1. Pregled prekidačkog napajanja
Prekidačko napajanjeje uređaj za pretvaranje električne energije visoke frekvencije, također poznat kao prekidačko napajanje ili prekidački pretvarač. Prebacuje ulazni napon u visokofrekventni impulsni signal kroz cijev za prebacivanje velike brzine, a zatim pretvara električnu energiju iz jednog oblika u drugi kroz obradutransformator, krug ispravljača i krug za filtriranje, i konačno dobiva stabilan nisko valovit DC napon za napajanje.
Prekidačko napajanje ima prednosti visoke efikasnosti, dobre stabilnosti, male veličine, male težine, visoke pouzdanosti i može se prilagoditi različitim potrebama opreme za napajanjem.
Prekidačko napajanje se široko koristi u različitim oblastima, uključujući industrijsku automatizaciju, komunikacije i novu energiju. U oblasti industrijske automatizacije, prekidačko napajanje obezbeđuje stabilnu podršku za napajanje različite opreme za automatizaciju kako bi se osigurao efikasan i stabilan rad opreme.
U području komunikacija, prekidačko napajanje se široko koristi u bežičnim baznim stanicama, mrežnoj opremi itd., kako bi se osigurala stabilnost prijenosa signala komunikacijskog sistema i poboljšao kvalitet komunikacije. U oblasti nove energije, prekidačko napajanje igra ključnu ulogu u solarnim i vjetroenergetskim sistemima, pomažući efikasnom korištenju obnovljive energije.
Prekidačko napajanje se grubo sastoji od četiri glavne komponente: ulaznog kola, pretvarača, upravljačkog kola i izlaznog kola. Slijedi tipični blok dijagram sklopnog napajanja, a njegovo savladavanje je važno za razumijevanje prekidačkog napajanja.
2. Klasifikacija prekidačkih izvora napajanja
Preklopna napajanja mogu se klasificirati prema različitim klasifikacijskim standardima. Evo nekoliko uobičajenih metoda klasifikacije:
1. Klasifikacija prema vrsti ulazne snage:
AC-DC prekidačko napajanje: pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu struju.
DC-DC prekidačko napajanje: pretvara jednosmernu struju u drugi DC napon.
2. Klasifikacija po načinu rada:
Jednostrano prekidačko napajanje: ima samo jednu prekidačku cijev, pogodno za aplikacije male snage.
Dvostrano prekidačko napajanje: ima dvije prekidačke cijevi, pogodno za aplikacije velike snage.
3. Klasifikacija po topologiji:
Prema topologiji, može se grubo podijeliti na Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge, itd. Ove metode klasifikacije su samo dio njih. Preklopna napajanja se također mogu detaljnije klasificirati prema drugim specifičnim zahtjevima i primjenama.
Zatim ćemo predstaviti najčešće korištene Flyback i Forward. Forward i flyback su dvije različite tehnologije prekidačkog napajanja. Naprijed prekidačko napajanje odnosi se na prekidačko napajanje koje koristi napredni visokofrekventni transformator za izolaciju spregnute energije, a odgovarajuće povratno prekidačko napajanje je povratno prekidačko napajanje.
2.1 Preklopno napajanje za naprijed
Naprijed prekidačko napajanje u strukturi je složenije, ali izlazna snaga je vrlo visoka, pogodna za prekidačko napajanje od 100W-300W, općenito se koristi u niskonaponskom, visokostrujnom prekidačkom napajanju, široko korištenom.
Kao što je prikazano na donjoj slici, za napredno prekidačko napajanje posebno kada je prekidačka cijev uključena, izlazni transformator djeluje kao medij direktno povezan s energijom magnetskog polja, električna energija i magnetska energija se pretvaraju jedna u drugu, tako da ulaz i izlaz u isto vrijeme.
Postoje i nedostaci u svakodnevnoj primjeni: kao što je potreba za povećanjem namotaja obrnutog potencijala (kako bi se spriječilo kvarenje primarnog namotaja transformatora generiranog obrnutim potencijalom na sklopnu cijev), sekundarno više od jednog induktora za filtriranje skladištenja energije, tako da u poređenju sa povratnim prekidačkim napajanjem, njegova cijena je veća, a zapremina transformatora za prebacivanje napajanja naprijed od volumena povratnog prekidačkog transformatora napajanja je veća.
Naprijed prekidačko napajanje
2.2 Flyback prekidačko napajanje
Kao što je prikazano na donjoj slici, povratno prekidačko napajanje se odnosi na prekidačko napajanje koje koristi povratni visokofrekventni transformator za izolaciju ulaznih i izlaznih kola. Njegov transformator ne samo da igra ulogu pretvaranja napona u prijenos energije, već igra i ulogu induktora za pohranu energije. Stoga je povratni transformator sličan dizajnu induktora. Svi krugovi su relativno jednostavni i laki za kontrolu. Flyback se široko koristi u aplikacijama male snage od 5W-100W.
Za povratno prekidačko napajanje, kada je prekidačka cijev uključena, struja primarnog induktora transformatora raste. Budući da izlazni kalem povratnog kruga ima suprotne krajeve, izlazna dioda se isključuje, transformator pohranjuje energiju, a opterećenje se napaja energijom iz izlaznog kondenzatora. Kada je cijev prekidača isključena, induktivni napon primarnog induktora transformatora je obrnut. U ovom trenutku izlazna dioda je uključena, a energija transformatora se dovodi do opterećenja kroz diodu, dok se kondenzator puni.
Flyback prekidačko napajanje
Iz poređenja se može vidjeti da transformator prednje pobude ima samo funkciju transformatora, a cjelina se može posmatrati kao buck kolo sa transformatorom. Flyback transformator se može smatrati induktorom s transformatorskom funkcijom, je buck-boost krug. Općenito, princip rada naprijed flyback je drugačiji, naprijed je primarni rad sekundarni rad, sekundar ne radi sa strujnim induktorom za obnavljanje struje, općenito CCM način rada.
Faktor snage generalno nije visok, a ulazni i izlazni i varijabilni radni ciklus su proporcionalni. Flyback je primarni posao, sekundarni ne radi, dvije strane neovisno, općenito DCM način rada, ali induktivnost transformatora će biti relativno mala, a potrebno je dodati zračni razmak, tako da je obično pogodan za male i srednje snage.
Prednji transformator je idealan, nema skladištenja energije, ali budući da je induktivnost pobude konačna vrijednost, struja pobude čini jezgro će biti velika, kako bi se izbjeglo zasićenje fluksa, transformatoru je potreban pomoćni namotaj za resetovanje fluksa.
Flyback transformator se može posmatrati kao oblik spregnute induktivnosti, induktivnog prvo skladištenja energije, a zatim ispražnjenog, zbog ulaznog i izlaznog napona povratnog transformatora suprotnog polariteta, tako da kada je prekidačka cijev isključena, sekundar može osiguratimagnetno jezgrosa resetnim naponom, pa stoga povratni transformator ne treba da dodaje dodatni namotaj za resetovanje fluksa.
Vrijeme objave: Sep-29-2024