Quali elementi devono essere presi in considerazione nella scelta di un alimentatore switching
Per gli ingegneri, la selezione dell'alimentatore switching è un processo che deve essere completato ogni volta che pianificano un alimentatore. In apparenza è una domanda a scelta singola, ma prima della selezione finale, gli ingegneri devono considerare molti fattori. Certo, ci abbiamo pensato al primo momento. Sarà una questione di costi. Quello che voglio spiegare nell'articolo di oggi è che nel processo di selezione dell'alimentatore switching, oltre al costo, dobbiamo prestare attenzione ad alcuni fattori interni per poter scegliere il modulo di alimentazione più adatto.
Per quanto riguarda la selezione dei moduli di alimentazione switching, dobbiamo prestare attenzione e considerare molte regole. Ad esempio, il valore nominale del cavo assicurativo è 1A, che si riferisce all'obiettivo a 25 gradi, ma se l'apparecchiatura funziona a 50 gradi, il valore nominale del cavo assicurativo può essere inferiore a 1A e il margine di progettazione a questa temperatura deve essere selezionato Più grande. Allo stesso modo, l'1mH dell'induttanza non è sempre 1mH, è a 1kHz, se lo usi a 1MHz, il valore dell'induttanza di 1mH inviato dal processore non è 1mH, perché a 1M la bobina di induttanza Capacità distribuita inizialmente gioca un ruolo importante, che compenserà parte dell'induttanza. La perdita di inserzione IL=25dB del filtro è quando MHz Rs/RL=50 ohm (impedenza di sorgente e impedenza di carico), ma in pratica è difficile ottenere un'impedenza per soddisfare questo requisito nella nostra applicazione di filtro, quindi 25 dB La perdita di inserzione sarà notevolmente ridotta. Perline, condensatori, diodi, resistori... hanno tutti regole simili. Parliamo delle regole per la commutazione della selezione del modulo di alimentazione oltre al costo. Esistono molte topologie di moduli di potenza, come flyback, forward, push-pull, half-bridge e full-bridge, ognuno dei quali è superiore in determinate caratteristiche a causa dei suoi diversi principi.
Qui spieghiamo le regole di utilizzo di diverse strutture topologiche tipiche. Il primo è l'alimentatore flyback. In un ciclo dell'interruttore, non c'è scarica durante il periodo di ricarica. A causa di questa caratteristica, è difficile ottenere un'eccellente gestione del tempo e caratteristiche di ondulazione. Anche se può essere raggiunto attraverso un grande accumulo di energia, i condensatori aiutano a risolverlo un po', ma dopo tutto il difetto principale è difettoso e la mancanza di intelligenza può essere compensata con un duro lavoro, ma quando si rimedia e si incontrano problemi critici, lo farà non essere in grado di superare un certo ostacolo. Anche l'induttanza di dispersione è grande e altri problemi, ma i suoi vantaggi sono un circuito semplice, basso costo, dimensioni ridotte, non è necessario aggiungere l'avvolgimento di ripristino magnetico e lo schema della tensione di ingresso è relativamente ampio. È proprio per questo che rappresenta oltre il 70 percento del mercato totale degli alimentatori.
