Raggruppamento di alimentatori switching
Il campo della tecnologia di alimentazione a commutazione delle persone è lo sviluppo di dispositivi elettronici di potenza correlati e la tecnologia di conversione della frequenza di commutazione allo stesso tempo. I due si promuovono a vicenda per promuovere l'alimentazione a commutazione per essere leggera, piccola, sottile, a basso rumore, alta affidabilità, sviluppo nella direzione dell'anti-jamming. Gli alimentatori switching possono essere suddivisi in due categorie: AC/DC e DC/DC. Il convertitore CC/CC è stato ora modulare e la tecnologia di progettazione e il processo di produzione sono stati maturi e standardizzati in patria e all'estero e sono stati riconosciuti dagli utenti. La modularizzazione di AC/DC, per le sue caratteristiche, incontra problemi tecnici e di produzione di processo più complicati nel processo di modularizzazione. Di seguito vengono descritte la struttura e le caratteristiche delle due tipologie di alimentatori switching.
Conversione CC/CC
La conversione CC/CC consiste nel convertire una tensione CC fissa in una tensione CC variabile, nota anche come taglio CC. Esistono due modalità di funzionamento del chopper, una è la modalità di modulazione dell'ampiezza dell'impulso, Ts è invariata e la tonnellata è cambiata (comune) e l'altra è la modalità di modulazione della frequenza, la tonnellata è invariata e Ts è cambiata (facile generare interferenze).
Il suo circuito specifico è costituito dalle seguenti categorie:
(1) Circuito buck - chopper step-down, la sua tensione media di uscita Uo è inferiore alla tensione di ingresso Ui e la polarità è la stessa.
(2) Circuito boost - boost chopper, la sua tensione media di uscita Uo è maggiore della tensione di ingresso Ui e la polarità è la stessa.
(3) Circuito Buck-Boost - chopper buck o boost, la sua tensione media di uscita Uo è maggiore o minore della tensione di ingresso Ui, la polarità è opposta e l'induttanza viene trasmessa.
(4) Circuito Cuk - chopper buck o boost, la sua tensione media di uscita Uo è maggiore o minore della tensione di ingresso UI, la polarità è opposta e la capacità viene trasmessa. L'odierna tecnologia di commutazione graduale ha fatto un salto di qualità in DC/DC. Vari convertitori c.c./c.c. a commutazione graduale ECI progettati e prodotti dalla società americana VICOR hanno una potenza di uscita massima di 300 W, 600 W, 800 W, ecc. e la corrispondente densità di potenza è (6, 2, 10, 17) W/cm3, l'efficienza è (80-90) percento . L'ultimo modulo di alimentazione switching ad alta frequenza della serie RM che utilizza la tecnologia soft switching lanciata dalla società giapponese NemicLambda ha una frequenza di commutazione di (200~300) kHz e una densità di potenza di 27 W/cm3. diodo Tetky), l'efficienza dell'intero circuito è aumentata al 90%.
Conversione CA/CC
La conversione CA/CC consiste nel convertire CA in CC e il suo flusso di potenza può essere bidirezionale. Il flusso di potenza dalla fonte di alimentazione al carico è chiamato "rettifica" e il flusso di potenza dal carico alla fonte di alimentazione è chiamato "inverter attivo". L'ingresso del convertitore AC/DC è in corrente alternata 50/60Hz. Poiché deve essere rettificato e filtrato, è essenziale un condensatore di filtro relativamente grande. Allo stesso tempo, a causa degli standard di sicurezza (come UL, CCEE, ecc.) e delle restrizioni delle direttive EMC (come IEC, FCC, CSA), il lato di ingresso CA deve aggiungere filtri EMC e utilizzare componenti che soddisfano gli standard di sicurezza, che limita la miniaturizzazione dell'alimentazione AC/DC. Inoltre, a causa dell'alta frequenza interna, dell'alta tensione e della grande corrente L'azione di commutazione rende più difficile risolvere il problema della compatibilità elettromagnetica EMC, che pone anche requisiti elevati per la progettazione di circuiti interni di installazione ad alta densità. Per lo stesso motivo, gli interruttori ad alta tensione e ad alta corrente aumentano il consumo energetico e limitano il processo di modularizzazione del convertitore CA/CC, quindi è necessario adottare il metodo di progettazione dell'ottimizzazione del sistema di alimentazione per far sì che la sua efficienza lavorativa raggiunga un certo grado di soddisfazione.
La conversione CA/CC può essere suddivisa in circuito a semionda e circuito a onda intera in base al metodo di cablaggio del circuito. In base al numero di fasi di alimentazione, può essere suddiviso in monofase, trifase e multifase. Secondo il quadrante di lavoro del circuito, può essere suddiviso in un quadrante, due quadranti, tre quadranti e quattro quadranti.
Il principio di base della commutazione dell'alimentazione
In poche parole, il principio di funzionamento di un alimentatore switching è:
1. L'ingresso di alimentazione CA viene rettificato e filtrato in CC;
2. Il tubo di commutazione è controllato da un segnale PWM (modulazione di larghezza di impulso) ad alta frequenza e la corrente continua viene aggiunta al primario del trasformatore di commutazione;
3. Il lato secondario del trasformatore di commutazione induce una tensione ad alta frequenza, che viene raddrizzata e filtrata per alimentare il carico;
4. La parte di uscita ritorna al circuito di controllo attraverso un determinato circuito per controllare il ciclo di lavoro PWM per raggiungere lo scopo di un'uscita stabile.
