1. Inleiding tot schakelende voedingen
Producten met schakelende voedingen worden veel gebruikt in industriële automatiseringsbesturing, militaire apparatuur, apparatuur voor wetenschappelijk onderzoek, LED-verlichting, digitale producten en instrumenten en andere gebieden. Een schakelende voeding is een voeding die moderne vermogenselektronicatechnologie gebruikt om de in- en uitschakeltijd van de schakelbuis te regelen om een stabiele uitgangsspanning te behouden. De schakelende voeding bestaat over het algemeen uit een PWM (pulsbreedtemodulatie) regel-IC en een MOSFET.
Met de ontwikkeling en innovatie van de vermogenselektronicatechnologie, wordt ook de technologie van schakelende voedingen voortdurend vernieuwd. Op dit moment wordt schakelende voeding veel gebruikt in bijna alle elektronische apparatuur vanwege de kleine afmetingen, het lichte gewicht en de hoge efficiëntie. Het is een onmisbare voedingsmethode voor de snelle ontwikkeling van de hedendaagse elektronische informatie-industrie.
2. Basiscomponenten van schakelende voedingen
De schakelende voeding bestaat grofweg uit vier hoofdonderdelen: hoofdcircuit, regelcircuit, detectiecircuit en hulpvoeding.
1. Hoofdcircuit
Inschakelstroombegrenzing: Beperk de inschakelstroom aan de ingangszijde op het moment dat de voeding wordt ingeschakeld.
Ingangsfilter: Het filter filtert de rommel die in het elektriciteitsnet aanwezig is en voorkomt dat de rommel die door de machine wordt gegenereerd, wordt teruggevoerd naar het elektriciteitsnet.
Gelijkrichting en filtering: gelijkricht de wisselstroom van het elektriciteitsnet direct in gelijkmatiger gelijkstroom.
Omvormer: zet gelijkgerichte gelijkstroom om in hoogfrequente wisselstroom, die deel uitmaakt van de hoogfrequente schakelende voeding.
Uitgangsgelijkrichting en filtering: Zorg voor een stabiele en betrouwbare gelijkstroomvoeding in overeenstemming met de belasting.
2. Besturingscircuit
Enerzijds worden monsters genomen van de uitgangsaansluiting, vergeleken met de ingestelde waarde en vervolgens wordt de omvormer aangestuurd om de pulsbreedte of pulsfrequentie te wijzigen om de uitgang te stabiliseren. Anderzijds, op basis van de gegevens die door het testcircuit worden geleverd en door het beveiligingscircuit worden geïdentificeerd, biedt het Het besturingscircuit voert verschillende beveiligingsmaatregelen uit op de voeding.
3. Detectiecircuit
Zorg voor verschillende bedrijfsparameters en verschillende instrumentgegevens in het beveiligingscircuit.
4. Hulpvoeding
Realiseer het softwarematig (op afstand) opstarten van de voeding om het beveiligingscircuit en het besturingscircuit (PWM en andere chips) van stroom te voorzien.
3. Werkingsprincipe van schakelende voeding
De spanningsomzetting van de schakelende voeding is een pulsoscillator die bestaat uit schakelende transistors, pulstransformatoren, enz., die pulselektriciteit opwekt en 300 V DC omzet in de vereiste spanning via de secundaire van de pulstransformator. Het elektrische principe wordt getoond in Figuur 2.
1. Werkingsprincipe van pulsoscillator
1) Starten van pulsoscillator
De voeding levert voorwaartse voorspanning aan de b-pool (basis) en e-pool (emitter) van Q3 (transistor) via R10, R10A en R15, waardoor Q3 in de geleidende toestand wordt gedwongen.
2) Oscillatieproces van pulsoscillator
Wanneer Q3 in geleiding gaat, gaat +Vc via de primaire spoel van de pulstransformator, de c-pool, e-pool van Q3 en R15 naar de -Vc van de voeding. Op dat moment genereert de secundaire spoel van de pulstransformator een geïnduceerd potentiaal, en het secundaire Eén uiteinde van de spoel is verbonden met -Vc, en het andere uiteinde is verbonden met de b-pool van Q3 via R12 en C8, en de polariteit van het geïnduceerde potentiaal is hetzelfde als het zelfgeïnduceerde potentiaal van de primaire spoel (de bovenste uiteinden van de primaire spoelen in de figuur hebben dezelfde naam) terminal), zal de b-pool van Q3 een grotere basisstroom krijgen, waardoor de geleiding van Q3 wordt versneld totdat Q3 in een verzadigde toestand komt. De schakeling is weergegeven in figuur 3.
Wanneer Q3 verzadigd is, verandert Ic niet meer en is de golfvorm van t0 tot t3 in figuur 4. Na het verzadigingsproces van t3 tot t4 wordt de polariteit van de zelf geïnduceerde elektrische potentiaal en de geïnduceerde elektrische potentiaal omgekeerd, dat wil zeggen negatief omhoog en positief omlaag. De omgekeerde potentiaal in de secundaire spoel wordt toegevoegd aan de e-pool van Q1 via R15, en de negatieve pool wordt toegevoegd aan de b-pool van Q3 via R12 en C8, waardoor Q3 omgekeerd gebiased wordt en snel overgaat van de verzadigde toestand naar de afgesneden toestand, t4 tot t6 in de figuur. Nadat Q3 is uitgeschakeld, worden de in de primaire spoel gegenereerde omgekeerde potentiaal en stroom snel geabsorbeerd door het absorptiecircuit dat bestaat uit D8, R17 en C7, van t6 tot t7 in de figuur. Een oscillatiecyclus is voltooid. Daarna herhaalt het oscillatorcircuit het bovenstaande proces keer op keer.
De frequentie van de pulsoscillator wordt bepaald door C8 en de inductie van de aangesloten secundaire spoel.
