1. Introduction à l'alimentation à découpage
Les produits d'alimentation à découpage sont largement utilisés dans le contrôle de l'automatisation industrielle, l'équipement militaire, l'équipement de recherche scientifique, l'éclairage LED, les produits et instruments numériques et d'autres domaines. Une alimentation à découpage est une alimentation qui utilise la technologie moderne de l'électronique de puissance pour contrôler le rapport des temps d'activation et de désactivation du tube de commutation afin de maintenir une tension de sortie stable. L'alimentation à découpage est généralement composée d'un circuit intégré de commande à modulation de largeur d'impulsion (PWM) et d'un MOSFET.
Avec le développement et l'innovation de la technologie de l'électronique de puissance, la technologie de l'alimentation à découpage est également en constante évolution. Actuellement, l'alimentation à découpage est largement utilisée dans presque tous les équipements électroniques en raison de sa petite taille, de son poids léger et de son efficacité élevée. Il s'agit d'une méthode d'alimentation indispensable au développement rapide de l'industrie de l'information électronique d'aujourd'hui.
2. Composants de base d'une alimentation à découpage
L'alimentation à découpage se compose grosso modo de quatre parties principales : le circuit principal, le circuit de commande, le circuit de détection et l'alimentation auxiliaire.
1. Circuit principal
Limitation du courant d'appel : Limite le courant d'appel du côté de l'entrée au moment de la mise sous tension.
Filtre d'entrée : Sa fonction est de filtrer le désordre existant dans le réseau électrique et d'empêcher le désordre généré par la machine d'être renvoyé dans le réseau électrique.
Redressement et filtrage : redressement direct du courant alternatif du réseau en courant continu plus régulier.
Onduleur : convertit le courant continu redressé en courant alternatif à haute fréquence, ce qui fait partie de l'alimentation électrique à commutation à haute fréquence.
Redressement et filtrage de la sortie : Fournit une alimentation en courant continu stable et fiable en fonction des besoins de la charge.
2. Circuit de contrôle
D'une part, des échantillons sont prélevés sur la borne de sortie, comparés à la valeur définie, puis l'onduleur est contrôlé pour modifier sa largeur ou sa fréquence d'impulsion afin de stabiliser la sortie. D'autre part, sur la base des données fournies par le circuit de test et identifiées par le circuit de protection, il fournit Le circuit de contrôle exécute diverses mesures de protection sur l'alimentation électrique.
3. Circuit de détection
Fournir divers paramètres de fonctionnement et diverses données d'instrument dans le circuit de protection.
4. Alimentation électrique auxiliaire
Réaliser le démarrage logiciel (à distance) de l'alimentation électrique pour alimenter le circuit de protection et le circuit de commande (PWM et autres puces).
3. Principe de fonctionnement de l'alimentation à découpage
La conversion de tension de l'alimentation à découpage est un oscillateur à impulsions composé de transistors à découpage, de transformateurs d'impulsions, etc., qui génère des impulsions électriques et convertit 300 V CC en la tension requise à travers le secondaire du transformateur d'impulsions. Le principe électrique est illustré à la figure 2.
1. Principe de fonctionnement de l'oscillateur à impulsions
1) Démarrage de l'oscillateur à impulsions
L'alimentation fournit une tension de polarisation directe au pôle b (base) et au pôle e (émetteur) de Q3 (transistor) par l'intermédiaire de R10, R10A et R15, forçant Q3 à passer à l'état conducteur.
2) Processus d'oscillation de l'oscillateur à impulsions
Lorsque Q3 entre en conduction, +Vc passe par la bobine primaire du transformateur d'impulsion, le pôle c, le pôle e de Q3 et R15 jusqu'au -Vc de l'alimentation. A ce moment, la bobine secondaire du transformateur d'impulsions génère un potentiel induit, et le pôle secondaire est connecté à -Vc, et l'autre extrémité est connectée au pôle b de Q3 via R12 et C8, et la polarité du potentiel induit est la même que le potentiel auto-induit de la bobine primaire (les extrémités supérieures des bobines primaires sur la figure ont le même nom), le pôle b de Q3 reçoit un courant de base plus important, accélérant la conduction de Q3 jusqu'à ce que Q3 entre dans un état de saturation. Le circuit est illustré à la figure 3.
Lorsque Q3 est saturé, Ic ne change plus et la forme d'onde va de t0 à t3 dans la figure 4. Après le processus de saturation de t3 à t4, la polarité du potentiel électrique auto-induit et du potentiel électrique induit est inversée, c'est-à-dire négative vers le haut et positive vers le bas. Le potentiel inversé dans la bobine secondaire est ajouté au pôle e de Q1 via R15, et le pôle négatif est ajouté au pôle b de Q3 via R12 et C8, ce qui provoque une polarisation inverse de Q3 et l'incite à passer rapidement de l'état de saturation à l'état de coupure, de t4 à t6 sur la figure. Après la coupure de Q3, le potentiel inverse et le courant inverse générés dans la bobine primaire sont rapidement absorbés par le circuit d'absorption composé de D8, R17 et C7, de t6 à t7 sur la figure. Un cycle d'oscillation est achevé. Ensuite, le circuit de l'oscillateur répète le processus ci-dessus encore et encore.
La fréquence de l'oscillateur à impulsions est déterminée par C8 et l'inductance de la bobine secondaire connectée.
