Miten kytkentäsäädelty virtalähde toimii?
Hakkurisäätöinen teholähde on eräänlainen virtalähde, joka toimii kytkentäputkien avulla ohjaamaan teholähteen lähtöjännitteen suuruutta lähdön stabiloimiseksi. Sen toimintaperiaate voidaan jakaa seuraaviin näkökohtiin:
Ensinnäkin kytkentäsäädetyn virtalähteen luokittelu
Ennen kuin ymmärrämme kytkentäsäädetyn tehonsyötön toimintaperiaatteen, meidän on ymmärrettävä kytkentäsäädetyn tehonsyötön luokitus. Hakkurisäätöinen teholähde voidaan jakaa eri työmenetelmien mukaan AC-DC hakkuriteholähteeseen ja DC-DC hakkuriteholähteeseen.
AC-DC-kytkentävirtalähde: tulojännite on vaihtovirtaa (AC), joka muunnetaan vakaaksi tasavirtalähdöksi tasasuuntauksen, suodatuksen, kytkentäohjauksen ja muiden tulopiirin prosessien jälkeen.
DC-DC-kytkentävirtalähde: tulojännite on tasavirta, kytkentämuunnoksen, suodatuksen ja muiden syöttöpiirin prosessien jälkeen, ja sitten tuotetaan vakaa tasavirta kuorman syöttämiseksi.
Toiseksi putken vaihtamisen toimintaperiaate
Hakkuriohjatussa teholähteessä kytkentäputkien käyttö on välttämätöntä. Kytkentäputkella tarkoitetaan yleensä transistoreja, tehokenttävaikutteisia putkia, eristettyjä hila-bipolaarisia transistoreja ja muita puolijohdekomponentteja. Sille on ominaista alhainen staattinen virrankulutus, korkea kytkentänopeus ja hyvä ohjattavuus.
Kun haluamme ohjata jännitettä, meidän on ensin saatava virtalähteen lähtöjännite korkeammaksi tai yhtä suureksi kuin haluttu jännite, mikä kytkee kytkentäputken päälle ja virta menee kytkentäputken kautta induktoriin. Kun virta kulkee induktorin läpi, muodostuu magneettikenttä ja induktorin ympärillä oleviin johtimiin syntyy sähköpotentiaali. Tämä sähkömotorinen voima luo kondensaattoriin niin sanotun silmukkavärähtelyn, joka tuottaa jaksollisen resonanssijännitteen. Kun kytkentäputki katkeaa, induktorissa oleva virta katkeaa äkillisesti ja kelaan varastoitunut magneettinen energia ohjaa virran jatkamaan virtausta ja kulkemaan kuorman kuluttaman lähdön läpi, joka tuottaa kiinteän jännitteen. Tämä toistetaan vakaan ja säädettävän lähtöjännitteen luomiseksi.
Kolmanneksi toteutus kytkentä säädin piiri
Kuten tiedämme, kytkentäputken kytkentänopeus on erittäin nopea, voi toteuttaa suurtaajuisen kytkennän, sillä on energiansäästön, vakauden, korkean hyötysuhteen ja niin edelleen edut. Kytkentäsäädetyssä teholähteessä on ensinnäkin suunniteltava kytkentäsäädinpiiri kytkentäputken ohjauksen toteuttamiseksi. Sitten lähtöjännite stabiloidaan suodattamalla, silmukan takaisinkytkennällä ja niin edelleen.
Hakkurisäädetyssä teholähteessä yleisesti käytetyt kytkentäsäädinpiirit ovat diodisäädinpiiri, induktorin säädinpiiri, magneettielementin säätöpiiri ja niin edelleen, joista yleisin on induktorisäädinpiiri.
Induktiivinen jännitteensäädinpiiri koostuu pääasiassa kytkentäputkista, induktoreista, kondensaattoreista, diodeista ja lähtöpiireistä. Sen toimintaperiaate on sama kuin edellä, kun kytkentäputki on päällä, lähtöjännitettä voidaan säätää kelalla ja syöttää sitten kuormaan lähtöpiirin kautta. Ja kytkentäputken katkaisussa induktorissa oleva energia voidaan muuntaa lähtöjännitteeksi diodin kautta ja säätää.
Pienet ja keskisuuret tehokytkentäohjattu teholähde voidaan toteuttaa suoraan transistorikäyttöpiirin avulla, kun taas suurempi tehokytkentäohjattu teholähde vaatii ohjaussirujen tai analogisten ohjauspiirien käyttöä tarkan ohjauksen saavuttamiseksi.
Neljänneksi silmukan palauteohjaus
Kun virtalähteen lähtöjännite muuttuu lämpötilan, kuormituksen ja tulojännitteen muuttuessa, lähtöjännitettä on säädettävä. Hakkurisäädetyssä teholähteessä silmukkatakaisinkytkentää käytetään usein stabiloimaan lähtöjännitettä valvomalla lähtöjännitettä ja antamalla palautetta ja säätöä lähtöjännitteen stabiloimiseksi.
Erityisesti silmukan takaisinkytkentäohjaus toteuttaa lähtöjännitteen säätelyn vertaamalla lähtöjännitteen ja asetetun jännitteen välistä eroa ja suorittamalla aritmetiikkaa, vahvistusta, suodatusta ja sitten ohjaamalla kytkentäputken johtumista ja katkaisua. Tässä prosessissa tulee varmistaa järjestelmän vakaus, eli säätönopeus on riittävän nopea, mutta ei liian nopea, muuten se aiheuttaa järjestelmän epävakautta.
Lyhyesti sanottuna kytkentäsäädelty teholähde on laajalti käytetty virtalähde, ja sen toimintaperiaate on käyttää kytkentäputkea jännitteen ohjaamiseen ja samalla suodatuksen, silmukan takaisinkytkennän ja muiden säätö- ja ohjaustapojen kautta. jännite, jotta saavutetaan vakaa ja säädettävä lähtöjännite. Tekniikan jatkuvan kehityksen myötä kytkentäsäädetystä virtalähteestä on tullut välttämätön osa monissa elektroniikkalaitteissa, mikä edistää suuresti elektroniikkateollisuuden kehitystä ja innovaatiota.
