עקרון עבודה של החלפת ספק כוח שלושה תנאים של החלפת ספק כוח

עקרון העבודה של החלפת ספק כוח שלושה תנאים של החלפת ספק כוח

עקרון העבודה של ספק כוח המיתוג תהליך העבודה של ספק כוח המיתוג די קל להבנה. בספק הכוח הליניארי, טרנזיסטור הכוח עשוי לעבוד במצב הליניארי. שלא כמו ספק הכוח הליניארי, ספק הכוח המחליף PWM גורם לטרנזיסטור הכוח לעבוד במצב מופעל וכיבוי. , בשני המצבים הללו, תוצר וולט-אמפר שנוסף לטרנזיסטור הכוח קטן מאוד (כשהוא מופעל, המתח נמוך והזרם גדול; כשהוא כבוי, המתח גבוה והזרם הוא קטן) / וולט בהתקן החשמל המוצר אמפר הוא ההפסד שנוצר בהתקן המוליך למחצה.

עקרון עבודה של החלפת ספק כוח
תהליך העבודה של ספק הכוח המיתוג הוא די קל להבנה. בספק הכוח הליניארי, טרנזיסטור הכוח עשוי לעבוד במצב ליניארי. שלא כמו ספק הכוח הליניארי, ספק הכוח המחליף pwm גורם לטרנזיסטור הכוח לעבוד במצבי הפעלה וכיבוי. במצב, המוצר וולט אמפר שנוסף לטרנזיסטור הכוח הוא קטן מאוד (כשהוא מופעל, המתח נמוך והזרם גדול; כשהוא כבוי, המתח גבוה והזרם קטן) / המוצר וולט אמפר על התקן החשמל הוא הפסדי המוליכים למחצה הנגרמות על המכשיר. בהשוואה לספק הכוח הליניארי, תהליך העבודה היעיל יותר של ספק הכוח המחליף pwm מושג על ידי "חיתוך", כלומר, חיתוך מתח DC הכניסה למתח פולס שהמשרעת שלו שווה לאמפליטודת מתח הכניסה. מחזור העבודה של הדופק מותאם על ידי הבקר של ספק הכוח המיתוג. ברגע שמתח הכניסה נחתך לגל ריבוע AC, ניתן להגביר או לרדת את המשרעת שלו דרך שנאי. על ידי הגדלת מספר הפיתולים המשניים של השנאי, ניתן להגדיל את מספר קבוצות מתח המוצא. לבסוף, צורות גל AC אלו מתוקנות ומסוננות כדי להשיג מתח מוצא DC. המטרה העיקרית של הבקר היא לשמור על מתח המוצא יציב, ופעולתו דומה מאוד לצורה הליניארית של הבקר. כלומר, ניתן לתכנן את הבלוק הפונקציונלי, הפניה למתח ומגבר השגיאה של הבקר להיות זהים לזה של הרגולטור הליניארי. ההבדל ביניהם הוא שהפלט של מגבר השגיאה (מתח השגיאה) עובר דרך יחידת המרה של רוחב מתח/פולס לפני הנעת טרנזיסטור הכוח. ישנם שני מצבי עבודה עיקריים של החלפת ספק כוח: המרה קדימה והמרת חיזוק. למרות שהסידור של חלקיהם השונים קטן מאוד, תהליך העבודה שונה מאוד, ולכל אחד יש יתרונות משלו ביישומים ספציפיים.

שלושה תנאים של החלפת ספק כוח

החלף
אלקטרוניקת כוח פועלת במצב מיתוג ולא במצב ליניארי

תדר גבוה
מכשירי כוח אלקטרוניים פועלים בתדרים גבוהים ולא בתדרים נמוכים קרובים לתדרים תעשייתיים

זֶרֶם יָשָׁר
ספק הכוח המתג מוציא DC במקום AC ויכול גם להוציא AC בתדר גבוה כגון שנאים אלקטרוניים

