Միացման էլեկտրամատակարարման աշխատանքային սկզբունքը + սխեմայի վերլուծություն

1. Միացման էլեկտրամատակարարման ակնարկ

Անջատիչ էլեկտրամատակարարումբարձր հաճախականությամբ էլեկտրական էներգիայի փոխակերպման սարք է, որը նաև հայտնի է որպես անջատիչ էլեկտրամատակարարում կամ անջատիչ փոխարկիչ: Այն փոխարկում է մուտքային լարումը բարձր հաճախականության իմպուլսային ազդանշանի մեջ բարձր արագությամբ անջատիչ խողովակի միջոցով, այնուհետև էլեկտրական էներգիան փոխակերպում է մի ձևից մյուսը՝ մշակելով:տրանսֆորմատոր, ուղղիչի միացում և զտիչ միացում, և վերջապես ստանում է կայուն ցածր ալիքաձև DC լարում էլեկտրամատակարարման համար:

Անջատիչ էլեկտրամատակարարումն ունի բարձր արդյունավետության, լավ կայունության, փոքր չափի, թեթև քաշի, բարձր հուսալիության առավելությունները և կարող է հարմարեցվել տարբեր սարքավորումների էներգիայի կարիքներին:

Անջատիչ էլեկտրամատակարարումը լայնորեն կիրառվում է տարբեր ոլորտներում՝ ներառյալ արդյունաբերական ավտոմատացումը, կապը և նոր էներգիան: Արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտում անջատիչ էներգիայի մատակարարումը ապահովում է տարբեր ավտոմատացման սարքավորումների կայուն էներգիայի աջակցություն՝ սարքավորումների արդյունավետ և կայուն շահագործումն ապահովելու համար:

Կապի ոլորտում անջատիչ էլեկտրամատակարարումը լայնորեն օգտագործվում է անլար բազային կայանում, ցանցային սարքավորումներում և այլն, ապահովելու կապի համակարգի ազդանշանի փոխանցման կայունությունը և բարելավել կապի որակը: Նոր էներգիայի ոլորտում անջատիչ էլեկտրամատակարարումը առանցքային դեր է խաղում արևային և հողմային էներգիայի համակարգերում՝ նպաստելով վերականգնվող էներգիայի արդյունավետ օգտագործմանը:

Անջատիչ սնուցման աղբյուրը մոտավորապես բաղկացած է չորս հիմնական բաղադրիչներից՝ մուտքային միացում, փոխարկիչ, կառավարման միացում և ելքային միացում: Հետևյալը տիպիկ անջատիչ էլեկտրամատակարարման սխեմատիկ բլոկային դիագրամ է, որի յուրացումը մեզ համար կարևոր է հասկանալ անջատիչ էներգիայի մատակարարումը:

2. Անջատիչ սնուցման աղբյուրների դասակարգում

Անջատիչ սնուցման աղբյուրները կարող են դասակարգվել ըստ դասակարգման տարբեր ստանդարտների: Ստորև բերված են դասակարգման մի քանի ընդհանուր մեթոդներ.

1. Դասակարգում ըստ մուտքային հզորության տեսակի.
AC-DC անջատիչ սնուցման աղբյուր. փոխակերպում է հոսանքի հոսանքը հաստատուն հոսանքի:
DC-DC անջատիչ սնուցման աղբյուր. փոխակերպում է մշտական ​​հոսանքի հզորությունը մեկ այլ հաստատուն լարման:

2. Դասակարգումն ըստ աշխատանքային ռեժիմի.
Միակողմանի անջատիչ էլեկտրամատակարարում. ունի միայն մեկ անջատիչ խողովակ, որը հարմար է ցածր էներգիայի օգտագործման համար:
Կրկնակի անջատիչ էլեկտրամատակարարում. ունի երկու անջատիչ խողովակ, հարմար է բարձր էներգիայի օգտագործման համար:

3. Դասակարգումն ըստ տոպոլոգիայի.
Ըստ տոպոլոգիայի՝ այն կարելի է մոտավորապես բաժանել Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge և այլն։ Այս դասակարգման մեթոդները միայն դրանց մի մասն են։ Անջատիչ սնուցման աղբյուրները կարող են նաև ավելի մանրամասն դասակարգվել՝ ըստ այլ հատուկ պահանջների և կիրառությունների:

Հաջորդը, մենք կներկայացնենք սովորաբար օգտագործվող Flyback-ը և Forward-ը: Forward-ը և Flyback-ը երկու տարբեր անջատիչ էներգիայի մատակարարման տեխնոլոգիաներ են: Փոխանցման էլեկտրամատակարարումը վերաբերում է անջատիչ սնուցման աղբյուրին, որն օգտագործում է առաջ բարձր հաճախականության տրանսֆորմատոր՝ զուգակցված էներգիան մեկուսացնելու համար, իսկ համապատասխան թռիչքային անջատիչ սնուցման աղբյուրը թռիչքային անջատիչ սնուցման աղբյուր է:

2.1 Փոխանցման էլեկտրամատակարարում

Կառուցվածքում առաջ միացման էլեկտրամատակարարումը ավելի բարդ է, բայց ելքային հզորությունը շատ բարձր է, հարմար է 100W-300W անջատիչ էլեկտրամատակարարման համար, սովորաբար օգտագործվում է ցածր լարման, բարձր հոսանքի միացման էլեկտրամատակարարման մեջ, ավելի լայնորեն օգտագործվում է:

Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, սնուցման առաջ միացման համար, հատկապես, երբ անջատիչ խողովակը միացված է, ելքային տրանսֆորմատորը գործում է որպես մագնիսական դաշտի էներգիայի հետ անմիջականորեն զուգակցված միջավայր, էլեկտրական էներգիան և մագնիսական էներգիան փոխակերպվում են միմյանց, այնպես որ մուտքային և ելքային միաժամանակ.

