Perjungiamųjų maitinimo šaltinių klasifikacija, išsamus AD/DC ir DC/DC maitinimo šaltinių paaiškinimas
Perjungiamųjų maitinimo šaltinių klasifikacija
Žmonių jungiklio maitinimo technologijos sritis yra susijusių galios elektroninių prietaisų kūrimas kartu kuriant perjungimo dažnio konvertavimo technologiją. Abipusis jų skatinimas skatina jungtinio maitinimo šaltinių kūrimą, kad jie būtų lengvi, maži, ploni, mažai triukšmingi, aukšto patikimumo ir anti-trukdžių, kurių augimo tempas kasmet viršija du skaitmenis. Perjungiamuosius maitinimo šaltinius galima suskirstyti į dvi kategorijas: AC/DC ir DC/DC. Nuolatinės srovės / nuolatinės srovės keitikliai dabar yra moduliuoti, o projektavimo technologija ir gamybos procesas buvo subrendę ir standartizuoti tiek šalies, tiek tarptautiniu mastu, o vartotojai juos pripažino. Tačiau AC/DC moduliavimas dėl savo savybių moduliavimo procese susiduria su sudėtingesnėmis techninėmis ir gamybos problemomis. Toliau paaiškinama dviejų tipų perjungiamųjų maitinimo šaltinių struktūra ir charakteristikos.
DC/DC konvertavimas
DC/DC konvertavimas yra fiksuotos nuolatinės srovės įtampos konvertavimo į kintamą nuolatinės srovės įtampą procesas, dar žinomas kaip nuolatinės srovės atskyrimas. Yra du būdai, kaip veikia smulkintuvai: vienas yra nepakeisti impulsų pločio moduliacijos režimo Ts ir pakeisti T (universalus), o kitas – nepakeisti dažnio moduliavimo režimo T ir pakeisti T (linkusi į trikdžius). Konkrečios grandinės skirstomos į šias kategorijas:
(1) „Buck“ grandinė – „Buck“ smulkintuvas, kurio vidutinė išėjimo įtampa Uo yra mažesnė už įėjimo įtampą Ui ir toks pat poliškumas.
(2) Padidinimo grandinė – padidinimo skeltuvas, kurio vidutinė išėjimo įtampa Uo yra didesnė už įėjimo įtampą Ui ir toks pat poliškumas.
(3) Buck Boost grandinė – buck arba boost chopper, kurio vidutinė išėjimo įtampa Uo yra didesnė arba mažesnė už įėjimo įtampą Ui, priešingas poliškumas ir indukcinis perdavimas.
(4) „Cuk“ grandinė – „Buck“ arba „Boost“ smulkintuvas, kurio vidutinė išėjimo įtampa Uo yra didesnė arba mažesnė už įėjimo įtampą UI, priešingas poliškumas ir kondensatoriaus perdavimas.
Šiandieninė minkštojo perjungimo technologija padarė kokybinį šuolį DC/DC srityje. VICOR kompanija Jungtinėse Valstijose suprojektavo ir pagamino įvairius ECI minkšto perjungimo nuolatinės srovės/nuolatinės srovės keitiklius, kurių didelė išėjimo galia yra 300 W, 600 W, 800 W ir tt, atitinkamas galios tankis (6, 2, 10, 17) W/cm3 ir efektyvumas (80-90) procentas . Japonijos bendrovės „NemicLambda“ naujai išleistų aukšto dažnio perjungiamųjų galios modulių RM serijos, naudojant minkšto perjungimo technologiją, perjungimo dažnis yra (200-300) kHz, o galios tankis – 27 W/cm3. Jame naudojami sinchroniniai lygintuvai (MOS-FET vietoj Schottky diodų), kurie pagerina visos grandinės efektyvumą iki 90 procentų.
2.2 AC/DC konvertavimas
/DC konvertavimas yra kintamosios srovės konvertavimo į DC procesas, o galios srautas gali būti dvikryptis. Maitinimo srautas iš maitinimo šaltinio į apkrovą vadinamas „ištaisymu“, o energijos srautas iš apkrovos atgal į maitinimo šaltinį vadinamas „aktyviuoju keitikliu“. AC/DC keitiklio įvestis yra 50/60Hz kintamosios srovės galia. Dėl ištaisymo ir filtravimo poreikio būtini santykinai dideli filtrų kondensatoriai. Tuo pačiu metu dėl standartų (tokių kaip UL, CCEE ir kt.) ir EMC direktyvų (tokių kaip IEC, FCC, CSA) apribojimų, EMC filtravimas ir standartus atitinkančių komponentų naudojimas turi būti papildytas Kintamosios srovės įvesties pusė, kuri riboja AC/DC maitinimo šaltinio tūrio sumažinimą. Be to, dėl vidinio aukšto dažnio, aukštos įtampos Didelės srovės jungiklių veikimas apsunkina EMS elektromagnetinio suderinamumo problemų sprendimą, o tai kelia aukštus reikalavimus vidinių didelio tankio instaliacijos grandinių projektavimui. Dėl tų pačių priežasčių aukštos įtampos ir didelės srovės jungikliai padidina energijos suvartojimą ir riboja AC/DC keitiklių moduliavimo procesą. Todėl, norint pasiekti tam tikrą pasitenkinimą jos darbo efektyvumu, būtina pritaikyti elektros sistemos optimizavimo projektavimo metodus.
AC/DC konversiją galima suskirstyti į pusės bangos grandinę ir visos bangos grandinę pagal grandinės laidų metodą. Pagal galios fazių skaičių jis gali būti suskirstytas į vienfazę, trifazę ir daugiafazę. Pagal grandinės darbinį kvadrantą jį galima suskirstyti į vieną kvadrantą, du kvadrantus, tris kvadrantus ir keturis kvadrantus.
