Strāvas padeves ķēdei ir būtiska loma katrā elektriskajā un elektroniskā shēma lai nodrošinātu elektrisko enerģiju pūces ķēdei vai slodzēm, piemēram, mašīnām, datoriem utt. Šīm atšķirīgajām slodzēm ir nepieciešami dažādi enerģijas veidi dažādos diapazonos un īpašībās. Tātad, izmantojot dažādus strāvas pārveidotājus, jauda tiek pārveidota vēlamajā formā. Būtībā dažādas slodzes darbojas ar dažādiem barošanas avotiem, piemēram, SMPS (pārslēgšanas režīma barošanas avots), maiņstrāvas barošanas avots, maiņstrāvas līdz līdzstrāvas barošana, programmējams barošanas avots, augstspriegums enerģijas padeve & nepārtraukta strāvas padeve.
Pārslēgšanas režīma barošana
Kas ir SMPS (Switch-Mode Power Supply)?
SMPS ir definēts kā, ja strāvas padeve ir iekļauta komutācijas regulatorā no elektriskās strāvas pārveidošanas no vienas formas uz citu formu ar nepieciešamajām īpašībām, sauc par slēdža režīma barošanu. Šo barošanas avotu izmanto, lai sasniegtu regulētu līdzstrāvas o / p spriegumu no līdzstrāvas i / p sprieguma vai neregulēta maiņstrāvas.
SMPS
SMPS ir sarežģīta ķēde, tāpat kā citi barošanas avoti, tā piegādā slodzi no avota. MPS ir izšķiroša nozīme dažādām elektriskām un elektroniskām ierīcēm, kas patērē enerģiju, kā arī elektronisko projektu izstrādei.
SMPS topoloģijas
SMPS topoloģijas tiek iedalītas dažādos veidos, piemēram, AC-DC pārveidotājs, DC-DC pārveidotājs, Forward Converter un Flyback pārveidotājs.
Slēdža režīma barošanas avota darbības princips
Slēdža režīma barošanas topoloģiju darbība ir aplūkota turpmāk.
DC-DC pārveidotājs SMPS darbojas
Šajā strāvas avotā augstsprieguma līdzstrāvas enerģija tiek tieši iegūta no līdzstrāvas avota. Pēc tam šī augstsprieguma līdzstrāvas jauda tiek pārslēgta diapazonā no 15KHz-5KHz. Un pēc tam tas tiek padots 50Hz frekvences transformatora blokam. Šī transformatora o / p ir padod uz taisngriezi , viņiem šī rektificētā o / p jauda tiek izmantota kā avots slodzēm, un tiek kontrolēts oscilatora ieslēgšanās laiks un izveidots slēgtas cilpas regulators.
DC līdz DC pārveidotājs SMPS
Komutācijas barošanas avotu o / p regulē, izmantojot Pulsa platuma modulācija parādīts iepriekš minētajā ķēdē, slēdzi vada PWM oscilators, pēc tam netieši tiek kontrolēts pazeminošais transformators, kad transformatoram tiek piegādāta jauda. Tāpēc o / p kontrolē impulsa platuma modulācija, jo šis o / p spriegums un PWM signāls ir apgriezti proporcionāli viens otram. Ja darba cikls ir 50%, tad maksimālā jauda tiek pārsūtīta caur transformatoru, un, ja darba cikls samazinās, tad arī jauda transformatorā samazinās, samazinot jaudas izkliedi.
AC -DC Converter SMPS darbojas
Šāda veida SMPS ir AC i / p, un tas tiek pārveidots par līdzstrāvu, izmantojot taisngriezi un filtru. Šis neregulētais līdzstrāvas spriegums tiek padots uz jaudas koeficienta korekcija ķēdes, kā tas tiek ietekmēts. Tas ir tāpēc, ka ap sprieguma virsotnēm taisngriezis piesaista īsus strāvas impulsus ar ievērojami augstfrekvences enerģiju, kas ietekmē jaudas koeficientu, lai samazinātu.
Maiņstrāvas līdz līdzstrāvas pārveidotājs SMPS
Tas ir gandrīz saistīts ar iepriekš apspriesto pārveidotāju, bet līdzstrāvas padeves vietā šeit mēs izmantojām maiņstrāvu i / p. Tātad, taisngrieža un filtra maisījums, šī blokshēma tiek izmantota maiņstrāvas pārveidošanai par līdzstrāvu, un pārslēgšanas darbība tiek veikta, izmantojot jaudas MOSFET pastiprinātāju. The MOSFET tranzistors patērē zemu pretestību un var pretoties lielām strāvām. Pārslēgšanās frekvence tiek izvēlēta tā, lai tā būtu zema normālam cilvēkam (virs 20KHz), un pārslēgšanās darbību kontrolē ar atgriezenisko saiti, izmantojot PWM oscilatoru.
