Mitkä ovat hakkuriteholähteen sisällä olevat häviöt?
Päähäviö hakkuriteholähteen sisällä Hakkuriteholähteen tehokkuuden parantamiseksi on tarpeen erottaa ja arvioida karkeasti erilaisia häviöitä. Hakkuriteholähteen sisäinen häviö voidaan jakaa karkeasti neljään osaan: kytkentähäviö, johtavuushäviö, lisähäviö ja vastushäviö. Nämä häviöt esiintyvät usein yhdessä häviöllisissä komponenteissa, ja niitä käsitellään erikseen alla.
Virran kytkemiseen liittyvät häviöt
Virtakytkin on yksi kahdesta päähäviön lähteestä tyypillisessä hakkuriteholähteessä. Häviöt voidaan periaatteessa jakaa kahteen osaan: johtavuushäviöt ja kytkentähäviöt. Johtavuushäviö on häviö, kun virtakytkin on johtamistilassa sen jälkeen, kun teholaite on kytketty päälle ja ajo- ja kytkentäaaltomuodot on vakautettu; kytkentähäviö tapahtuu, kun virtakytkintä käytetään ja se siirtyy uuteen toimintatilaan, ajo- ja kytkentähäviö, kun aaltomuoto on siirtymässä. Nämä vaiheet ja niiden aaltomuodot on esitetty kuvassa 1.
Johtavuushäviö voidaan mitata kytkimen yli tulevan jännitteen ja virran aaltomuodon tulolla. Nämä aaltomuodot ovat suunnilleen lineaarisia, ja tehohäviö johtumisen aikana saadaan yhtälöstä (1).
Tyypillinen lähestymistapa tämän häviön hallintaan on minimoida jännitehäviö virtakytkimen johtamisjakson aikana. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi suunnittelijan on saatava kytkin toimimaan kyllästyneenä. Nämä ehdot esitetään yhtälöillä (2a) ja yhtälöllä (2b) kanta- tai hilaylivirtakäytön kautta varmistaen, että kollektori- tai tyhjennysvirtaa ohjaavat ulkoiset komponentit eikä itse virtakytkin.
Kytkentähäviöt tehonkytkentäsiirtymien aikana ovat monimutkaisempia, ja niissä on sekä omat tekijänsä että niihin liittyvien komponenttien vaikutukset. Häviöihin liittyviä aaltomuotoja voidaan tarkkailla vain oskilloskoopilla, joka on liitetty jänniteanturin nielulähde (kollektori-emitteri) -päähän, ja AC-virta-anturi voi mitata nielu- tai kollektorivirran. Mittattaessa häviötä kullakin kytkentähetkellä on käytettävä suojattua lyhytjohtimista anturia, koska mikä tahansa suojaamaton johdin voi tuoda kohinaa muista virtalähteistä, eikä siten pysty näyttämään tarkasti todellista aaltomuotoa. Kun hyvä aaltomuoto on saatu, näiden kahden käyrän ympäröimä pinta-ala voidaan laskea karkeasti yksinkertaisella menetelmällä summaamalla kolmiot ja suorakulmiot. Käynnistyshäviö voidaan laskea kaavalla (3).
Tämä tulos on vain häviöarvo virtakytkimen päällekytkentäjakson aikana sekä sammutus- ja johtavuushäviöt, jotta saadaan kokonaishäviöarvo kytkentäjakson aikana.
Lähtötasasuuntaaseen liittyvät häviöt
Tyypillisen ei-synkronisen tasasuuntaajan hakkuriteholähteen kokonaishäviössä lähtötasasuuntaajan häviö on 40 prosenttia -65 prosenttia kokonaishäviöstä. Joten tämän osan ymmärtäminen on erittäin tärkeää. Kuvasta 2 näet ulostulotasasuuntaaseen liittyvät aaltomuodot.
