1. Коммутациялық қуат көзіне шолу
Коммутациялық қуат көзікоммутациялық қуат көзі немесе коммутациялық түрлендіргіш ретінде де белгілі жоғары жиілікті электр энергиясын түрлендіру құрылғысы. Ол кіріс кернеуін жоғары жылдамдықты коммутациялық түтік арқылы жоғары жиілікті импульстік сигналға ауыстырады, содан кейін өңдеу арқылы электр энергиясын бір түрден екіншісіне түрлендіреді.трансформатор, түзеткіш тізбегі және сүзгі тізбегі және соңында қоректендіру үшін тұрақты төмен толқынды тұрақты кернеуді алады.
Коммутациялық қуат көзі жоғары тиімділік, жақсы тұрақтылық, шағын өлшем, жеңіл салмақ, жоғары сенімділік артықшылықтарына ие және жабдықтың әртүрлі қуат қажеттіліктеріне бейімделуі мүмкін.
Коммутациялық электрмен жабдықтау әртүрлі салаларда, соның ішінде өнеркәсіптік автоматтандыру, байланыс және жаңа энергетикада кеңінен қолданылды. Өнеркәсіптік автоматтандыру саласында коммутациялық электрмен жабдықтау жабдықтардың тиімді және тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін әртүрлі автоматика жабдықтарын тұрақты қуатпен қамтамасыз етеді.
Байланыс саласында коммутациялық электрмен жабдықтау сымсыз базалық станцияда, желілік жабдықта және т.б., байланыс жүйесінің сигнал беру тұрақтылығын қамтамасыз ету және байланыс сапасын жақсарту үшін кеңінен қолданылады. Жаңа энергетика саласында ауыспалы электрмен жабдықтау күн және жел энергиясы жүйелерінде маңызды рөл атқарады, жаңартылатын энергияны тиімді пайдалануға көмектеседі.
Коммутациялық қуат көзі шамамен төрт негізгі компоненттен тұрады: кіріс тізбегі, түрлендіргіш, басқару тізбегі және шығыс тізбегі. Төменде коммутациялық қоректендіру көзінің типтік құрылымдық схемасы берілген, оны меңгеру коммутациялық қоректендіру көзін түсіну үшін маңызды.
2. Коммутациялық қоректендіру көздерінің классификациясы
Коммутациялық қуат көздерін әртүрлі жіктеу стандарттарына сәйкес жіктеуге болады. Төменде бірнеше жалпы жіктеу әдістері берілген:
1. Кіріс қуат түрі бойынша классификация:
AC-DC коммутациялық қуат көзі: айнымалы ток қуатын тұрақты токқа түрлендіреді.
DC-DC коммутациялық қуат көзі: тұрақты токты басқа тұрақты кернеуге түрлендіреді.
2. Жұмыс режимі бойынша жіктелуі:
Бір жақты коммутациялық қуат көзі: қуатты аз қолдану үшін жарамды тек бір қосқыш түтігі бар.
Қос жақты коммутациялық қуат көзі: жоғары қуатты қолданбаларға жарамды екі қосқыш түтіктері бар.
3. Топология бойынша классификация:
Топологиясы бойынша оны шамамен Бак, Боост, Бак-Боост, Ұшып кету, Алға, Екі транзисторлы алға, Итермелеу, Жартылай көпір, Толық көпір және т.б деп бөлуге болады. Бұл жіктеу әдістері олардың бір бөлігі ғана. Коммутациялық қуат көздерін басқа нақты талаптар мен қолданбаларға сәйкес толығырақ жіктеуге болады.
Әрі қарай, біз жиі қолданылатын Flyback және Forward функцияларын енгіземіз. Forward және flyback екі түрлі коммутациялық қуат көзі технологиясы болып табылады. Алға коммутациялық қоректендіру көзі қосылатын энергияны оқшаулау үшін алға жоғары жиілікті трансформаторды пайдаланатын коммутациялық қоректендіру көзіне жатады, ал сәйкес ұшатын коммутациялық қуат көзі - ұшып кететін коммутациялық қуат көзі.
2.1 Форвардтық коммутациялық қоректендіру көзі
Құрылымдағы форвардтық коммутациялық электрмен жабдықтау күрделірек, бірақ шығыс қуаты өте жоғары, 100Вт-300Вт коммутациялық қуат көзіне жарамды, әдетте төмен вольтты, жоғары токты коммутациялық қуат көзінде қолданылады, кеңірек қолданылады.
Төмендегі суретте көрсетілгендей, коммутациялық түтік қосылған кезде тікелей коммутациялық қуат көзі үшін шығыс трансформатор магнит өрісінің энергиясына тікелей қосылған орта ретінде әрекет етеді, электр энергиясы және магниттік энергия бір-біріне түрленеді, осылайша енгізу және шығару бір уақытта.
Күнделікті қолдануда кемшіліктер де бар: кері потенциалды орамды ұлғайту қажеттілігі (трансформатордың бастапқы катушкасының кері потенциалды коммутациялық түтіктің бұзылуына жол бермеу үшін), энергияны сақтауды сүзгілеуге арналған қайталама бірнеше индукциялық катушкалар, сондықтан ұшатын коммутациялық қоректендіру көзімен салыстырғанда, оның құны жоғарырақ, ал ілгерілемелі коммутациялық қуат көзі трансформаторының көлемі кері коммутациялық қуат көзі трансформаторының көлемінен үлкенірек.
Форвард коммутациялық қуат көзі
2.2 Flyback коммутациялық қуат көзі
Төмендегі суретте көрсетілгендей, ауыспалы коммутациялық қуат көзі кіріс және шығыс тізбектерін оқшаулау үшін жоғары жиілікті трансформаторды қолданатын коммутатордың қуат көзін білдіреді. Оның трансформаторы энергияны тасымалдау үшін кернеуді түрлендіру рөлін ғана емес, сонымен қатар энергияны сақтау индукторының рөлін де атқарады. Сондықтан ұшатын трансформатор индуктордың конструкциясына ұқсас. Барлық схемалар салыстырмалы түрде қарапайым және басқаруға оңай. Flyback 5W-100W төмен қуатты қолданбаларда кеңінен қолданылады.
Қайта коммутациялық қуат көзі үшін коммутациялық түтік қосылған кезде трансформатордың бастапқы индукторының тогы көтеріледі. Ұшып кету тізбегінің шығыс орамының қарама-қарсы ұштары болғандықтан, шығыс диод өшіріледі, трансформатор энергияны сақтайды, ал жүктеме шығыс конденсатор арқылы энергиямен қамтамасыз етіледі. Ажыратқыш түтік өшірілгенде трансформатордың бастапқы индукторының индуктивті кернеуі кері өзгереді. Бұл кезде шығыс диод қосылады, ал конденсаторды зарядтау кезінде трансформатордың энергиясы диод арқылы жүктемеге беріледі.
Flyback коммутациялық қуат көзі
Салыстырудан көретін болсақ, алға қоздырғыштың трансформаторы тек трансформатор функциясына ие, ал тұтастай трансформаторы бар контур ретінде қарастыруға болады. Ұшып кететін трансформаторды трансформатор функциясы бар индуктор ретінде қарастыруға болады, ол разрядты күшейтетін тізбек болып табылады. Тұтастай алғанда, алға ұшудың жұмыс принципі басқаша, алға - негізгі жұмыс қосалқы жұмыс, қайталама токты жаңарту үшін ток индукторымен жұмыс істемейді, әдетте CCM режимі.
Қуат коэффициенті әдетте жоғары емес, кіріс және шығыс және айнымалы жұмыс циклі пропорционалды. Flyback - бұл негізгі жұмыс, қайталама жұмыс істемейді, екі жағы тәуелсіз, әдетте DCM режимі, бірақ трансформатордың индуктивтілігі салыстырмалы түрде аз болады және ауа саңылауын қосу қажет, сондықтан әдетте шағын және орта қуат үшін қолайлы.
Форвард трансформатор идеалды, энергияны сақтау жоқ, бірақ қоздыру индуктивтілігі шекті мән болғандықтан, қоздыру тогы ядроны үлкен етеді, ағынның қанығуын болдырмау үшін трансформаторға ағынды қалпына келтіру үшін қосалқы орам қажет.
Ұшып кететін трансформаторды біріктірілген индуктивтіліктің бір түрі ретінде қарастыруға болады, индуктивтілік алдымен энергияны жинақтайды, содан кейін кері қайтарылатын трансформатордың кіріс және шығыс кернеулеріне қарама-қарсы полярлыққа байланысты разрядталады, сондықтан коммутациялық түтік ажыратылған кезде екінші реттікмагниттік ядроқалпына келтіру кернеуімен, және осылайша, ұшатын трансформаторға қосымша ағынды қалпына келтіру орамасын қосу қажет емес.
Жіберу уақыты: 29 қыркүйек 2024 ж