1. Oversikt over bytte av strømforsyning
Bytte strømforsyninger en høyfrekvent elektrisk energikonverteringsenhet, også kjent som switching power supply eller switching converter. Den bytter inngangsspenningen til et høyfrekvent pulssignal gjennom et høyhastighetssvitsjerør, og konverterer deretter den elektriske energien fra en form til en annen gjennom prosessering avtransformator, likeretterkrets og filtreringskrets, og oppnår til slutt en stabil lav rippel likespenning for strømforsyning.
Bytte strømforsyning har fordelene med høy effektivitet, god stabilitet, liten størrelse, lett vekt, høy pålitelighet, og kan tilpasses ulike utstyrsstrømbehov.
Switching power supply har blitt mye brukt på ulike felt, inkludert industriell automasjon, kommunikasjon og ny energi. Innen industriell automasjon gir byttestrømforsyning stabil strømstøtte for forskjellige automasjonsutstyr for å sikre effektiv og stabil drift av utstyret.
Innen kommunikasjon er byttestrømforsyning mye brukt i trådløs basestasjon, nettverksutstyr, etc., for å sikre signaloverføringsstabiliteten til kommunikasjonssystemet og forbedre kommunikasjonskvaliteten. Når det gjelder ny energi, spiller bytte av strømforsyning en nøkkelrolle i sol- og vindenergisystemer, og bidrar til effektiv bruk av fornybar energi.
Byttestrømforsyning er grovt sett sammensatt av fire hovedkomponenter: inngangskrets, omformer, kontrollkrets og utgangskrets. Følgende er et typisk skjematisk blokkskjema for strømforsyning, og å mestre det er viktig for oss å forstå byttestrømforsyningen.
2. Klassifisering av skiftende strømforsyninger
Bytte strømforsyninger kan klassifiseres i henhold til forskjellige klassifiseringsstandarder. Følgende er flere vanlige klassifiseringsmetoder:
1. Klassifisering etter inngangseffekttype:
AC-DC bytte strømforsyning: konverterer vekselstrøm til likestrøm.
DC-DC-svitsjestrømforsyning: konverterer likestrøm til en annen likespenning.
2. Klassifisering etter arbeidsmodus:
Single-ended switching power supply: har bare ett bryterrør, egnet for laveffektapplikasjoner.
Dual-ended switching power supply: har to bryterrør, egnet for høyeffektapplikasjoner.
3. Klassifisering etter topologi:
I henhold til topologien kan den grovt deles inn i Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge osv. Disse klassifiseringsmetodene er bare en del av dem. Bytte strømforsyninger kan også klassifiseres mer detaljert i henhold til andre spesifikke krav og applikasjoner.
Deretter vil vi introdusere de ofte brukte Flyback og Forward. Forover og tilbakevending er to forskjellige byttestrømforsyningsteknologier. Forward switching power supply refererer til en switching power supply som bruker en forover høyfrekvent transformator for å isolere den koblede energien, og den tilsvarende flyback switching power supply er en flyback switching power supply.
2.1 Forovervekslende strømforsyning
Forward switching strømforsyning i strukturen er mer kompleks, men utgangseffekten er veldig høy, egnet for 100W-300W switching power supply, vanligvis brukt i lavspenning, høystrøms switching power supply, mer utbredt.
Som vist i figuren nedenfor, for foroverkobling av strømforsyning spesifikt når koblingsrøret er slått på, fungerer utgangstransformatoren som et medium direkte koblet til magnetfeltenergien, elektrisk energi og magnetisk energi konverteres til hverandre, slik at input og output på samme tid.
Det er også mangler i den daglige bruken: for eksempel behovet for å øke reverspotensialviklingen (for å forhindre at transformatorens primærspole genereres av reverspotensialet til bryterrøret), den sekundære mer enn en induktor for energilagringsfiltrering, så sammenlignet med flyback-svitsjingsstrømforsyningen, er kostnadene høyere, og foroversvitsende strømforsyningstransformatorvolum enn volumet til flyback-svitsjingsstrømforsyningstransformatoren er større.
Foroverkoble strømforsyning
2.2 Flyback bytte strømforsyning
Som vist i figuren nedenfor, refererer en flyback-svitsjingsstrømforsyning til en bryterstrømforsyning som bruker en flyback-høyfrekvent transformator for å isolere inngangs- og utgangskretsene. Transformatoren spiller ikke bare rollen som å konvertere spenning for å overføre energi, men spiller også rollen som energilagringsinduktor. Derfor ligner flyback-transformatoren utformingen av en induktor. Alle kretser er relativt enkle og enkle å kontrollere. Flyback er mye brukt i laveffektapplikasjoner på 5W-100W.
For en tilbakekoblingsstrømforsyning, når bryterrøret er slått på, stiger strømmen til transformatorens primære induktor. Siden utgangsspolen til flyback-kretsen har motsatte ender, slås utgangsdioden av, transformatoren lagrer energi, og lasten tilføres energi av utgangskondensatoren. Når bryterrøret er slått av, reverseres den induktive spenningen til transformatorens primære induktor. På dette tidspunktet slås utgangsdioden på, og energien til transformatoren tilføres belastningen gjennom dioden, mens kondensatoren lades.
Flyback bytte strømforsyning
Fra sammenligningen kan man se at transformatoren til forovermagnetiseringen kun har funksjonen som transformator, og det hele kan betraktes som en buck-krets med transformator. Flyback transformator kan betraktes som en induktor med en transformatorfunksjon, er en buck-boost-krets. Generelt er arbeidsprinsippet for foroverflytting annerledes, fremover er det primære arbeidet sekundært arbeid, det sekundære fungerer ikke med en strøminduktor for å fornye gjeldende, vanligvis CCM-modus.
Effektfaktoren er generelt ikke høy, og inngangen og utgangen og den variable driftssyklusen er proporsjonal. Flyback er det primære arbeidet, det sekundære fungerer ikke, de to sidene uavhengig, generelt DCM-modus, men induktansen til transformatoren vil være relativt liten, og behovet for å legge til luftgap, så vanligvis egnet for små og mellomstore kraft.
Forovertransformator er ideell, ingen energilagring, men fordi eksitasjonsinduktansen er en endelig verdi, gjør eksitasjonsstrømmen at kjernen blir stor, for å unngå fluksmetning, trenger transformatoren hjelpevikling for fluks tilbakestilling.
Flyback-transformator kan sees på som en form for koblet induktans, induktans først energilagring og deretter utladet, på grunn av tilbakeslagstransformatorens inngangs- og utgangsspenninger motsatt polaritet, så når koblingsrøret er frakoblet, kan sekundæren gimagnetisk kjernemed en tilbakestillingsspenning, og dermed trenger ikke flyback-transformatoren å legge til ytterligere flux-reset-vikling.
Innleggstid: 29. september 2024