1. Введение в импульсные источники питания
Импульсные источники питания широко используются в промышленной автоматизации управления, военной технике, научно-исследовательском оборудовании, светодиодном освещении, цифровых продуктах и приборах и других областях. Импульсный источник питания - это источник питания, использующий современные технологии силовой электроники для управления соотношением времени включения и выключения коммутационной трубки для поддержания стабильного выходного напряжения. Импульсный источник питания обычно состоит из ИС управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и МОП-транзистора.
С развитием и инновациями в области силовой электроники, технология импульсных источников питания также постоянно совершенствуется. В настоящее время импульсные источники питания широко используются практически во всех электронных устройствах благодаря своим небольшим размерам, малому весу и высокой эффективности. Это незаменимый метод электропитания для быстрого развития современной электронной информационной индустрии.
2. Основные компоненты импульсного источника питания
Импульсный источник питания состоит из четырех основных частей: главной схемы, схемы управления, схемы обнаружения и вспомогательного источника питания.
1. Главная цепь
Ограничение пускового тока: Ограничение пускового тока на входе в момент включения питания.
Входной фильтр: Его функция заключается в фильтрации помех, существующих в электросети, и предотвращении возврата помех, генерируемых машиной, в электросеть.
Выпрямление и фильтрация: прямое выпрямление переменного тока сети в более плавный постоянный ток.
Инвертор: преобразует выпрямленный постоянный ток в высокочастотный переменный ток, который является частью высокочастотного импульсного источника питания.
Выпрямление и фильтрация выходного сигнала: Обеспечивают стабильное и надежное питание постоянным током в соответствии с потребностями нагрузки.
2. Схема управления
С одной стороны, с выходного терминала снимаются образцы, сравниваются с заданным значением, а затем инвертор управляется, изменяя ширину или частоту импульсов для стабилизации выходного сигнала. С другой стороны, на основе данных, полученных от тестовой схемы и идентифицированных схемой защиты, она обеспечивает Схема управления выполняет различные меры защиты источника питания.
3. Схема обнаружения
Обеспечивает различные параметры работы и различные данные приборов в цепи защиты.
4. Вспомогательный источник питания
Реализован программный (дистанционный) запуск источника питания для обеспечения питания схемы защиты и схемы управления (ШИМ и другие микросхемы).
3. Принцип работы импульсного источника питания
Преобразователь напряжения импульсного источника питания представляет собой импульсный генератор, состоящий из переключающих транзисторов, импульсных трансформаторов и т.д., который генерирует импульсное электричество и преобразует 300 В постоянного тока в требуемое напряжение через вторичную обмотку импульсного трансформатора. Принцип работы показан на рисунке 2.
1. Принцип работы импульсного генератора
1) Запуск импульсного генератора
Источник питания подает напряжение прямого смещения на полюс b (база) и полюс e (эмиттер) транзистора Q3 через R10, R10A и R15, заставляя Q3 переходить в проводящее состояние.
2) Колебательный процесс импульсного генератора
Когда Q3 переходит в состояние проводимости, +Vc проходит через первичную обмотку импульсного трансформатора, полюс c, полюс e Q3 и R15 к -Vc источника питания. В это время на вторичной обмотке импульсного трансформатора возникнет наведенный потенциал, и вторичная обмотка одним концом подключена к -Vc, а другим - к b-полюсу Q3 через R12 и C8, причем полярность наведенного потенциала такая же, как и потенциал самоиндукции первичной обмотки (верхние концы первичных обмоток на рисунке имеют одинаковые названия), b-полюс Q3 получит больший базовый ток, ускоряя проводимость Q3 до тех пор, пока Q3 не войдет в насыщенное состояние. Схема показана на рисунке 3.
Когда Q3 насыщается, Ic больше не меняется, и форма волны от t0 до t3 представлена на рисунке 4. После насыщения от t3 до t4 полярность самоиндуцированного электрического потенциала и индуцированного электрического потенциала меняется на противоположную, то есть отрицательный вверх и положительный вниз. Обратный потенциал во вторичной обмотке добавляется к e-полюсу Q1 через R15, а отрицательный полюс добавляется к b-полюсу Q3 через R12 и C8, вызывая обратное смещение Q3 и побуждая Q3 быстро перейти из состояния насыщения в состояние отсечки, t4 - t6 на рисунке. После отключения Q3 обратный потенциал и обратный ток, генерируемые в первичной обмотке, быстро поглощаются через цепь поглощения, состоящую из D8, R17 и C7, с t6 по t7 на рисунке. Цикл колебаний завершен. Затем цепь генератора будет повторять вышеописанный процесс снова и снова.
Частота импульсного генератора определяется C8 и индуктивностью подключенной вторичной обмотки.
