1. Úvod do spínaných zdrojů
Spínané napájecí zdroje se široce používají v průmyslové automatizaci, vojenské technice, vědeckých výzkumných zařízeních, LED osvětlení, digitálních produktech a přístrojích a dalších oblastech. Spínaný napájecí zdroj je napájecí zdroj, který využívá moderní technologii výkonové elektroniky k řízení poměru doby zapnutí a vypnutí spínací trubice pro udržení stabilního výstupního napětí. Spínaný napájecí zdroj se obvykle skládá z řídicího integrovaného obvodu s pulzně šířkovou modulací (PWM) a tranzistoru MOSFET.
S rozvojem a inovacemi technologií výkonové elektroniky se neustále inovuje i technologie spínaných zdrojů. V současné době se spínaný zdroj díky svým malým rozměrům, nízké hmotnosti a vysoké účinnosti široce používá téměř ve všech elektronických zařízeních. Je to nepostradatelná metoda napájení pro rychlý rozvoj dnešního elektronického informačního průmyslu.
2. Základní součásti spínaného zdroje
Spínaný zdroj se skládá zhruba ze čtyř hlavních částí: hlavního obvodu, řídicího obvodu, detekčního obvodu a pomocného zdroje.
1. Hlavní obvod
Omezení rozběhového proudu: Omezení rozběhového proudu na vstupní straně v okamžiku zapnutí napájení.
Vstupní filtr: Jeho úkolem je filtrovat rušení existující v elektrické síti a zabránit tomu, aby se rušení generované strojem vracelo zpět do elektrické sítě.
Usměrňování a filtrování: přímo usměrňuje střídavý proud ze sítě na hladší stejnosměrný proud.
Měnič: převádí usměrněný stejnosměrný proud na vysokofrekvenční střídavý proud, který je součástí vysokofrekvenčního spínaného zdroje.
Výstupní usměrnění a filtrace: Zajistěte stabilní a spolehlivé napájení stejnosměrným proudem podle potřeb zátěže.
2. Řídicí obvod
Na jedné straně se odebírají vzorky z výstupní svorky, porovnávají se s nastavenou hodnotou a poté se měnič řídí tak, aby se změnila šířka pulzu nebo frekvence pulzů, aby se výstup stabilizoval. Na druhé straně na základě údajů poskytnutých testovacím obvodem a identifikovaných ochranným obvodem poskytuje Řídicí obvod provádí různá ochranná opatření na napájení.
3. Detekční obvod
Zajistěte různé provozní parametry a různé údaje o přístrojích v ochranném obvodu.
4. Pomocné napájení
Realizujte softwarové (vzdálené) spuštění zdroje napájení pro zajištění napájení ochranného obvodu a řídicího obvodu (PWM a dalších čipů).
3. Princip činnosti spínaného zdroje
Napěťovou konverzí spínaného zdroje je pulzní oscilátor složený ze spínacích tranzistorů, pulzních transformátorů atd., který generuje pulzní elektřinu a přes sekundár pulzního transformátoru převádí 300 V DC na požadované napětí. Elektrický princip je znázorněn na obrázku 2.
1. Princip činnosti pulzního oscilátoru
1) Spuštění pulzního oscilátoru
Napájecí zdroj přivádí dopředné předpětí na pól b (báze) a pól e (emitor) tranzistoru Q3 přes R10, R10A a R15, čímž nutí Q3 přejít do vodivého stavu.
2) Proces oscilace pulzního oscilátoru
Když Q3 přejde do vodivého stavu, +Vc projde přes primární cívku pulzního transformátoru, pól c, pól e Q3 a R15 na -Vc zdroje. V tomto okamžiku bude sekundární cívka pulzního transformátoru generovat indukovaný potenciál a sekundární Jeden konec cívky je připojen k -Vc a druhý konec je připojen k b pólu Q3 přes R12 a C8 a polarita indukovaného potenciálu je stejná jako samoindukovaný potenciál primární cívky (horní konce primárních cívek na obrázku mají stejný název) svorka), b pól Q3 dostane větší základní proud, což urychlí vedení Q3, dokud Q3 nevstoupí do nasyceného stavu. Obvod je znázorněn na obrázku 3.
Když je Q3 nasycen, Ic se již nemění a průběh je na obrázku 4 od t0 do t3. Po procesu nasycení od t3 do t4 se polarita vlastního elektrického potenciálu a indukovaného elektrického potenciálu obrátí, tj. záporný nahoru a kladný dolů. Obrácený potenciál v sekundární cívce se přes R15 přidá k e-pólu Q1 a záporný pól se přes R12 a C8 přidá k b-pólu Q3, což způsobí obrácené předpětí Q3 a podnítí rychlý přechod Q3 ze stavu nasycení do stavu vypnutí, na obrázku t4 až t6. Po odpojení Q3 se reverzní potenciál a reverzní proud generovaný v primární cívce rychle absorbuje prostřednictvím absorpčního obvodu složeného z D8, R17 a C7, od t6 do t7 na obrázku. Je dokončen oscilační cyklus. Poté obvod oscilátoru opakuje výše uvedený proces stále dokola.
Frekvenci pulzního oscilátoru určuje C8 a indukčnost připojené sekundární cívky.