Առօրյա կիրառման մեջ կան նաև թերություններ. օրինակ՝ հակադարձ պոտենցիալ ոլորուն ավելացնելու անհրաժեշտությունը (կանխելու համար փոխարկիչի առաջնային կծիկը, որը առաջանում է անջատիչ խողովակի հակադարձ պոտենցիալից), երկրորդական ավելի քան մեկ ինդուկտոր էներգիայի պահպանման ֆիլտրման համար, այսպես. Flyback անջատիչ էլեկտրամատակարարման հետ համեմատած, դրա արժեքը ավելի բարձր է, և առաջ անցնելու էլեկտրամատակարարման տրանսֆորմատորի ծավալն ավելի մեծ է, քան Flyback անջատիչ էլեկտրամատակարարման տրանսֆորմատորի ծավալը:

Առաջ միացման էլեկտրամատակարարում

2.2 Flyback անջատիչ էլեկտրամատակարարում

Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, «flyback» անջատիչ սնուցման աղբյուրը վերաբերում է անջատիչ սնուցման աղբյուրին, որն օգտագործում է «flyback» բարձր հաճախականության տրանսֆորմատոր՝ մուտքային և ելքային սխեմաները մեկուսացնելու համար: Դրա տրանսֆորմատորը ոչ միայն լարման փոխակերպման դեր է խաղում էներգիան փոխանցելու համար, այլև էներգիայի կուտակիչի դեր է խաղում: Հետևաբար, թռչող տրանսֆորմատորը նման է ինդուկտորի նախագծմանը: Բոլոր սխեմաները համեմատաբար պարզ են և հեշտ կառավարելի: Flyback-ը լայնորեն օգտագործվում է 5W-100W ցածր էներգիայի ծրագրերում:

Flyback անջատիչ սնուցման համար, երբ անջատիչ խողովակը միացված է, տրանսֆորմատորի առաջնային ինդուկտորի հոսանքը բարձրանում է: Քանի որ թռչող շղթայի ելքային կծիկը ունի հակառակ ծայրեր, ելքային դիոդն անջատված է, տրանսֆորմատորը պահպանում է էներգիան, և բեռը էներգիա է մատակարարում ելքային կոնդենսատորով: Երբ անջատիչ խողովակն անջատված է, տրանսֆորմատորի առաջնային ինդուկտորի ինդուկտիվ լարումը հակադարձվում է: Այս պահին ելքային դիոդը միացված է, և կոնդենսատորը լիցքավորելիս տրանսֆորմատորի էներգիան մատակարարվում է բեռին դիոդի միջոցով:

Flyback անջատիչ էլեկտրամատակարարում

Համեմատությունից երևում է, որ առջևի գրգռման տրանսֆորմատորն ունի միայն տրանսֆորմատորի ֆունկցիա, և ամբողջը կարող է դիտվել որպես տրանսֆորմատորի հետ կապի շղթա: Flyback տրանսֆորմատորը կարող է դիտվել որպես տրանսֆորմատորային ֆունկցիա ունեցող ինդուկտոր, որը հանդիսանում է բաքսի խթանման միացում: Ընդհանուր առմամբ, առաջ թռչելու հետ աշխատելու սկզբունքը տարբեր է, առաջն առաջնային աշխատանքն է երկրորդական աշխատանք, երկրորդը չի աշխատում ընթացիկ ինդուկտորով ընթացիկ, ընդհանուր առմամբ, CCM ռեժիմը թարմացնելու համար:

Հզորության գործակիցը սովորաբար բարձր չէ, և մուտքային և ելքային և փոփոխական աշխատանքային ցիկլը համաչափ է: Flyback-ը առաջնային աշխատանքն է, երկրորդը չի աշխատում, երկու կողմերն ինքնուրույն, ընդհանուր առմամբ DCM ռեժիմ, բայց տրանսֆորմատորի ինդուկտիվությունը կլինի համեմատաբար փոքր, և օդային բացը ավելացնելու անհրաժեշտությունը, ուստի սովորաբար հարմար է փոքր և միջին հզորության համար:

Առաջատար տրանսֆորմատորը իդեալական է, էներգիայի պահեստավորում չկա, բայց քանի որ գրգռման ինդուկտիվությունը վերջավոր արժեք է, գրգռման հոսանքը ստիպում է միջուկը մեծ լինել, հոսքի հագեցվածությունից խուսափելու համար տրանսֆորմատորին անհրաժեշտ է օժանդակ ոլորուն հոսքի վերակայման համար:

Թռիչքային տրանսֆորմատորը կարող է դիտվել որպես զուգակցված ինդուկտիվության ձև, ինդուկտիվություն սկզբում էներգիայի կուտակում և այնուհետև լիցքաթափվում, ինչը պայմանավորված է հետադարձ տրանսֆորմատորի մուտքային և ելքային լարման հակառակ բևեռականությամբ, այնպես որ, երբ անջատիչ խողովակն անջատված է, երկրորդականը կարող է ապահովելմագնիսական միջուկզրոյական լարման հետ, և, հետևաբար, թռիչքային տրանսֆորմատորը կարիք չունի լրացուցիչ հոսքի վերակայման ոլորուն ավելացնելու: