（A）Hakkurivirtalähteen koostumusperiaate
1.1 Tulopiiri
Lineaarinen suodatinpiiri, ylijännitesuojapiiri, tasasuuntaajapiiri.
Toiminto: Muunna syöttöverkon vaihtovirtalähde vaatimukset täyttäväksi hakkuriteholähteen tasavirtalähteeksi.
1.1.1 Lineaarinen suodatinpiiri
Vaimentaa harmonisia ja kohinaa
1.1.2 Ylijännitesuodatinpiiri
Vaimentaa aaltovirtaa verkosta
1.1.3 Tasasuuntaajapiiri
Muunna AC DC:ksi
On olemassa kahta tyyppiä: kondensaattorin tulotyyppi ja kuristinkelan tulotyyppi. Useimmat kytkentävirtalähteet ovat ensimmäisiä
1.2 Muunnospiiri
Sisältää kytkentäpiirin, lähdön eristys (muunnin) piirin jne. Se on pääkanavakytkentävirtalähdemuunnos ja täydentää katkaisumodulaation ja teholähteen aaltomuodon ulostulon teholla.
Tämän tason kytkentävirtaputki on sen ydinlaite.
1.2.1 Kytkentäpiiri
Ajotapa: itsekiinnittynyt, ulkoisesti jännittynyt
Muunnospiiri: eristetty, eristämätön, resonoiva
Virtalaitteet: Yleisimmin käytetyt ovat GTR, MOSFET, IGBT
Modulaatiotila: PWM, PFM ja hybridi. PWM on yleisimmin käytetty.
1.2.2 Muuntimen lähtö
Jaettu akselittomiin ja akselittomiin. Puoliaaltotasasuuntaukseen ja virran kaksinkertaiseen tasasuuntaukseen ei tarvita akselia. Akseli vaaditaan täysaaltokäyttöön.
1.3 Ohjauspiiri
Anna ohjauspiiriin moduloituja suorakaiteen muotoisia pulsseja lähtöjännitteen säätämiseksi.
Vertailupiiri: Anna jännitteen referenssi. Kuten rinnakkaisviite LM358, AD589, sarjaviite AD581, REF192 jne.
Näytteenottopiiri: Ota kaikki lähtöjännite tai osa siitä.
Vertailuvahvistus: Vertaa näytteenottosignaalia vertailusignaaliin generoidaksesi virhesignaalin virtalähteen PM-piirin ohjaamiseksi.
V/F-muunnos: Muunna virhejännitesignaali taajuussignaaliksi.
Oskillaattori: Luo korkeataajuinen värähtelyaalto
Peruskäyttöpiiri: Muunna moduloitu värähtelysignaali sopivaksi ohjaussignaaliksi kytkinputken pohjan ohjaamiseksi.
1.4 Lähtöpiiri
Oikaisu ja suodatus
Tasasuuntaa lähtöjännite sykkiväksi tasajännitteeksi ja tasoita se matalalla aaltoilevaksi tasajännitteeksi. Lähtötasasuuntausteknologiassa on nyt puoliaalto-, täysaalto-, vakioteho-, virran kaksinkertaistus-, synkroninen ja muut tasasuuntausmenetelmät.
(B) Erilaisten topologisten virtalähteiden analyysi
2.1 Buck-muunnin
Buck-piiri: Buck-katkaisija, tulo- ja lähtönapaisuus ovat samat.
Koska induktorin varauksen ja purkauksen voltti-sekuntitulo on yhtä suuri vakaassa tilassa, tulojännite Ui, lähtöjännite Uo; siksi:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(tonni+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
Eli tulo- ja lähtöjännitteen suhde on:
Uo/Ui=▲ (käyttösuhde)
Buck-piirin topologia
Kun kytkin on kytketty päälle, syöttöteho suodatetaan L-kelalla ja C-kondensaattorilla virran tuottamiseksi kuormituspäähän; kun kytkin kytketään pois päältä, L-kela jatkaa virtaamista diodin läpi pitääkseen kuormitusvirran jatkuvana. Lähtöjännite ei ylitä syöttöjännitettä käyttöjakson vuoksi.
2.2 Boost Converter
Tehostuspiiri: tehostuskatkoja, tulo- ja lähtönapaisuus ovat samat.
Samaa menetelmää käyttäen, sen periaatteen mukaan, että induktorin L lataus- ja purkausvolttitulo on yhtä suuri vakaassa tilassa, voidaan johtaa jännitesuhde: Uo/Ui=1/(1-▲）
Tehostuspiirin topologia
Kytkinputki Q1 ja tämän piirin kuorma on kytketty rinnan. Kun kytkinputki kytketään päälle, virta kulkee induktorin L1 läpi tasoittaakseen aallon, ja virtalähde lataa induktorin L1. Kun kytkinputki on kytketty pois päältä, induktori L purkautuu kuormaan ja virtalähteeseen, ja lähtöjännite on tulojännite Ui+UL, joten sillä on tehostevaikutus.
2.3 Flyback-muunnin
Buck-Boost Circuit: Boost/Buck Chopper, tulo- ja lähtönapaisuus ovat vastakkaiset, ja kela lähetetään.
Jännitesuhde: Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Buck-Boost Circuit Topology
Kun S on päällä, kuormavirtalähde lataa vain kelaa. Kun S on pois päältä, virtalähde puretaan kuormaan induktorin kautta tehonsiirron saavuttamiseksi.
Siksi L-induktori on tässä laite energian siirtämiseen.
(C) Sovelluskentät
Hakkurivirtalähdepiirin etuna on korkea hyötysuhde, pieni koko, kevyt paino ja vakaa lähtöjännite, joten sitä käytetään laajalti viestinnässä, tietokoneissa, teollisuusautomaatiossa, kodinkoneissa ja muilla aloilla. Esimerkiksi tietokonealalla kytkentävirtalähteestä on tullut tietokoneen virtalähteen valtavirta, joka voi varmistaa tietokonelaitteiden vakaan toiminnan; uuden energian alalla hakkuriteholähteellä on myös tärkeä rooli laitteena, joka pystyy muuntamaan energiaa vakaasti.
Lyhyesti sanottuna kytkentävirtalähdepiiri on tehokas ja luotettava tehonmuunnospiiri. Sen toimintaperiaate on pääasiassa muuntaa syötetty sähköenergia vakaaksi ja luotettavaksi tasavirtalähteeksi korkeataajuisen kytkentämuunnoksen ja tasasuuntaussuodatuksen avulla.
Postitusaika: 10.10.2024