Atkal šis maiņstrāvas spriegums tiek padots uz o / p transformatora parādīts iepriekšējā attēlā, lai palielinātu vai pazeminātu sprieguma līmeni. Pēc tam šī transformatora o / p tiek izlabots un izlīdzināts, izmantojot o / p filtru un taisngriezi. O / p spriegumu kontrolē atgriezeniskās saites ķēde, pielīdzinot to atskaites spriegumam.
Fly-back Converter SMPS darbojas
SMPS ķēde, kurai ir ļoti zema o / p jauda (mazāka par 100 W), tiek saukta par atpakaļgaitas pārveidotāja SMPS. Šis SMPS veids ir ļoti zems un vienkāršs ķēde, salīdzinot ar citām SMPS shēmām. Šāda veida SMPS tiek izmantots mazjaudas lietojumprogrammām.
Fly-back pārveidotāja tips SMPS
Neregulēts i / p spriegums ar nemainīgu lielumu tiek mainīts uz vēlamo o / p spriegumu, ātri pārslēdzoties, izmantojot MOSFET, pārslēgšanās biežums ir aptuveni 100 kHz. Sprieguma izolāciju var panākt, izmantojot transformatoru. Slēdža darbību var kontrolēt, izmantojot PWM, vienlaikus izpildot praktisku pārveidotāju.
Fly-back transformatoram ir atšķirīgas īpašības, salīdzinot ar parasto transformatoru. Fly-back transformatorā ir divi tinumi, kas darbojas kā magnētiski savienots induktors. Šī transformatora o / p tiek piegādāts caur kondensatoru un diode filtrēšanai, kā arī labošanai . Kā parādīts iepriekšējā attēlā, SMPS o / p var uzskatīt par spriegumu visā filtra kondensatorā.
Pārsūtīt pārveidotāja tips SMPS darbojas
Šis SMPS veids ir gandrīz tāds pats kā fly back pārveidotāja tipam SMPS. Bet šāda veida SMPS vadība ir savienota ar transformatora sekundārā tinuma o / p, lai kontrolētu slēdzi. Salīdzinot ar atpakaļgaitas pārveidotāju, filtrēšanas un labošanas ķēde ir sarežģīta.
Pārsūtīt pārveidotāja veidu SMPS
To sauc arī par DC-DC buck pārveidotāju kopā ar transformatoru, ko izmanto mērogošanai un izolēšanai. Papildus “D1” diode un “C” kondensatoram o / p galā ir pievienoti induktors L un diode D. Ja ‘S’ slēdzis tiek ieslēgts, i / p tiek piešķirts transformatora primārajam tinumam. Tāpēc pie transformatora sekundārā tinuma tiek izveidots mērogots spriegums.
Tāpēc D1 diode tiek virzīta uz priekšu un mērogots spriegums tiek nodots caur LPF, veicot slodzi. Kad slēdzis S ir ieslēgts, strāvas caur tinumu sasniedz nulli. Tomēr strāvu caur induktīvo filtru un slodzi neilgi nevar mainīt, un šai strāvai joslu piedāvā piekrastes diode D2. Izmantojot filtra induktoru, vajadzīgais spriegums pāri D2 diodei un elektromagnētiskā spēka noturēšanai, kas nepieciešams strāvas stabilitātes uzturēšanai pie induktīvā filtra. Pat ja strāva samazinās pret o / p spriegumu, gandrīz pastāvīgais o / p spriegums tiek uzturēts, pastāvot lielam kapacitatīvam filtram. To regulāri izmanto dažādām komutācijas lietojumprogrammām ar 100 W līdz 200 W jaudas diapazonu.
Tas viss ir par slēdža režīma barošana un tā veidi, kas saistīti ar Buck pārveidotāju, Buck-boost pārveidotāju, pašsvārstošo lidojuma atpakaļ pārveidotāju, Boost pārveidotāju, Cuk, Sepic, Boost-buck. Šajā rakstā ir aplūkoti daži SMPS veidi: tie ir maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs, līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs, pārsūtīšanas un atpakaļgaitas pārveidotājs. Turklāt jebkura informācija par SMPS veidiem bija brīva, lai sniegtu atsauksmes, lai sniegtu savus ieteikumus un komentārus komentāru sadaļā.
