1. Pangkalahatang-ideya ng Switching Power Supply
Pagpapalit ng power supplyay isang high-frequency na electrical energy conversion device, na kilala rin bilang switching power supply o switching converter. Pinapalitan nito ang input voltage sa isang high-frequency pulse signal sa pamamagitan ng high-speed switching tube, at pagkatapos ay iko-convert ang elektrikal na enerhiya mula sa isang anyo patungo sa isa pa sa pamamagitan ng pagproseso ngtranspormer, rectifier circuit at filtering circuit, at sa wakas ay nakakakuha ng stable low ripple DC boltahe para sa power supply.
Ang paglipat ng power supply ay may mga pakinabang ng mataas na kahusayan, mahusay na katatagan, maliit na sukat, magaan ang timbang, mataas na pagiging maaasahan, at maaaring iakma sa iba't ibang mga pangangailangan ng kapangyarihan ng kagamitan.
Ang switching power supply ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan, kabilang ang industriyal na automation, komunikasyon at bagong enerhiya. Sa larangan ng industriyal na automation, ang paglipat ng power supply ay nagbibigay ng matatag na suporta sa kuryente para sa iba't ibang kagamitan sa automation upang matiyak ang mahusay at matatag na operasyon ng mga kagamitan.
Sa larangan ng komunikasyon, ang switching power supply ay malawakang ginagamit sa wireless base station, network equipment, atbp., upang matiyak ang katatagan ng signal transmission ng sistema ng komunikasyon at mapabuti ang kalidad ng komunikasyon. Sa larangan ng bagong enerhiya, ang paglipat ng power supply ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa solar at wind energy system, na tumutulong sa epektibong paggamit ng renewable energy.
Ang switching power supply ay halos binubuo ng apat na pangunahing bahagi: input circuit, converter, control circuit, at output circuit. Ang sumusunod ay isang tipikal na switching power supply schematic block diagram, ang pag-master nito ay mahalaga para sa amin na maunawaan ang switching power supply.
2. Pag-uuri ng mga switching power supply
Ang pagpapalit ng mga power supply ay maaaring uriin ayon sa iba't ibang pamantayan ng pag-uuri. Ang mga sumusunod ay ilang karaniwang paraan ng pag-uuri:
1. Pag-uuri ayon sa uri ng kapangyarihan ng pag-input:
AC-DC switching power supply: kino-convert ang AC power sa DC power.
DC-DC switching power supply: kino-convert ang DC power sa isa pang DC boltahe.
2. Pag-uuri ayon sa mode ng pagtatrabaho:
Single-ended switching power supply: mayroon lamang isang switch tube, na angkop para sa mga low-power na application.
Dual-ended switching power supply: may dalawang switch tubes, na angkop para sa mga high-power na application.
3. Pag-uuri ayon sa topolohiya:
Ayon sa topology, maaari itong halos nahahati sa Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge, atbp. Ang mga pamamaraan ng pag-uuri na ito ay bahagi lamang ng mga ito. Ang pagpapalit ng mga power supply ay maaari ding uriin nang mas detalyado ayon sa iba pang partikular na pangangailangan at aplikasyon.
Susunod, ipakikilala namin ang karaniwang ginagamit na Flyback at Forward. Ang forward at flyback ay dalawang magkaibang teknolohiya ng switching power supply. Ang forward switching power supply ay tumutukoy sa switching power supply na gumagamit ng forward high-frequency transformer upang ihiwalay ang pinagsamang enerhiya, at ang katumbas na flyback switching power supply ay isang flyback switching power supply.
2.1 Pagpasa ng switching power supply
Ang forward switching power supply sa istraktura ay mas kumplikado, ngunit ang output power ay napakataas, na angkop para sa 100W-300W switching power supply, karaniwang ginagamit sa mababang boltahe, high-current switching power supply, mas malawak na ginagamit.
Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, para sa forward switching power supply partikular na kapag ang switching tube ay naka-on, ang output transpormer ay gumaganap bilang isang medium na direktang kaisa sa magnetic field na enerhiya, elektrikal na enerhiya at magnetic energy ay na-convert sa isa't isa, upang ang input at output sa parehong oras.