סיווג ספק כוח מיתוג
בתחום של טכנולוגיית מיתוג אספקת חשמל, אנשים מפתחים מכשירים אלקטרוניים הקשורים להספק וטכנולוגיית המרת תדר מיתוג בו זמנית. השניים מקדמים זה את זה כדי לקדם את אספקת החשמל המתחלפת לקל, קטן, דק, רעש נמוך, אמינות גבוהה, התפתחות לכיוון נגד חסימה. ניתן לחלק את מיתוג ספקי הכוח לשתי קטגוריות: AC/DC ו-DC/DC. יש גם AC/ACDC/AC כגון ממירים. ממירי DC/DC עברו כעת מודולריות, וטכנולוגיית התכנון ותהליכי הייצור הבשלו בבית ומחוצה לה. התקינה הוכרה על ידי המשתמשים, אך המודולריזציה של AC/DC, בשל המאפיינים שלה, נתקלת בבעיות טכניות וייצור תהליכיות מורכבות יותר בתהליך המודולריזציה. המבנה והמאפיינים של שני הסוגים של ספקי כוח מיתוג מתוארים להלן.

מגמת פיתוח של טכנולוגיית מיתוג אספקת חשמל
כיוון הפיתוח של מיתוג ספק כוח הוא תדר גבוה, אמינות גבוהה, צריכה נמוכה, רעש נמוך, אנטי הפרעות ומודולריזציה. מכיוון שטכנולוגיית המפתח של מיתוג ספק כוח היא קלה, קטנה ודקה היא בתדירות גבוהה, כך שיצרני ספקי הכוח הזרים הגדולים מחויבים לפיתוח סינכרוני של רכיבים חדשים בעלי אינטליגנציה גבוהה, במיוחד כדי לשפר את אובדן התקן התיקון המשני, וב חומרי החמצן של ברזל הכוח (Mn? Zn) להגברת החדשנות המדעית והטכנולוגית לשיפור הביצועים המגנטיים הגבוהים בתדר גבוה וצפיפות שטף מגנטית גדולה (Bs), והמזעור של המכשיר הוא גם טכנולוגיית מפתח. היישום של טכנולוגיית SMT עשה התקדמות רבה בהחלפת ספקי כוח. רכיבים מסודרים משני צידי המעגל כדי להבטיח שספק הכוח המיתוג קל, קטן ודק. התדירות הגבוהה של מיתוג אספקת החשמל תחנך בהכרח את טכנולוגיית המיתוג המסורתית של PWM. טכנולוגיית המיתוג הרך של ZVS ו-ZCS הפכה לטכנולוגיית המיינסטרים של מיתוג אספקת חשמל, ויעילות העבודה של מיתוג ספק כוח שופרה מאוד. עבור מדדי אמינות גבוהה, החלפת יצרני ספקי כוח בארצות הברית מפחיתה את הלחץ על מכשירים על ידי הפחתת זרם הפעולה וטמפרטורת הצומת, מה שמשפר מאוד את אמינות המוצרים. מודולריזציה היא המגמה הכללית בפיתוח של מיתוג ספקי כוח. ניתן להשתמש בספקי כוח מודולריים ליצירת מערכות אספקת חשמל מבוזרות, וניתן לתכנן מערכות אספקת חשמל מיותרות N plus 1 כדי להשיג הרחבת קיבולת במצב מקבילי. מתוך כוונה לחסרון של רעש תפעול גבוה של ספק הכוח המיתוג, אם רודפים אחר התדר הגבוה לבד, הרעש גם יגדל בהתאם, והשימוש בטכנולוגיית מעגל המרה תהודה חלקית יכול תיאורטית להשיג תדר גבוה ולהפחית רעש, אבל יש הן עדיין בעיות טכניות ביישום המעשי של טכנולוגיית המרת תהודה, כך שעדיין צריך לבצע עבודה רבה בתחום זה כדי להפוך את הטכנולוגיה הזו למעשית. החידוש המתמשך של טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח גורם לתעשיית אספקת הכוח המיתוג סיכויי פיתוח רחבים. על מנת להאיץ את התפתחות תעשיית אספקת החשמל המתחלפת במדינתי, עלינו ללכת בדרך של חדשנות טכנולוגית, לצאת מהדרך של פיתוח משותף של תעשייה, חינוך ומחקר בעלי מאפיינים סיניים, ולתרום לפיתוח המהיר של הכלכלה הלאומית של המדינה.

