Obsah
1: Co je to lineární sériově regulovaný napájecí zdroj?
Odpověď: Lineární regulovaný napájecí zdroj znamená, že regulační elektronka v regulovaném napájecím obvodu pracuje v oblasti lineárního zesílení; sériový spínaný regulovaný napájecí obvod znamená, že jeho cívka pro ukládání energie je zapojena sériově mezi vstupní a výstupní napětí.
Skládá se z transformátoru, usměrňovače, filtračního obvodu a lineárního obvodu stabilizace napětí.
2:Co je to spínaný regulovaný zdroj napájení?
Odpověď: Skládá se z plnovlnného usměrňovače, spínané výkonové elektronky V, PWM řízení a ovladače, volnoběžné diody VD, cívky pro ukládání energie L, výstupního filtračního kondenzátoru C a vzorkovacího zpětnovazebního obvodu. Ve skutečnosti je základní částí spínaného regulovaného zdroje přívodní transformátor.
3: Jaké jsou typy spínaných regulovaných napájecích zdrojů?
1. Podle způsobu buzení: odděleně buzené~ a samobuzené~
2. Podle způsobu modulace: typ šířkově pulzní modulace~, typ frekvenční modulace~ a hybridní typ~.
3. Podle pracovního režimu spínání proudu výkonové elektronky je lze rozdělit na: spínací typ ~ a rezonanční typ ~.
4. Podle typu výkonového spínače: tranzistorový typ~křemíkový řízený typ~MOSFET typ~a IGBT typ
5. Podle způsobu zapojení induktoru pro ukládání energie: sériový typ~ a paralelní typ~.
6. Podle způsobu zapojení výkonového spínače: single-ended forward ~ single-ended flyback ~ push-pull ~ half-bridge ~ full-bridge ~
7. Podle vstupního a výstupního napětí: typ boost ~ typ buck ~ typ s obrácenou polaritou výstupu ~
8. Podle pracovního režimu: řízený typ usměrňovače ~ typ sekačky ~ izolační typ ~
9. Podle struktury obvodu: typ součástky ~ typ integrovaného obvodu ~
4: Jak funguje spínaný regulovaný napájecí zdroj se snižováním napětí?
Odpověď: V, aby se vypínač periodicky zapínal a vypínal podle frekvence řídicího čtvercového signálu. Pracovní proces může být založen na vedení výkonového spínače a stabilitě spínače. Vysvětlete proces realizace dynamické rovnováhy piezoelektrického zdroje energie.
1. Během Ton=t1-t0 je zapnut výkonový spínač a volnoběžná dioda je kvůli zpětnému zkreslení odpojena. Přestože vstupní napětí je stejnosměrné napětí, proud v induktoru se nemůže náhle změnit a proud v induktoru bude lineárně stoupat a Energie se ukládá v induktoru pro ukládání energie ve formě magnetické energie. V čase t1 vzroste proud v induktoru pro ukládání energie na maximální hodnotu.
2. Během doby Toff=t2-t1 je výkonový spínač vypnut, ale v čase t1, protože výkonová elektronka právě vypnula a proud v induktoru pro ukládání energie se nemůže náhle změnit, vzniká na obou koncích L napětí s opačnou polaritou, než je polarita napětí. Samočinná elektromotorická síla. V tomto okamžiku začne volnoběžná dioda vést proud dopředu a magnetická energie uložená v induktoru pro ukládání energie se začne vybíjet ve formě elektrické energie přes volnoběžnou diodu a zatěžovací odpor. Průběh vybíjeného proudu je proud, který s časem klesá v pilovité vlně. V čase t2 dosáhne proud v induktoru pro ukládání energie minimální hodnoty.
3. Dynamické rovnováhy lze dosáhnout pouze tehdy, když se proud zvýšený induktorem pro ukládání energie v Ton během doby zapnutí výkonového spínače rovná proudu sníženému během doby vypnutí výkonového spínače. Z toho lze vyvodit, že U0=Ton/T*Ui
5: Konstrukce spínaného regulovaného zdroje se snižováním napětí?
