Toiteallikal on oluline roll igas elektri- ja elektrooniline vooluahel öökulli vooluallikale või koormustele nagu masinad, arvutid jne. Niisiis, võimsus teisendatakse soovitud kujul, kasutades erinevaid toitemuundureid. Põhimõtteliselt töötavad erinevad koormused erinevat tüüpi toiteallikatega, nagu SMPS (lülitusrežiimiga toiteallikas), vahelduvvoolu toide, vahelduvvoolu kuni alalisvoolu toide, programmeeritav toiteallikas, kõrgepinge toiteallikas & katkematu toiteallikas.
Lüliti režiimi toiteallikas
Mis on SMPS (lülitusrežiimi toiteallikas)?
SMPS on määratletud järgmiselt: kui toiteallikat on lülitusregulaatoriga kaasas, nimetatakse elektrienergia muundamist ühest vormist teise vajalike omadustega vormiks, nimetatakse lülitusrežiimi toiteallikaks. Seda toiteallikat kasutatakse reguleeritud alalisvoolu pinge saavutamiseks alalisvoolu i / p pingest või reguleerimata vahelduvvoolust.
SMPS
SMPS on keeruline vooluahel nagu teised toiteallikad, see varustab koormust allikast. MPS on ülioluline elektrit tarbivate erinevate elektriliste ja elektrooniliste seadmete jaoks ning ka elektrooniliste projektide kujundamisel.
SMPS-i topoloogiad
SMPS-i topoloogiad on jaotatud erinevatesse tüüpidesse, näiteks vahelduvvoolu-alalisvoolu muundur, alalisvoolu alalisvoolu muundur, muundur edasi ja muundur Flyback.
Lülitusrežiimi toiteallika tööpõhimõte
Allpool käsitletakse lülitusrežiimi toiteallikate topoloogiate tööd.
DC-DC muunduri SMPS töötab
Selles toiteallikas saab kõrgepinge alalisvoolu otse alalisvooluallikast. Seejärel lülitatakse see kõrgepinge alalisvoolu võimsus tavaliselt vahemikku 15KHz-5KHz. Seejärel suunatakse see 50Hz astmelisse trafoseadmesse. Selle trafo o / p on suunatakse alaldisse , kasutatakse seda alandatud o / p võimsust koormuste allikana ning ostsillaatori sisselülitamise aega kontrollitakse ja moodustatakse suletud ahela regulaator.
Alalisvoolu alalisvoolu muundur SMPS
Lülititoiteallikat o / p reguleeritakse kasutades Impulsi laiuse modulatsioon nagu on näidatud ülaltoodud vooluahelas, juhib lülitit PWM-ostsillaator, seejärel kontrollitakse kaudselt astmelist trafot, kui trafole toidetav toit. Seetõttu kontrollib o / p impulsi laiuse modulatsioon, kuna see o / p pinge ja PWM signaal on üksteisega pöördvõrdelised. Kui töötsükkel on 50%, edastatakse maksimaalne võimsus trafo kaudu ja kui töötsükkel langeb, siis langeb ka trafo võimsus, vähendades võimsuse hajumist.
AC -DC muunduri SMPS töötab
Seda tüüpi SMPS-idel on vahelduvvoolu i / p ja see muundatakse alaldi ja filtri abil alalisvooluks. See reguleerimata alalispinge juhitakse võimsusteguri korrektsioon vooluahelad, kuna see on mõjutatud. Seda seetõttu, et pinge tippude ümber tõmbab alaldi lühikese voolu impulsse, millel on märkimisväärselt kõrgsageduslik energia, mis mõjutab vähendamise võimsustegurit.
Vahelduvvoolu muundur SMPS
See on peaaegu seotud eespool käsitletud muunduriga, kuid alalisvoolu toite asemel oleme siin kasutanud vahelduvvoolu i / p. Nii et alaldi ja filtri segu, seda plokkskeemi kasutatakse vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks ja lülitamine toimub MOSFET-võimsusvõimendi abil. The MOSFET-transistor tarbib madalat takistust ja suudab vastu pidada suurtele vooludele. Lülitamise sagedus on valitud selliselt, et seda tuleb hoida madalal normaalse inimese jaoks (üle 20KHz) ja lülitamise toimimist kontrollitakse tagasiside abil PWM-ostsillaatori abil.
