Mitä tekijöitä on otettava huomioon säädetyn virtalähteen valinnassa?
Insinööreille kytkentävirtalähteen valinta on prosessi, joka on suoritettava loppuun aina, kun he suunnittelevat virtalähdettä. Se on pinnalla yhden valinnan kysymys, mutta ennen lopullista valintaa insinöörien on otettava huomioon monia tekijöitä. Tietysti ajattelimme sitä ensimmäisellä hetkellä. Se on hintakysymys. Tämän päivän artikkelissa haluan selittää, että kytkentävirtalähteen valinnassa meidän on kustannusten lisäksi kiinnitettävä huomiota joihinkin sisäisiin tekijöihin, jotta voimme valita sopivimman tehomoduulin.
Hakkuriteholähdemoduulien valinnassa meidän on kiinnitettävä huomiota ja otettava huomioon monia sääntöjä. Esimerkiksi vakuutuslangan nimellisarvo on 1A, mikä tarkoittaa tavoitetta 25 asteessa, mutta jos laite toimii 50 asteessa, vakuutuslangan nimellisarvo voi olla pienempi kuin 1A ja suunnittelumarginaali tässä lämpötilassa on valitaan Suuremmaksi. Samalla tavalla induktanssin 1mH ei ole aina 1mH, se on 1kHz:llä, jos käytät sitä 1MHz:llä, prosessorin lähettämän 1mH induktanssin arvo ei ole 1mH, koska 1M:lla induktanssikela Hajautti kapasitanssin alun perin. Sillä on suuri rooli, mikä kompensoi osan induktiivisuudesta. Suodattimen IL=25dB välityshäviö on, kun MHz Rs/RL=50 ohmia (lähdeimpedanssi ja kuormitusimpedanssi), mutta käytännössä tämän vaatimuksen täyttämistä vastaavaa impedanssia on vaikea saavuttaa. suodatinsovellus, joten 25dB Sisäänpanohäviö vähenee huomattavasti. Helmillä, kondensaattoreilla, diodeilla, vastuksilla... kaikilla on samanlaiset säännöt. Puhutaanpa muista kytkentävirtalähdemoduulien valinnan säännöistä kuin hinnasta. Tehomoduuleilla on monia topologioita, kuten flyback, forward, push-pull, half-bridge ja full-bridge, joista jokainen on ylivoimainen tietyissä ominaisindikaattoreissaan erilaisten periaatteidensa vuoksi.
Tässä selitämme useiden tyypillisten topologisten rakenteiden käyttösäännöt. Ensimmäinen on flyback-virtalähde. Yhdellä kytkimen jaksolla ei purkaudu latausjakson aikana. Tämän ominaisuuden vuoksi on vaikea saavuttaa erinomaisia ajanhallinta- ja aaltoiluominaisuuksia. Vaikka se voidaan saavuttaa suurella energiavarastolla Kondensaattorit auttavat ratkaisemaan sen hieman, mutta periaatevika on loppujen lopuksi virheellinen ja älykkyyden puute voidaan kompensoida kovalla työllä, mutta kun se korjataan ja törmätään kriittisiin ongelmiin, se ei pysty ylittämään tiettyä estettä. Vuotoinduktanssi on myös suuri ja muita ongelmia, mutta sen etuja ovat yksinkertainen piiri, edullinen hinta, pieni koko, ei tarvitse lisätä magneettista nollauskäämitystä ja tulojännitejärjestelmä on suhteellisen laaja. Juuri tästä syystä sen osuus teholähteiden kokonaismarkkinoista on yli 70 prosenttia.
Puhutaanpa muiden tärkeiden hakkuriteholähteiden topologisesta rakenteesta teholähdemarkkinoilla. Myötävirtalähteen lähtöjännitteen transienttiohjausominaisuudet ovat paremmat ja kuormituskyky vahvempi, mutta myös sen haitat ovat ilmeisiä. Käytetään suurta energiaa varastoivaa suodatinkelaa ja vapaakäyntidiodia, tilavuus on suuri ja muuntajan ensiökäämin takasähkömotorinen jännite on korkea. Kytkentäputken vaatimukset ovat korkeat (helppo rikkoutua ja vaurioitua). Push-pull-virtalähteen virran transienttivastenopeus on erittäin korkea, ja jännitteen lähtöominaisuudet ovat erinomaiset. Kaikista topologisista rakenteista se on kytkentävirtalähde, jolla on korkein käyttöaste, ei magneettivuon vuotoa ja yksinkertainen ohjauspiiri. Mutta sen haittana on, että kaksi kytkinlaitetta tarvitsevat korkean kestävyysjännitearvon; primäärikäämejä on kaksi ja hakkuriteholähde matalalla teholla on haitta. Jos kaksi eteenpäin suuntautuvaa muuntajaa eivät ole täysin symmetrisiä tai tasapainotettuja, useiden jaksojen jälkeen kertynyt biasmagnetismi tekee magneettisydämen täyteen, mikä johtaa korkeataajuisen muuntajan liialliseen viritysvirtaan ja jopa vaurioittaa kytkinputkea. Siltakytkentävirtalähteen lähtöteho on erittäin suuri, työteho on erittäin korkea, kytkinputken kestojännitearvo on suhteellisen alhainen ja muuntajan ensiökää tarvitsee vain yhden käämin. Haittana on, että teho on pieni, tulee puolijohtava alue ja häviö on suuri.
Yllä olevat ongelmat johtuvat sen topologisen rakenteen luontaisista eduista ja haitoista. Vaikka voimme pitää tehomoduulia mustana laatikkona, tämä on myös seikka, johon meidän tulee kiinnittää huomiota virtalähdettä valittaessa. Saman toiminnon toteuttavien ratkaisujen ansiosta toinen voidaan toteuttaa helposti ja toinen suurella vaivalla.