1. Volba výkonového spínače V: Pokud je výstupní výkon vyšší než několik desítek kilowattů, zvolte IGBT; pokud je výstupní výkon mezi několika kilowatty, zvolte MOSFET; pokud je výstupní výkon nižší než několik kilowattů, zvolte GTR. Po výběru typu výkonového spínače V by se měl výběr konkrétních modelů zařízení řídit následujícími zásadami: ① Čím menší je vodivé saturační napětí Uces výkonového spínače V ② Čím menší je zpětný svodový proud Ico při vypnutém V, tím lépe ③ V Vysokofrekvenční charakteristiky by měly být dobré, ④ Spínací doba V by měla být krátká, to znamená, že rychlost konverze by měla být vysoká, ⑤ Výkon báze V by měl být malý, ⑥ Zpětné průrazné napětí V by mělo vyhovovat: Uc=2*1,3*Ui=2,26*Ui.
2. Volba volnoběžné diody VD: Aby se snížilo zvlnění výstupního napětí způsobené spínáním, měla by se pro VD zvolit Schottkyho dioda nebo dioda s rychlým zotavením s velmi vysokou rychlostí zpětného zotavení a rychlostí vedení. 2. ④ Aby se zlepšila účinnost přeměny celého stroje a snížily se vnitřní ztráty, musí být Aby se zlepšila účinnost přeměny celého stroje a snížily se vnitřní ztráty, musí být Zvolte Schottkyho diodu s nižším napětím na přímém vodiči.
3. Volba cívky pro ukládání energie L: ① Kritická hodnota L Lc=R1*(1-D)/2F ②L=R1max*(1-D)/1,5F
4. Volba výstupního filtračního kondenzátoru C: C=U0*(1-U0/Ui)(8L*F*F*deltaUo)
6: Jak funguje spínaný regulovaný napájecí zdroj?
Odpověď: Při zapnutém vypínači je vstupní napětí přivedeno na oba konce cívky pro ukládání energie a dioda je opačně předpjatá a vypnutá. Proud protékající induktorem pro ukládání energie je přibližně lineárně rostoucí proud pilovitého průběhu a Ukládá se v induktoru pro ukládání energie ve formě magnetické energie. Když je vypínač vypnut, polarita napětí na induktoru pro ukládání energie je opačná. V tomto okamžiku je dioda předpjatá dopředu a vede. Energie uložená v induktoru pro ukládání energie se přes diodu přenáší na zátěžový odpor a filtrační kondenzátor. Vypouštěcí proud je lineární klesající část pilového proudu. Během doby nasycené vodivosti výkonového spínače by se hodnota proudu zvýšená v induktoru pro ukládání energie měla rovnat hodnotě proudu snížené v induktoru pro ukládání energie během doby vypnutí výkonového spínače. Pouze tak lze dosáhnout dynamické rovnováhy a U0=Ui*D/(1 -D).
7: Jak funguje regulovaný napájecí zdroj s přepínáním polarity?
Odpověď: Při zapnutí vypínače v obvodu spínaného regulovaného zdroje s přepólováním se dioda vypne v důsledku zpětného zkreslení. Když je vypínač napájení vypnutý, dioda se zapne kvůli konkurenčnímu předpětí. V tomto okamžiku se induktor pro ukládání energie Uložená energie se přes diodu přenese do zátěže a vztah mezi výstupním napětím a vstupním napětím je U0=-Uin*D/(1-D).
8: Jaký je rozdíl mezi spínaným napájecím zdrojem se zesilovačem a spínaným napájecím zdrojem s přepólováním?
Odpověď: Obvod spínaného zdroje je vlastně paralelní spínaný zdroj s emitorovým výstupem, zatímco obvod spínaného zdroje s přepólováním je vlastně paralelní spínaný zdroj s kolektorovým výstupem. . Z formálního hlediska je mezi nimi rozdíl pouze v tom, že se vymění polohy výkonového spínače a rezistoru pro ukládání energie. Z hlediska výstupních charakteristik je polarita jejich výstupního napětí přesně opačná.
