Hakkuriteholähteen luokitus, AD/DC- ja DC/DC-virtalähteen yksityiskohtainen selitys.
Hakkuriteholähteen luokitus
Hakkuriteholähteen tekninen ala on kehittää niihin liittyviä tehoelektroniikkalaitteita samalla kun kehitetään kytkentätaajuuden muunnostekniikkaa. Nämä kaksi edistävät toisiaan hakkurivirransyötön kehitystä valon, pienen, ohuen, hiljaisen, korkean luotettavuuden ja häiriönsuojan suuntaan, joiden vuotuinen kasvuvauhti on yli kaksinumeroinen. Hakkuriteholähde voidaan jakaa kahteen luokkaan: AC/DC ja DC/DC. DC/DC-muunnin on modulaarinen, ja suunnittelutekniikkaa ja tuotantoprosessia on kypsytetty ja standardoitu kotimaassa ja ulkomailla, ja käyttäjät ovat tunnustaneet ne. AC/DC:n modularisointi on kuitenkin kohdannut monimutkaisempia teknisiä ja teknologisia valmistusongelmia modularisointiprosessissa omien ominaisuuksiensa vuoksi. Kahden tyyppisten hakkuriteholähteiden rakenne ja ominaisuudet on kuvattu alla.
2.1 DC/DC muunnos
DC/DC-muunnoksen tarkoituksena on muuntaa kiinteä DC-jännite muuttuvaksi tasajännitteeksi, joka tunnetaan myös nimellä DC-katkaisu. Chopper toimii kahdella tavalla, joista toinen on, että pulssinleveysmodulaatiomoodi Ts pysyy muuttumattomana, muuttuen tonneiksi (yleinen), ja toinen on, että taajuusmodulaatiomoodi ton pysyy muuttumattomana, muuttaen Ts:tä (altis häiriöille). Sen erityinen piiri koostuu seuraavista luokista:
(1) Buck-piirikatkoja, jonka keskimääräinen lähtöjännite Uo on pienempi kuin tulojännite Ui ja jolla on sama napaisuus.
(2) Tehostuspiiri-tehokatkoja, jonka lähdön keskimääräinen jännite Uo on suurempi kuin tulojännite Ui ja napaisuus on sama.
(3) Buck-Boost-piiri-buck tai boost-katkoja, jonka keskimääräinen lähtöjännite Uo on suurempi tai pienempi kuin tulojännite Ui, päinvastaisella napaisella ja induktiivisella lähetyksellä.
(4) Cuk-piirin alas- tai nostokatkoja, jonka keskimääräinen lähtöjännite Uo on suurempi tai pienempi kuin tulojännite UI, päinvastaisella napaisella ja kapasitiivinen siirto.
Nykyään soft-switching-tekniikka on tehnyt laadullisen harppauksen DC/DC:ssä. Monilla VICOR Companyn Yhdysvalloissa suunnittelemilla ja valmistamilla ECI-pehmusteisilla DC/DC-muuntimilla on * suuret lähtötehot 300 W, 600 W ja 800 W, ja vastaavat tehotiheydet ovat (6, 2, 10, 17) W/cm3, ja hyötysuhde on (80-90)%. Japanilaisen NemicLambda Companyn äskettäin esittelemän korkeataajuisen hakkuriteholähdemoduulin RM-sarjan pehmeäkytkentätekniikalla on kytkentätaajuus (200–300) kHz ja tehotiheys 27 W/cm3. Synkroninen tasasuuntaaja (MOS-FET Schottky-diodin sijaan) on otettu käyttöön, mikä parantaa koko piirin hyötysuhdetta 90%.
2.2 AC/DC muunnos
AC/DC-muunnos muuntaa AC:n tasavirraksi, ja sen tehovirran suunta voi olla kaksisuuntainen. Tehovirtaa teholähteestä kuormaan kutsutaan "tasasuuntaukseksi" ja tehovirtaa kuormasta teholähteeseen kutsutaan "aktiiviseksi invertteriksi". AC/DC-muuntimen tulo on 50/60Hz AC, joten se on tasasuuntautunut ja suodatettava, joten suhteellisen suuri suodatinkondensaattori tarvitaan. Samanaikaisesti standardien (kuten UL, CCEE jne.) ja EMC-ohjeiden (kuten IEC, FCC, CSA) rajoitusten vuoksi AC-tulopuolelle on lisättävä EMC-suodatin ja komponentteja, jotka ovat ensimmäisen mukaisia. standardia on käytettävä, mikä rajoittaa AC/DC-virtalähteen pienentämistä. Sisäisen korkean taajuuden, korkean jännitteen ja korkean virran kytkintoiminnan vuoksi EMC-sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelman ratkaiseminen on vaikeampaa, mikä myös asettaa korkeat vaatimukset sisäiselle korkeatiheyksiselle asennuspiirille. Samasta syystä korkeajännite- ja suurvirtakytkin lisää virrankulutusta ja rajoittaa AC/DC-muuntimen modularisointiprosessia. Siksi sähköjärjestelmän optimointisuunnittelumenetelmä on otettava käyttöön tietyn tyytyväisyyden saavuttamiseksi.
AC/DC-muunnos voidaan jakaa puoliaaltopiiriin ja täysaaltopiiriin piirin kytkentätilan mukaan. Tehovaiheiden lukumäärän mukaan se voidaan jakaa yksi-, kolmi- ja monivaiheiseen. Piirin työskentelyneljänneksen mukaan se voidaan jakaa yhteen neljännekseen, kahteen neljännekseen, kolmeen kvadranttiin ja neljään kvadranttiin.
