שני מצבי הפעלה של ספק כוח מיתוג מונוליטי
למעגלים משולבים של ספק כוח מיתוג מונוליטי יש את היתרונות של אינטגרציה גבוהה, עלות-תועלת גבוהה, המעגלים ההיקפיים הפשוטים ביותר, מחווני הביצועים הטובים ביותר, יכולים להוות ספק כוח מיתוג מבודד ביעילות גבוהה ללא שנאי תדרים. הוא הוצג באמצע ה-1990, מאוחר ברציפות, הוא מראה חיוניות חזקה, ועכשיו הוא הפך לפיתוח בינלאומי של ספק כוח בינוני וקטן מיתוג כוח, ספק כוח מיתוג מדויק ומודול אספקת הכוח המועדף מעגלים משולבים. ספק הכוח המתג המורכב ממנו, במונחים של עלות ואותו ספק כוח לווסת מתח ליניארי דומה ליעילות אספקת החשמל השתפרה משמעותית, הנפח והמשקל מופחתים מאוד. זה יוצר תנאים טובים לקידום ופופולריות של ספקי כוח מיתוג חדשים.
תכונות של ספק כוח מיתוג מונוליטי
(1) פנימי של TOpSWitch-II כולל מתנד, מגבר שגיאות, אפנן רוחב דופק, מעגל שער, צינורות מיתוג מתח גבוה (MOSFET), מעגל הטיה, מעגל הגנה מפני זרם יתר, הגנת התחממות יתר ומעגל איפוס הפעלה, כיבוי / מעגל הפעלה מחדש אוטומטי. הוא מבודד לחלוטין את הפלט מרשת החשמל באמצעות שנאי בתדר גבוה, בטוח לשימוש*. הוא שייך לאספקת הכוח המיתוג המבוקרת בזרם עם פלט ניקוז פתוח. עקב השימוש במעגל CMOS, צריכת החשמל של המכשיר מופחתת באופן משמעותי.
(2) ישנם רק שלושה מובילים: מסוף בקרה C, מקור S, ניקוז D, דומה לווסת ליניארי תלת-טרמינים, יכולה להיות הדרך הפשוטה ביותר להוות את שנאי התדר ללא אספקת החשמל המתחלפת ב-Flyback. על מנת להשלים מגוון של פונקציות בקרה, הטיה והגנה, C, D הם פינים רב תפקודיים, ומממשים פין רב תכליתי. קח את מסוף הבקרה כדוגמה, יש לו שלוש פונקציות: (1) הקצה של המתח VC עבור הרגולטור המקביל על-שבב ושלב הנעת השער לספק מתח הטיה; (2) סוף ה-IC הנוכחי יכול להתאים את מחזור העבודה; (3) סוף מעגל הסניף של אספקת החשמל ונקודת חיבור קבלים מחדש/פיצוי אוטומטי, דרך קבל המעקף החיצוני כדי לקבוע את תדירות ההפעלה מחדש האוטומטית ופיצוי עבור לולאת הבקרה.
(3) טווח מתח AC הכניסה רחב ביותר. עבור כניסת מתח קבוע, ניתן לבחור 220V±15% AC, והספק המוצא המרבי יופחת ב-40% אם הוא מצויד ב-AC טווח רחב של 85~265V. טווח תדרי הכניסה של ספק הכוח המיתוג הוא 47~440Hz.
(4) הערך הטיפוסי של תדר המיתוג הוא 100KHz, וטווח התאמת מחזור העבודה הוא 1.7%~67%. היעילות של ספק הכוח היא כ-80%, עד 90%, שזה כמעט כפול מאספקת הכוח המשולבת המווסת הליניארית. טווח טמפרטורת הפעולה שלו הוא 0 עד 70 מעלות טמפרטורת צומת מקסימלית של שבב Tjm=135 מעלות .
(5) עקרון הפעולה הבסיסי של TOpSwitch-II הוא להשתמש בזרם המשוב IC כדי לווסת את מחזור העבודה D, כדי להשיג את המטרה של ויסות מתח. לדוגמה, כאשר מתח המוצא של ספק הכוח המיתוג VOT מסיבה כלשהי, לאחר מעגל המשוב של המצמד האופטו יעשה Ic↑→מתח שגיאה Vrt→D↓→Vo↓, כך ש-Vo יישאר ללא שינוי. ולהיפך.
(6) מעגל היקפי פשוט, עלות נמוכה. חיצוני רק צריך לחבר את מסנן מיישר, שנאי בתדר גבוה, מעגל הגנה ראשוני, מעגל משוב ומעגל פלט. השימוש בשבבים כאלה יכול גם להפחית את ההפרעות האלקטרומגנטיות שנוצרות על ידי ספק הכוח המיתוג.
שני מצבי הפעלה של ספק כוח מיתוג מונוליטי
לספק כוח מיתוג מונוליטי יש שני מצבי פעולה בסיסיים: האחד הוא מצב מתמשך CUM (מצב מתמשך), השני אינו מצב מתמשך
(א) מצב רציף (ב) מצב לא רציף
DUM (מצב Discontinuous). צורות גל זרם המיתוג של שני מצבים אלה מוצגות באיור (א) ואיור (ב), בהתאמה. כפי שניתן לראות מהאיור, במצב רציף, זרם המיתוג הראשוני מתחיל ממשרעת מסוימת, ואז עולה לערך שיא, ואז חוזר במהירות לאפס. צורת הגל של זרם המיתוג שלו היא טרפזית. זה מצביע על כך שבמצב רציף, למחזור המיתוג הבא יש אנרגיה ראשונית מכיוון שהאנרגיה המאוחסנת בשנאי בתדר גבוה לא משתחררת כולה בכל מחזור מיתוג. השימוש במצב מתמשך מפחית את זרם השיא הראשי Ip ואת זרם RMS IRMS, ומפחית את צריכת החשמל של השבב. עם זאת, המצב הרציף דורש הגדלת השראות הראשונית Lp, מה שמוביל לגידול בגודל השנאי בתדר גבוה. לסיכום, המצב הרציף מתאים ל-TOpSwitches בהספק נמוך יותר ושנאים בתדר גבוה בגודל גדול יותר.
זרם המיתוג במצב לא רציף עולה מאפס לשיא ואז יורד לאפס. המשמעות היא שהאנרגיה המאוחסנת בשנאי בתדר גבוה חייבת להשתחרר לחלוטין במהלך כל מחזור מיתוג, וצורת גל זרם המיתוג שלו היא בצורת משולש. למצב הבלתי רציף יש ערכים גדולים יותר של Ip ו-IRMS, אך דורש פחות Lp. לכן, הוא מתאים לשימוש ב-TOpSwitch עם הספק פלט גדול יותר עם שנאי בתדר גבוה בגודל קטן יותר.