9: Společné řídicí obvody?
Odpověď: Obvody jako vzorkování, porovnávání, referenční zdroj, oscilátor, šířkově pulzní modulátor (PWM) nebo frekvenční modulátor (PFM).
10: Jaké jsou běžné faktory nestability na výstupu spínaného regulovaného zdroje?
Odpověď: Nadproud, přepětí, podpětí, přehřátí
11:Jaký je řídicí obvod spínaného regulovaného zdroje? Jaký je jeho druh?
Odpověď: Definice: Obvod pohonu je signál pohonu, který může rychle vypnout, když je vypnut, a udržovat svodový proud vypínacího zařízení přibližně rovný nule; rychle zapnout, když je zapnut, a udržovat úbytek napětí na elektronce během doby vedení přibližně rovný nule. obvod.
Typ: jednosměrný pulzní transformátor~, proti saturování~, pevné zpětné zkreslení~, proporcionální~, komplementární~, otevřený emitor~
12: Jaké jsou požadavky na ochranné obvody u spínaných regulovaných zdrojů? Jaký je jeho druh?
Odpověď: Požadavky: ① Doba zpoždění obvodu automatické ochrany při pozvolném startu musí být delší než doba zotavení primárního usměrňovacího a filtračního obvodu v obvodu spínaného regulovaného zdroje. Doba zotavení se týká především doby nabíjení filtračního kondenzátoru po primárním usměrnění. ② Celková doba použitá pro zpracování vzorků, zpětnovazební řízení a vypnutí výkonového spínače v ochranných obvodech, jako je nadproud, přepětí, podpětí a přehřátí, je delší než doba cyklu přeměny výkonu, to znamená, že řídicí vypnutí těchto ochranných obvodů Rychlost musí být vysoká. Jen tak můžeme ochránit jak zátěžový systém, tak samotný regulovaný napájecí obvod před poškozením. ③U obvodu nadproudové ochrany musí být po odstranění poruchy, která způsobila nadproudový jev, nebo po obnovení nadproudového jevu regulovaný napájecí obvod schopen automaticky obnovit normální provoz. Kromě toho se od napájecích systémů některých pokročilejších elektronických zařízení a elektromechanických výrobků vyžaduje nejen to, aby měly různé ochranné obvody, ale také to, aby měly různé ukazatele stavu ochrany a autodiagnostické funkce.
Typy ochranných obvodů: přepětí~, nadproud~, podpětí~, přehřátí~, přetížení~, pozvolný rozběh~.
13:Co je primární a sekundární rozpad? Jaký je mezi nimi rozdíl?
Odpověď: Primární rozdělení: Při zvýšení zpětného napětí na určitou hodnotu dochází k lavinovému efektu násobení nosičů, který se rychle a hodně zvýší, a zpětný proud se náhle zvýší. Jedná se o jev lavinového průrazu, který se také nazývá primární průraz. průraz. Sekundární průraz: Po lavinovém průrazu, když proud vzroste na určitou hodnotu, napětí mezi kolektorem a emitorem náhle klesne, zatímco kolektorový proud prudce vzroste. Tento jev se nazývá sekundární průraz. Rozdíl: ① Soudě podle křivky charakteristiky sekundárního průrazu výkonového spínače je po druhém průrazu kolektorové napětí mnohem nižší než kolektorové napětí po primárním průrazu; ② Primární průraz je vratný, ale sekundární průraz je nevratný. . ③Primární průraz závisí na napětí přivedeném na výkonový spínač, zatímco sekundární průraz závisí na množství energie přivedené na výkonový spínač a na délce akumulační doby. ④Důvod primárního průrazu je jasný, ale důvod sekundárního průrazu jsme dosud plně nepochopili.
14: Co je primární usměrnění a filtrace a co je sekundární usměrnění a filtrace?
