Principio di funzionamento dei transistor di commutazione negli alimentatori a commutazione: un'analisi sistematica
A rigor di termini, il processo di commutazione di un transistor dalla conduzione all'interruzione è molto complesso, ma quando si analizza il suo principio di funzionamento, di solito si semplificano prima alcune questioni non importanti. Ad esempio, quando un interruttore a tubo viene acceso o spento, lo consideriamo un interruttore ideale che funziona solo in due stati, acceso o spento. Ma in realtà la conduzione e lo spegnimento del transistor di commutazione sono entrambi processi molto complessi. Oltre alla conduzione o allo spegnimento, c'è un altro problema che non può essere ignorato alle alte frequenze, ovvero il processo di funzionamento del transistor che commuta dalla regione di taglio alla regione di amplificazione, e poi dalla regione di amplificazione alla regione di saturazione quando conduce. Questo processo di lavoro richiede l'uso di equazioni differenziali per essere risolto e non voglio presentartelo troppo complicato qui.
In poche parole, ci vuole tempo perché il tubo dell'interruttore di alimentazione si accenda e si spenga. Generalmente, il tempo di conduzione ton del tubo interruttore è semplicemente diviso in un tempo di ritardo di conduzione td e un tempo di salita della conduzione tr, mentre il tempo di spegnimento toff del tubo interruttore è diviso in un tempo di ritardo di spegnimento tstg (o tempo di memorizzazione dello spegnimento) e un tempo di caduta di spegnimento tf.
Gli alimentatori a commutazione hanno cicli di lavoro e, a causa della tensione di uscita, il condensatore di accumulo dell'energia di filtraggio deve essere caricato. Poiché la corrente di carica è elevata, il carico sarà pesante (o equivalente a un cortocircuito del carico), quindi gli alimentatori a commutazione generali devono adottare misure di avvio graduale. All'inizio, il ciclo di lavoro è piccolo, poi tende gradualmente a essere normale, cioè la potenza di uscita è piccola all'inizio e poi aumenta gradualmente. All'inizio, la tensione di lavoro è relativamente bassa, poi aumenta gradualmente fino al valore normale.
A rigor di termini, gli alimentatori a commutazione funzionano sempre in uno stato instabile e la stabilità è solo relativa. Ad esempio, il processo di stabilizzazione della tensione di un alimentatore a commutazione è il seguente: quando la tensione di uscita aumenta, dopo campionamento e confronto, il circuito di campionamento invierà un segnale di errore al circuito di modulazione dell'ampiezza dell'impulso, riducendo il ciclo di lavoro e quindi riducendo la tensione di uscita; Dopo che la tensione di uscita diminuisce, dopo il campionamento e il confronto, il circuito di campionamento invierà un segnale di errore al circuito di modulazione dell'ampiezza dell'impulso per aumentare il ciclo di lavoro, aumentando così la tensione di uscita. Questo ciclo si ripete e la tensione di uscita dell'alimentatore switching oscillerà sempre attorno alla tensione media a una determinata frequenza. La cosiddetta-stabilizzazione della tensione consiste semplicemente nel fatto che la tensione di uscita media è relativamente stabile.