השיטה לשיפור יעילות המתנה של החלפת ספק כוח

לחתוך להתחיל
עבור אספקת הכוח Flyback, שבב הבקרה מופעל על ידי פיתול העזר לאחר האתחול, ומפל המתח על הנגד האתחול הוא כ-300V. בהנחה שהתנגדות ההתחלה היא 47kΩ, צריכת החשמל היא כמעט 2W. כדי לשפר את יעילות המתנה, יש לנתק את ערוץ הנגד הזה לאחר ההפעלה. TOPSWITCH, ICE2DS02G כולל בתוכו מעגל הפעלה מיוחד, שיכול לכבות את הנגד לאחר ההפעלה. אם לבקר אין מעגל הפעלה מיוחד, ניתן לחבר גם קבל בסדרה עם נגד ההפעלה, וההפסד לאחר ההפעלה יכול לרדת בהדרגה לאפס. החיסרון הוא שספק הכוח אינו יכול להפעיל מחדש את עצמו, וניתן להפעיל את המעגל מחדש רק לאחר ניתוק מתח הכניסה לפריקת הקבל.

להפחית את תדר השעון
ניתן להקטין את תדר השעון בצורה חלקה או פתאומית. ירידה חלקה פירושה שכאשר המשוב חורג מסף מסוים, תדר השעון מופחת באופן ליניארי דרך מודול ספציפי.

להחליף מצב עבודה
1. QR→pWM עבור החלפת ספקי כוח הפועלים במצב תדר גבוה, מעבר למצב תדר נמוך בזמן המתנה יכול להפחית את אובדן המתנה. לדוגמה, עבור ספק כוח מיתוג מעין תהודה (תדר עבודה של כמה מאות קילו-הרץ עד כמה מגה-הרץ), ניתן להעביר אותו למצב בקרת אפנון רוחב פולס בתדר נמוך pWM (עשרות קילו-הרץ) במהלך המתנה. שבב IRIS40xx משפר את יעילות ההמתנה על ידי מעבר בין QR ל-pWM. כאשר ספק הכוח נמצא בעומס קל ובמצב המתנה, המתח של פיתול העזר קטן, Q1 כבוי, ולא ניתן להעביר את אות התהודה למסוף FB. מתח FB נמוך ממתח סף בתוך השבב, ולא ניתן להפעיל את מצב ה-quasi-resonance, והמעגל פועל בתדר נמוך יותר. מצב בקרת PWM.

2. pWM→pFM עבור החלפת ספקי כוח שעובדים במצב pWM בהספק מדורג, ניתן גם לעבור למצב pFM כדי לשפר את יעילות המתנה, כלומר, לתקן את זמן ההדלקה ולהתאים את זמן הכיבוי. ככל שהעומס נמוך יותר, זמן ההפסקה ארוך יותר ותדירות הפעולה גבוהה יותר. נָמוּך. הוסף את אות ההמתנה ל-pW/pin שלו, בתנאי עומס מדורג, הפין גבוה, המעגל עובד במצב pWM, כאשר העומס מתחת לסף מסוים, הפין נמשך נמוך, המעגל פועל במצב pFM. מימוש המעבר בין pWM ל-pFM משפר גם את יעילות אספקת החשמל בזמן עומס קל ומצב המתנה. על ידי הפחתת תדר השעון והחלפת מצב העבודה, ניתן להפחית את תדר ההפעלה בהמתנה, לשפר את יעילות ההמתנה, להמשיך את הבקר לפעול, ולהסדיר את הפלט כראוי בכל טווח העומס. מגיב במהירות גם כאשר העומס עולה מאפס לעומס מלא ולהיפך. ערכי נפילת מתח המוצא והחריגה נשמרים בטווח המותר.

מצב דופק ניתן לשליטה
מצב דופק ניתן לשליטה (BurstMode), הידוע גם בשם SkipCycleMode (SkipCycleMode), מתייחס לקישור מסוים של המעגל הנשלט על ידי אות עם פרק זמן גדול יותר מתקופת השעון של בקר ה-pWM כאשר הוא נמצא בתנאי עומס קל או המתנה, כך שה-pWM דופק המוצא תקף או לא חוקי מעת לעת, כך שניתן לשפר את היעילות של עומס קל והמתנה על ידי הפחתת מספר המתגים והגדלת מחזור העבודה בתדר קבוע. ניתן להוסיף אות זה לערוץ המשוב, לערוץ הפלט של אות pWM, לפין ההפעלה של שבב pWM (כגון LM2618, L6565) או למודול הפנימי של השבב (כגון NCp1200, FSD200, L6565 ושבבים מסדרת TinySwitch).