Odpověď: Primární usměrňovací obvod: Obvod usměrnění výkonové frekvence vstupního obvodu části obvodu spínaného regulovaného zdroje se nazývá primární usměrňovací obvod spínaného regulovaného zdroje. Zavádí přímo síťové napětí výkonové frekvence nebo jiné formy střídavého vstupního napětí. , provede usměrnění v plné vlně a poté jej pošle do primárního filtračního obvodu dalšího stupně k filtraci a nakonec se stane stejnosměrným výstupním napětím pro napájení výkonového měniče následujícího stupně. Primární filtrace: Primární filtrační obvod ve spínaném regulovaném napájecím obvodu je filtrační obvod ve tvaru písmene L složený z cívek a kondenzátorů za primárním usměrňovacím obvodem. Jeho hlavní funkcí je filtrovat kolísání stejnosměrného napětí na výstupu z primárního celovlnného usměrňovacího obvodu nebo zajistit, aby zvlnění napětí splňovalo konstrukční požadavky. Sekundární usměrnění: Sekundární proudový obvod je usměrňovací obvod, který se objevuje v sekundárním obvodu spínacího transformátoru. Obvykle se jedná o vysokofrekvenční usměrňovací obvod. Usměrňovací dioda často používá vysokofrekvenční rychle spínanou diodu, tedy Schottkyho diodu. Ve spínaném regulovaném napájecím obvodu bez frekvenčního transformátoru je spínací dioda nebo volnoběžná dioda usměrňovací diodou sekundární usměrňovací části. Sekundární filtrace: Vysokofrekvenční filtrační obvod části spínaného regulovaného napájecího obvodu se nazývá sekundární filtrační obvod. Hodnota filtračního kondenzátoru úzce souvisí s úrovní zvlnění stejnosměrného napětí na výstupu spínaného regulovaného zdroje. Obecně se používá pasivní filtrační obvod složený z pasivních součástek, jako jsou rezistory, cívky a kondenzátory.
15: Izolační technologie
Ve spínaném regulovaném napájecím obvodu technologie, která řeší problém, jak izolovat dvě nezávislé jednotky, které nemají společnou zem.
Klasifikace spojovacích technologií: fotoelektrická spojovací technologie, transformátorová magnetická spojovací technologie, fotoelektrická a magnetická hybridní spojovací technologie a přímá spojovací technologie.
16: Jaké jsou klasifikace jednosměrných spínaných regulovaných napájecích zdrojů?
Podle způsobu buzení: stejnosměrný měnič s vlastním buzením; stejnosměrný měnič s jiným buzením; stejnosměrný měnič s vlastním buzením; stejnosměrný měnič s jiným buzením; stejnosměrný měnič s jiným buzením; stejnosměrný měnič s jiným buzením.
Podle polarity výkonového spínacího transformátoru: jednotrubicový přímý stejnosměrný měnič; jednotrubicový zpětný stejnosměrný měnič.
Podle typu vypínače: Stejnosměrný měnič typu GTR (tranzistor); stejnosměrný měnič typu MOSFET (tranzistor s izolovaným hradlem); stejnosměrný měnič typu IGBT (složený výkonový modul).
17: Jaká je technologie stínění spínaného regulovaného zdroje? Její klasifikace?
Odpověď: Stínicí technika má dva významy: Zaprvé blokuje rozptýlené elektromagnetické vlny a jiné rušivé signály v prostředí (včetně rozptýlených elektromagnetických vln na frekvenční síti) vně stíněného energetického systému, aby se těmto rozptýleným elektromagnetickým vlnám zabránilo a zabránilo se jim. Rozptýlené elektromagnetické vlny a jiné rušivé signály ruší a poškozují elektrický systém. Za druhé, elektromagnetické vlny vyzařované nebo šířené zdrojem kmitavého signálu nebo zdrojem střídavého výkonového záření v elektrizační soustavě různými spoji a různými kanály v obvodu jsou uvnitř elektrizační soustavy blokovány, aby se zabránilo a zabránilo jejich šíření a Záření znečišťuje prostředí a ruší ostatní okolní elektrické systémy.