Jällegi juhitakse see vahelduvvoolu pinge o / p trafo ülaltoodud joonisel näidatud pingetaseme tõstmiseks või vähendamiseks. Seejärel selle trafo o / p parandatakse ja silutakse o / p-filtri ja alaldi abil. O / p pinget kontrollib tagasisideahel, võrreldes seda võrdluspingega.
Fly-back Converter SMPS töötab
SMPS-vooluahelat, millel on väga madal o / p võimsus (vähem kui 100 W), nimetatakse tagasilüli muunduriks SMPS. Seda tüüpi SMPS on teiste SMPS-ahelatega võrreldes väga madal ja lihtne. Seda tüüpi SMPS-i kasutatakse väikese energiatarbega rakenduste jaoks.
Fly-back Converter tüüpi SMPS
Konstantse suurusega reguleerimata i / p pinge muudetakse eelistatud o / p pingeks, lülitades kiirelt MOSFETi abil, on ümberlülitamise sagedus umbes 100 kHz. Pinge isolatsiooni saab saavutada trafo abil. Lüliti tööd saab juhtida PWM-i abil, teostades samal ajal praktilist tagasilöögimuundurit.
Tagasilöögitrafol on tavalise trafoga võrreldes erinevad omadused. Lend-tagasi trafol on kaks mähist, mis toimivad magnetiliselt ühendatud induktorina. Selle trafo o / p tarnitakse läbi kondensaatori ja diood nii filtreerimiseks kui ka parandamiseks . Nagu on näidatud ülaltoodud joonisel, võib SMPS-i o / p võtta kui pinget üle filtri kondensaatori.
Edasi muunduri tüüp SMPS töötab
Seda tüüpi SMPS-id on peaaegu samad kui tagasilendu muunduri tüüpi SMPS-id. Kuid seda tüüpi SMPS-is on lüliti juhtimiseks ühendatud trafo sekundaarmähise o / p-s juhtelement. Võrreldes lendava muunduriga on filtreerimis- ja alaldamisahel keeruline.
Edastada muunduri tüüp SMPS
Seda nimetatakse ka alalisvoolu-alalisvoolu muunduriks koos trafoga, mida kasutatakse skaleerimiseks ja eraldamiseks. Lisaks „D1” dioodi ja „C” kondensaatorile on o / p otsa ühendatud induktor L ja diood D. Kui lüliti S lülitatakse sisse, antakse i / p trafo primaarmähisele. Seetõttu tekib trafo sekundaarmähisel skaleeritud pinge.
Seetõttu saab D1-diood ettepoole kallutatud ja koormuse käitamiseks läbib LPF-i skaala pinge. Kui lüliti S on sisse lülitatud, jõuavad mähist läbivad voolud nulli. Induktiivfiltri ja koormuse kaudu voolu ei saa aga lähiajal muuta ja sellele dioodile D2 pakutakse sellele voolule rada. Filtri induktori abil on vajalik pinge D2 dioodil ja elektromagnetilise jõu hoidmiseks, mis on vajalik induktsioonfiltril oleva voolu stabiilsuse säilitamiseks. Isegi kui vool langeb vastu o / p pinget, püsib suure mahtuvusliku filtri olemasolul peaaegu püsiv o / p pinge. Seda kasutatakse regulaarselt mitmesuguste lülitusrakenduste jaoks, mille võimsus on 100–200 W.
See on kõik lülitusrežiimi toiteallikas ja selle tüübid, mis hõlmavad Buck-muundurit, Buck-boost-muundurit Isevõnkuvat tagasilöögimuundurit, Boost-muundurit, Cuk-i, Sepic-i, Boost-buck-i. Kuid selles artiklis käsitletakse mõnda tüüpi SMPS-e, näiteks AC-DC muundur, DC-DC muundur, edasi- ja tagasilöögimuundur. Lisaks sellele võib igasugune teave SMPS-i tüüpide kohta vabalt anda tagasisidet, et anda oma soovitusi ja kommentaare allpool olevas kommentaaride jaotises.
