Bekalan kuasa pensuisan digunakan untuk menukar voltan input kepada nilai yang diperlukan oleh elemen dalaman peranti. Nama lain untuk sumber berdenyut, yang telah tersebar luas, ialah penyongsang.
Kandungan
Apa ini?
Penyongsang ialah sumber kuasa sekunder yang menggunakan penukaran dua kali voltan input AC. Nilai parameter output dikawal dengan menukar tempoh (lebar) denyutan dan, dalam beberapa kes, kekerapan pengulangannya. Jenis modulasi ini dipanggil modulasi lebar nadi.
Prinsip operasi bekalan kuasa pensuisan
Operasi penyongsang adalah berdasarkan pembetulan voltan primer dan transformasi selanjutnya menjadi urutan denyutan frekuensi tinggi. Dalam hal ini ia berbeza daripada pengubah konvensional.Voltan keluaran blok digunakan untuk membentuk isyarat maklum balas negatif, yang membolehkan anda melaraskan parameter denyutan. Dengan mengawal lebar denyutan, adalah mudah untuk mengatur penstabilan dan pelarasan parameter output, voltan atau arus. Iaitu, ia boleh menjadi penstabil voltan dan penstabil semasa.
Bilangan dan kekutuban nilai keluaran mungkin sangat berbeza bergantung pada cara bekalan kuasa pensuisan berfungsi.
Pelbagai bekalan kuasa
Beberapa jenis penyongsang telah digunakan, yang berbeza dalam skema pembinaannya:
- tanpa pengubah;
- pengubah.
Yang pertama berbeza kerana urutan nadi pergi terus ke penerus keluaran dan penapis pelicinan peranti. Skim sedemikian mempunyai komponen minimum. Penyongsang mudah termasuk litar bersepadu khusus - penjana lebar denyut.
Daripada keburukan peranti tanpa pengubah, yang utama ialah mereka tidak mempunyai pengasingan galvanik dari sesalur kuasa dan boleh menimbulkan risiko kejutan elektrik. Juga, mereka biasanya mempunyai kuasa rendah dan hanya memberikan 1 voltan keluaran.
Lebih biasa ialah peranti pengubah di mana kereta api nadi frekuensi tinggi disalurkan ke belitan utama pengubah. Terdapat seberapa banyak belitan sekunder yang anda suka, yang membolehkan anda menjana beberapa voltan keluaran. Setiap belitan sekunder dimuatkan dengan penerus dan penapis pelicinnya sendiri.
Bekalan kuasa pensuisan yang berkuasa untuk mana-mana komputer dibina mengikut skema yang mempunyai kebolehpercayaan dan keselamatan yang tinggi. Untuk isyarat maklum balas, voltan 5 atau 12 volt digunakan di sini, kerana nilai ini memerlukan penstabilan yang paling tepat.
Penggunaan transformer untuk menukar voltan frekuensi tinggi (berpuluh-puluh kilohertz dan bukannya 50 Hz) memungkinkan untuk mengurangkan dimensi dan beratnya berkali-kali dan menggunakan bukan seterika elektrik, tetapi bahan feromagnetik dengan daya paksaan yang tinggi sebagai bahan teras ( litar magnetik).
Penukar DC juga dibina berdasarkan modulasi lebar nadi. Tanpa penggunaan litar penyongsang, penukaran dikaitkan dengan kesukaran yang besar.
Skim PSU
Litar konfigurasi penukar nadi yang paling biasa termasuk:
- penapis penindasan hingar rangkaian;
- penerus;
- penapis melicinkan;
- penukar lebar nadi;
- transistor utama;
- output pengubah frekuensi tinggi;
- penerus keluaran;
- keluarkan penapis individu dan kumpulan.
Tujuan penapis penindasan hingar adalah untuk menangguhkan gangguan daripada pengendalian peranti ke sesalur kuasa. Elemen semikonduktor kuasa pensuisan boleh disertai dengan penciptaan denyutan jangka pendek dalam julat frekuensi yang luas. Oleh itu, di sini adalah perlu untuk menggunakan elemen yang direka khas untuk tujuan ini sebagai kapasitor suapan bagi unit penapisan.
Penerus digunakan untuk menukar voltan AC input kepada DC, dan penapis pelicinan seterusnya menghilangkan riak voltan diperbetulkan.
Dalam kes apabila penukar DC/DC digunakan, penerus dan penapis menjadi tidak diperlukan, dan isyarat input, setelah melepasi litar penapis hingar, disalurkan terus ke penukar lebar denyut (modulator), disingkatkan sebagai PWM.