Kategorie: Měkká stínicí technika: Při navrhování obvodů používají konstruktéři spínaných regulovaných napájecích obvodů účinné obvodové technologie (např. technologie filtrování ve společném módu, technologie filtrování v diferenčním módu, technologie obousměrného filtrování, technologie nízkofrekvenčních filtrů atd.) Různé filtrační technologie) na jedné straně potlačují a filtrují vnější šíření a vyzařování vysokofrekvenčních elektromagnetických vln uvnitř spínaného regulovaného napájecího obvodu na minimum, aby neovlivňovaly normální provoz ostatních okolních elektronických zařízení, elektronických přístrojů a elektronických nástrojů. Současně neznečišťuje průmyslovou frekvenční síť; na druhé straně jsou také potlačeny a odfiltrovány na minimální úroveň rozptýlené elektromagnetické vlny vstupující do průmyslové frekvenční sítě, aby neovlivňovaly normální provoz spínaného regulovaného napájecího obvodu; technologie tvrdého stínění: technologie stínění elektrických polí , technologie stínění magnetických polí a technologie stínění elektromagnetických polí.
18: Princip činnosti samobuzeného stejnosměrného obvodu s kladnou polaritou:
Odpověď: Současně je pól C tohoto výkonového spínače odstupňován a rozdělen a dodává kladné bílé předpětí a společný pólový proud do pólu b V1. V1 se zapne a proud pólu C výkonového spínače V1 protéká primárním vinutím Np, čímž se na sekundárním vinutí Np indukuje střídavé napětí prostřednictvím magnetické vazby, které vyvolává kladné zpětnovazební napětí vzhledem k bázi V1 a přivádí další proud do stupně V1b. se zvyšuje, takže indukované napětí na Np se dále zvyšuje a cyklus se stává procesem silné kladné zpětné vazby. V1 přejde do stavu nasycené vodivosti a proud pólu C V1 se zvýší na βnásobek pólu B a dosáhne maximální hodnoty, čímž V1 Rychlost růstu pólu C klesá, což způsobuje pokles indukovaného proudu Np a pokles proudů báze a pólu C V1. Poté se rychlost přeměny proudu a napětí pólu C V1 stane složenou silou, což způsobí, že polarita indukovaného napětí na Np bude opačná než původní. , po snížení napětí pomocí vazby přejde V1 do stavu vypnutí při zpětném vychýlení, tj. dokončí se úplný cyklus oscilací od zapnutí do vypnutí a cyklus se opakuje, čímž vznikne pracovní proces jednopólového samobuzeného multivibrátoru.
19: Proč existuje tlumicí obvod?
Odpověď: Při zapnutí napájecího obvodu se na kolektoru výkonového spínače objeví okamžitý impulsní signál obdélníkového kmitání. Tento signál má kladnou špičkovou hodnotu a zápornou špičkovou hodnotu. Někdy může být špičkové napětí tohoto kladného a záporného nárůstu asi 2-3krát vyšší než vstupní napětí přivedené přímo na kolektor výkonového spínače. Takto vysoké špičkové přepětí může zejména v důsledku sekundárního průrazu poškodit výkonový spínač, proto jsou zavedeny dva tlumicí a útlumové obvody. Jeden z nich má eliminovat překmit špičkového napětí způsobený magnetickým únikem transformátoru výkonového spínače a druhý má eliminovat překmit špičkového napětí způsobený napěťovým a proudovým namáháním výkonového spínače.
20:Co je to vysokofrekvenční usměrňovací obvod?
Odpověď: Za normálních podmínek usměrnění se ve všech usměrňovacích diodách v sekundárním obvodu vysokofrekvenčních výkonových spínacích transformátorů používají spínací diody s rychlou rekuperační charakteristikou. Zejména u těch, které vyžadují větší výstupní proud, je třeba použít Schottkyho diody. Tato aplikace má zvláštní požadavky. Usměrňovací obvod, který pracuje při vysoké frekvenci, tj. vysokofrekvenční usměrňovací obvod.