Parliamo della struttura topologica di altri importanti alimentatori switching nel mercato degli alimentatori. Le caratteristiche di controllo dei transitori della tensione di uscita dell'alimentatore diretto sono migliori e la capacità di carico è maggiore, ma anche i suoi svantaggi sono evidenti. Vengono utilizzati un grande induttore del filtro di accumulo di energia e un diodo a ruota libera, il volume è elevato e la tensione elettromotrice posteriore della bobina primaria del trasformatore è elevata. I requisiti per il tubo di commutazione sono elevati (facili da rompere e danneggiare). La velocità di risposta ai transitori della corrente di alimentazione push-pull è molto elevata e le caratteristiche di uscita della tensione sono eccellenti. In tutte le strutture topologiche, si tratta di un alimentatore a commutazione con il tasso di utilizzo più elevato, nessuna dispersione del flusso magnetico e un semplice circuito di azionamento. Ma lo svantaggio è che i due dispositivi di commutazione necessitano di un elevato valore di tensione di tenuta; ci sono due serie di bobine primarie e l'alimentatore switching push-pull con una piccola potenza in uscita è uno svantaggio. Se i due convertitori diretti non sono completamente simmetrici o bilanciati, la magnetizzazione di polarizzazione accumulata dopo diversi cicli riempirà il nucleo magnetico, provocando un'eccessiva corrente di eccitazione del trasformatore ad alta frequenza e persino danneggiando il tubo dell'interruttore. La potenza di uscita dell'alimentatore a commutazione del ponte è molto elevata, la potenza di lavoro è molto elevata, il valore della tensione di tenuta del tubo dell'interruttore è relativamente basso e la bobina primaria del trasformatore necessita solo di un avvolgimento. Lo svantaggio è che la potenza è bassa, ci sarà una regione semiconduttiva e la perdita è grande.
I problemi di cui sopra sono causati dai vantaggi e dagli svantaggi intrinseci della sua struttura topologica. Sebbene possiamo considerare il modulo di alimentazione come una scatola nera, anche questo è un punto a cui dovremmo prestare attenzione quando scegliamo un alimentatore. A causa delle soluzioni che possono realizzare la stessa funzione, una può essere realizzata facilmente e l'altra può essere realizzata con grande sforzo.
Oltre a considerare i suoi vantaggi e svantaggi quando si seleziona la struttura della topologia, dobbiamo anche giudicare in base all'instabilità del carico. Alcuni carichi sono relativamente stabili, mentre alcuni carichi sono più instabili e alcuni addirittura non hanno carico, o Pieno carico, o aumento momentaneo del carico, o si verifica una caduta momentanea del carico, se c'è un tale problema, è meglio chiarire con il produttore del modulo di alimentazione e ammettere che ci sono misure protettive necessarie nel suo piano, non tutti gli alimentatori possono raggiungere questo obiettivo. Anche il tipo di carico è quindi un fattore di influenza. Moduli ordinari, la cui uscita è progettata come carico resistivo per impostazione predefinita, se il carico è un carico razionale o capacitivo, deve essere spiegato separatamente con il produttore del modulo, in modo che i dispositivi interni o i parametri del modulo di potenza possano essere leggermente regolati quando il produttore lascia la fabbrica.
Oltre ai fattori di selezione molto importanti di cui sopra, dobbiamo anche considerare la frequenza di commutazione, l'ondulazione, i requisiti di sicurezza, ecc. quando si seleziona il modulo di alimentazione a commutazione. Anche la frequenza di commutazione del modulo di potenza deve essere prestata attenzione. Ha scelto la selezione dei parametri del filtro (frequenza di taglio, ordine) del filtro di potenza esterno. L'ondulazione è correlata alla struttura topologica, ai parametri della capacità e dell'induttanza e allo stato del carico. Per un alimentatore da 5 V, l'ondulazione può raggiungere i 50 mV e l'errore di un singolo alimentatore è dell'1%. Per i circuiti che richiedono alta precisione, l'errore dell'alimentatore e del circuito di espansione L'errore del cavo del segnale, l'errore del cavo del segnale, l'errore di arrotondamento di AD, dopo che più errori sono stati accumulati e uniti, l'errore totale sarà grande. Se esiste uno schema di filtro nel modulo di potenza, se ci sono requisiti di sicurezza (corrente di dispersione, tensione di tenuta di isolamento, requisiti di umidità), caratteristiche di aumento della temperatura, potenza di commutazione, schema di fluttuazione della tensione di ingresso, velocità di regolazione del carico, ecc. nell'apparecchiatura in cui si trova il modulo di alimentazione Tuttavia, ci sono ancora molti posti da chiedere. Quindi possiamo capire che la selezione dei moduli di alimentazione switching non è solo il costo, che è l'unico indicatore che merita attenzione.
