myös muita tyyppejä, kuten KX-virtalähteet, jotka korjataan sitten tasajännitteen tulostamiseksi. Tällä tavoin tilavuus on myös suuri, suhteellisen raskas, alhainen hyötysuhde ja suuri lämmöntuotanto; mutta sillä on myös etuja: pieni aaltoilu, hyvä säätönopeus, pienet ulkoiset häiriöt, soveltuvat käytettäväksi analogisten piirien / erilaisten vahvistimien kanssa jne.
Kytkentävirtalähteen virtalähde toimii kytkentätilassa. Kun jännite säädetään, energia varastoidaan väliaikaisesti induktanssikelan läpi niin, että sen menetys on pieni, hyötysuhde on korkea ja lämmönpoiston vaatimus on alhainen, mutta sillä on muuntaja ja energian varastointi-induktanssi. On myös korkeampia vaatimuksia käyttää materiaaleja, joilla on alhainen menetys ja korkea läpäisevyys. Sen muuntaja on vain pieni sana. Kokonaishyötysuhde on 80–98 prosenttia. Kytkentävirtalähteellä on suuri hyötysuhde, mutta pieni koko, mutta lineaariseen virtalähteeseen verrattuna sen aaltoilu ja jännite ja virran säätönopeus diskontataan tietyssä määrin.