21: Tři pracovní stavy jednocestného samobuzeného stejnosměrného konverzního obvodu s flybackem:
Odpověď: Proud sekundárním vinutím je v kritickém stavu; proud sekundárním vinutím je v nespojitém stavu; proud sekundárním vinutím je ve spojitém stavu.
22: Jaký je rozdíl mezi jednostranným stejnosměrným obvodem s přímým buzením a jednostranným stejnosměrným obvodem s vlastním buzením?
Odpověď: ①První výkonový spínací transformátor a Nemá nic společného s oscilátorem PWM a druhý výkonový spínací transformátor se musí podílet na oscilační práci jako důležitá součástka v oscilačním obvodu PWM. ② Výkonový spínací transformátor V prvního má nezávislý oscilátor PWM, ovladač, regulátor atd. a je obsluhován integrovaným obvodem, zatímco druhý nemá nezávislý oscilátor PWM, ovladač, regulátor atd. obvod. ③První výkonový spínač V nemá s oscilátorem PWM nic společného, zatímco druhý výkonový spínač V se stejně jako spínací transformátor musí podílet na oscilační práci jako důležitá součástka v oscilačním obvodu PWM. ④První nemá přísné požadavky na oscilační obvod, zatímco druhý má velmi přísné požadavky na oscilační obvod.
23: Tři pracovní stavy jednocestného samobuzeného stejnosměrného konverzního obvodu s flybackem:
Odpověď: Proud sekundárním vinutím je v kritickém stavu; proud sekundárním vinutím je v nespojitém stavu; proud sekundárním vinutím je ve spojitém stavu.
24 Jaký je rozdíl mezi jednocestným stejnosměrným obvodem s přímým buzením a jednocestným stejnosměrným obvodem s vlastním buzením?
Odpověď: ① První výkonový spínací transformátor nemá s oscilátorem PWM nic společného, zatímco druhý výkonový spínací transformátor se musí podílet na oscilační práci jako důležitá součástka v oscilačním obvodu PWM. ② Výkonový spínací transformátor V prvního má nezávislý oscilátor PWM, ovladač, regulátor atd. a je obsluhován integrovaným obvodem, zatímco druhý nemá nezávislý oscilátor PWM, ovladač, regulátor atd. obvod. ③První výkonový spínač V nemá s oscilátorem PWM nic společného, zatímco druhý výkonový spínač V se stejně jako spínací transformátor musí podílet na oscilační práci jako důležitá součástka v oscilačním obvodu PWM. ④První nemá přísné požadavky na oscilační obvod, zatímco druhý má velmi přísné požadavky na oscilační obvod.
25: Jaké jsou klasifikace můstkových stejnosměrných obvodů? Vlastnosti?
Odpověď: Dělí se na polomůstkový stejnosměrný obvod a celomůstkový stejnosměrný obvod.
1. Vysoký výstupní výkon;
2. Míra využití jádra výkonového spínacího transformátoru;
3. Výkonový spínací transformátor nemá středovou odbočku a vlastní zpracování je poměrně jednoduché.
4. Výdržné napětí výkonového spínače použitého v obvodu je dvojnásobné než u výkonového spínače v obvodu push-pull DC. Proto je při volbě výkonového spínače jmenovitá hodnota napětí kolektoru rovna výkonu obvodu stejnosměrného měniče push-pull. 1\2 spínače; takže při stejných nákladech a vstupních podmínkách je výstupní výkon polomůstkového stejnosměrného měniče dvakrát vyšší než výkon push-pull stejnosměrného měniče a čtyřikrát vyšší než výkon plnomůstkového stejnosměrného měniče;
5. V obvodu stejnosměrného měniče s polovičním můstkem je amplituda napětí přiváděného na primární vinutí výkonového spínacího transformátoru pouze poloviční oproti vstupnímu napětí. V porovnání s obvodem stejnosměrného měniče push-pull musí při stejném výkonu na výstupu výkonového spínače a výkonu primárním vinutím spínacího transformátoru protékat dvojnásobný proud. Proto můstkový obvod stejnosměrného měniče využívá k dosažení stejného výstupního výkonu metodu snižování a rozšiřování proudu.
