Pehmeät kytkentäsovellukset hakkuriteholähteissä
Tällä hetkellä kytkentävirtalähdettä käytetään laajalti lähes kaikissa elektronisissa laitteissa, joiden ominaisuudet ovat pieni koko, kevyt ja korkea hyötysuhde, mikä on välttämätön virtalähdemenetelmä nykypäivän elektronisen tietoteollisuuden nopealle kehitykselle. Se on välttämätön virtalähde nykypäivän elektronisen tietoteollisuuden nopealle kehitykselle.
Kova kytkentä ja pehmeä kytkentä hakkuriteholähteissä on tarkoitettu transistorien kytkemiseen. Kova kytkentä tarkoittaa kytkentätransistorin kytkemistä päälle tai pois väkisin riippumatta kytkentätransistorin jännitteestä tai virrasta. Kun kytkentäputken (nielun ja lähteen välillä tai kollektorin ja emitterin välillä) jännite ja virta on suuri, kytkentäputken kytkeminen kytkentäputken välisestä vaihdosta johtuen vaihtamisesta (johtamisesta katkaisuun tai katkaisusta johtamiseen) kestää tietyn ajan, joka aiheuttaa kytkentäputken tilan vaihdon tietyksi ajaksi, jännitteen ja virran risteys alueen yli, kytkentäputken katoamisen aiheuttama ristikytkentä (kytkentäputken kytkentähäviö) kytkennän kanssa taajuus, kytkentäputken kytkentähäviö. Kytkentähäviö (kytkentäputken kytkentähäviö) kasvaa nopeasti kytkentätaajuuden kasvaessa.
Induktiivisten kuormien tapauksessa indusoituu piikkijännite, kun kytkentätransistori kytketään pois päältä. Mitä korkeampi kytkentätaajuus, sitä nopeampi sammutus ja korkeampi indusoitu jännite. Tämä jännite lisätään kytkinlaitteen molempiin päihin, mikä voi helposti aiheuttaa laitteen hajoamisen.
Kapasitiivisten kuormien tapauksessa piikkivirta transistorin kytkentähetkellä on korkea. Siksi, kun kytkentätransistori kytketään päälle erittäin korkealla jännitteellä, kaikki kytkentätransistorin liitoskapasitanssiin tallennettu energia hajoaa laitteeseen virran muodossa. Mitä suurempi taajuus, sitä suurempi on käynnistysvirtapiikki, joka voi aiheuttaa ylikuumenemisvaurioita kytkentäputkeen.
Lisäksi diodi toissijaisessa korkeataajuisessa tasasuuntaajapiirissä, johtimisesta katkaisuun, on käänteinen toipumisjakso, kytkentätransistori on päällä, on helppo tuottaa suuri syöttövirta. Ilmeisesti mitä suurempi taajuus, sitä suurempi on kytkentävirta, mikä on haitallista kytkentätransistorin turvalliselle toiminnalle.
Lopuksi kovaan kytkentään käytetyssä kytkentävirtalähteessä kytkentätransistori tuottaa vakavia sähkömagneettisia häiriöitä. Kun taajuus kasvaa ja di/dt ja du/dt piirissä kasvavat, myös syntyvä sähkömagneettinen häiriö lisääntyy. Taajuuden kasvaessa ja di/dt:n ja du/dt:n noustessa piirissä myös generoitu EMI kasvaa, mikä vaikuttaa itse hakkuriteholähteen ja sitä ympäröivien elektronisten laitteiden normaaliin toimintaan.
Edellä mainitut ongelmat haittaavat vakavasti kytkinlaitteiden (kytkentätransistorien ja suurtaajuisten tasasuuntausdiodien) toimintataajuuden parantamista. Viime vuosina pehmeän kytkentätekniikan tutkimus on tarjonnut tehokkaan tavan voittaa edellä mainitut viat. Viime vuosina tehty pehmeän kytkentäteknologian tutkimus tarjoaa tehokkaan tavan voittaa yllä mainitut viat. Toisin kuin kova kytkentäperiaate, ihanteellinen pehmeä sammutusprosessi on se, että virta putoaa ensin nollaan ja jännite nousee hitaasti off-state-arvoon, jolloin sammutushäviö pienenee. Katkaisuhäviö on suunnilleen nolla, koska virta on jo pudonnut nollaan ennen laitteen sammuttamista. Koska virta on jo pudonnut nollaan ennen laitteen sammuttamista, induktiivisen sammutuksen ongelma on ratkaistu. Ihanteellinen pehmeä käynnistysprosessi on sellainen, jossa jännite laskee ensin nollaan ja virta nousee hitaasti pois päältä -arvoon. Ihanteellinen pehmeä käynnistysprosessi on jännite, joka laskee ensin nollaan, virta nousee hitaasti on-tila-arvoon, joten käynnistyshäviö on suunnilleen nolla, laiteliitoksen kapasitanssijännite on myös nolla, mikä ratkaisee kapasitiivisen käynnistyksen. ongelma. Samanaikaisesti diodin käänteinen palautusprosessi on ohi käynnistettäessä, joten diodin käänteisen palautuksen ongelmaa ei ole.
Pehmeä kytkentätekniikka auttaa myös vähentämään sähkömagneettisten häiriöiden tasoa, koska kytkentätransistori johtaa nollajännitteellä ja sammuu nollavirralla, kun taas pikapalautusdiodi on myös pehmeästi pois päältä.
Samalla pikapalautusdiodi sammuu myös pehmeästi, mikä voi merkittävästi vähentää teholaitteen di/dt- ja du/dt-arvoja ja siten EMI-tasoa voidaan alentaa.