Mayroon ding mga pagkukulang sa pang-araw-araw na aplikasyon: tulad ng pangangailangan upang madagdagan ang reverse potensyal na paikot-ikot (upang maiwasan ang transpormer pangunahing likawin na nabuo ng reverse potensyal sa switching tube breakdown), ang pangalawang higit sa isang inductor para sa pag-filter ng imbakan ng enerhiya, kaya kumpara sa flyback switching power supply, ang gastos nito ay mas mataas, at forward switching power supply transformer volume kaysa sa volume ng flyback switching power supply transpormer ay mas malaki.
Pasulong na paglipat ng power supply
2.2 Flyback switching power supply
Gaya ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ang flyback switching power supply ay tumutukoy sa switch power supply na gumagamit ng flyback high-frequency transformer upang ihiwalay ang input at output circuit. Ang transpormer nito ay hindi lamang gumaganap ng papel ng pag-convert ng boltahe upang magpadala ng enerhiya, ngunit gumaganap din ang papel ng inductor ng imbakan ng enerhiya. Samakatuwid, ang flyback transpormer ay katulad ng disenyo ng isang inductor. Ang lahat ng mga circuit ay medyo simple at madaling kontrolin. Ang flyback ay malawakang ginagamit sa mga low-power na application na 5W-100W.
Para sa isang flyback switching power supply, kapag ang switch tube ay naka-on, ang kasalukuyang ng pangunahing inductor ng transpormer ay tumataas. Dahil ang output coil ng flyback circuit ay may magkasalungat na dulo, ang output diode ay naka-off, ang transpormer ay nag-iimbak ng enerhiya, at ang load ay binibigyan ng enerhiya ng output capacitor. Kapag ang switch tube ay naka-off, ang inductive boltahe ng pangunahing inductor ng transpormer ay baligtad. Sa oras na ito, ang output diode ay naka-on, at ang enerhiya ng transpormer ay ibinibigay sa pag-load sa pamamagitan ng diode, habang sinisingil ang kapasitor.
Flyback switching power supply
Mula sa paghahambing, makikita na ang transpormer ng pasulong na paggulo ay mayroon lamang function ng transpormer, at ang kabuuan ay maaaring ituring bilang isang buck circuit na may transpormer. Ang flyback transpormer ay maaaring ituring bilang isang inductor na may function na transpormer, ay isang buck-boost circuit. Sa pangkalahatan, ang pasulong flyback nagtatrabaho prinsipyo ay naiiba, pasulong ay ang pangunahing trabaho pangalawang trabaho, ang pangalawang ay hindi gumagana sa isang kasalukuyang inductor upang i-renew ang kasalukuyang, sa pangkalahatan CCM mode.
Ang power factor sa pangkalahatan ay hindi mataas, at ang input at output at variable na duty cycle ay proporsyonal. Flyback ay ang pangunahing trabaho, ang pangalawang ay hindi gumagana, ang dalawang panig nang nakapag-iisa, sa pangkalahatan DCM mode, ngunit ang inductance ng transpormer ay medyo maliit, at ang pangangailangan upang magdagdag ng air gap, kaya karaniwang angkop para sa maliit at katamtamang kapangyarihan.
Ang pasulong na transpormer ay perpekto, walang imbakan ng enerhiya, ngunit dahil ang inductance ng paggulo ay isang may hangganan na halaga, ang kasalukuyang paggulo ay ginagawang ang core ay magiging malaki, upang maiwasan ang saturation ng flux, ang transpormer ay nangangailangan ng auxiliary winding para sa pag-reset ng pagkilos ng bagay.
Ang flyback transpormer ay makikita bilang isang anyo ng pinagsamang inductance, inductance unang imbakan ng enerhiya at pagkatapos ay pinalabas, dahil sa input at output ng flyback na mga boltahe sa tapat ng polarity, kaya kapag ang switching tube ay nakadiskonekta, ang pangalawa ay maaaring magbigay ngmagnetic corena may isang reset na boltahe, at sa gayon ang flyback transpormer ay hindi kailangang magdagdag ng karagdagang flux reset winding.
Oras ng post: Set-29-2024