PWM adalah bahagian paling kompleks dalam litar bekalan kuasa pensuisan. Tugasnya termasuk:
- penjanaan denyutan frekuensi tinggi;
- kawalan parameter keluaran blok dan pembetulan urutan nadi mengikut isyarat maklum balas;
- kawalan dan perlindungan beban lampau.
Isyarat PWM disalurkan kepada output kawalan transistor kunci berkuasa yang disambungkan dalam litar jambatan atau separuh jambatan. Output kuasa transistor dimuatkan pada belitan utama pengubah keluaran frekuensi tinggi. Daripada transistor bipolar tradisional, transistor IGBT atau MOSFET digunakan, yang dicirikan oleh penurunan voltan rendah merentasi persimpangan dan kelajuan tinggi. Parameter transistor yang dipertingkatkan membantu mengurangkan pelesapan kuasa dengan dimensi dan parameter reka bentuk teknikal yang sama.
Pengubah nadi keluaran menggunakan prinsip penukaran yang sama seperti yang klasik. Pengecualian ialah kerja pada frekuensi yang lebih tinggi. Akibatnya, pengubah frekuensi tinggi dengan kuasa dihantar yang sama mempunyai dimensi yang lebih kecil.
Voltan daripada belitan sekunder pengubah kuasa (mungkin terdapat beberapa) dibekalkan kepada penerus keluaran. Tidak seperti penerus input, diod penerus litar sekunder mesti mempunyai kekerapan operasi yang meningkat.Diod Schottky berfungsi paling baik dalam bahagian litar ini. Kelebihan mereka berbanding yang konvensional:
- kekerapan operasi yang tinggi;
- persimpangan p-n kapasitans dikurangkan;
- penurunan voltan kecil.
Tujuan penapis keluaran bekalan kuasa pensuisan adalah untuk mengurangkan riak voltan keluaran diperbetulkan kepada minimum yang diperlukan. Oleh kerana frekuensi riak jauh lebih tinggi daripada voltan sesalur, tidak ada keperluan untuk nilai kapasitansi yang besar bagi kapasitor dan induktansi gegelung.
Skop bekalan kuasa pensuisan
Penukar voltan pensuisan digunakan dalam kebanyakan kes dan bukannya pengubah tradisional dengan penstabil semikonduktor. Dengan kuasa yang sama, penyongsang adalah dimensi dan berat keseluruhan yang lebih kecil, kebolehpercayaan yang tinggi, dan yang paling penting - kecekapan yang lebih tinggi dan keupayaan untuk beroperasi dalam julat voltan input yang luas. Dan dengan dimensi yang setanding, kuasa penyongsang maksimum adalah beberapa kali lebih tinggi.
Dalam kawasan seperti penukaran voltan langsung, sumber berdenyut hampir tidak mempunyai penggantian alternatif dan mampu berfungsi bukan sahaja untuk menurunkan voltan, tetapi juga untuk menjana peningkatan, untuk mengatur perubahan polariti. Kekerapan penukaran yang tinggi sangat memudahkan penapisan dan penstabilan parameter output.
Penyongsang bersaiz kecil berdasarkan litar bersepadu khusus digunakan sebagai pengecas untuk semua jenis alat, dan kebolehpercayaannya adalah sedemikian rupa sehingga hayat perkhidmatan unit pengecasan boleh melebihi masa operasi peranti mudah alih beberapa kali.
Pemacu kuasa 12 Volt untuk menghidupkan sumber lampu LED juga dibina mengikut litar berdenyut.
Bagaimana untuk membuat bekalan kuasa pensuisan dengan tangan anda sendiri
Penyongsang, terutamanya yang berkuasa, mempunyai litar yang kompleks dan tersedia untuk pengulangan hanya oleh amatur radio berpengalaman. Untuk pemasangan sendiri bekalan kuasa rangkaian, kami boleh mengesyorkan litar kuasa rendah mudah menggunakan cip pengawal PWM khusus. IC sedemikian mempunyai sebilangan kecil elemen strapping dan telah membuktikan litar pensuisan tipikal yang praktikalnya tidak memerlukan pelarasan dan penalaan.
Apabila bekerja dengan struktur buatan sendiri atau membaiki peranti industri, mesti diingat bahawa sebahagian daripada litar akan sentiasa berada pada potensi rangkaian, oleh itu, langkah keselamatan mesti dipatuhi.
Artikel yang serupa:
