Grupiranje prekidačkih izvora napajanja
Polje tehnologije prekidačkog napajanja ljudi je razvoj povezanih energetskih elektronskih uređaja i tehnologije pretvaranja frekvencije prekidača u isto vrijeme. Njih dvoje promoviraju jedno drugo kako bi promicali prekidačko napajanje da bude lagano, malo, tanko, niske buke, visoke pouzdanosti, razvoj u smjeru protiv ometanja. Prekidačka napajanja mogu se podijeliti u dvije kategorije: AC/DC i DC/DC. DC/DC pretvarač je sada modulariziran, a tehnologija dizajna i proizvodni proces su zreli i standardizirani u zemlji i inostranstvu, te su prepoznati od strane korisnika. Modularizacija AC/DC, zbog svojih karakteristika, u procesu modularizacije nailazi na složenije tehničke i procesne proizvodne probleme. Struktura i karakteristike dvije vrste prekidačkih izvora napajanja opisane su u nastavku.
DC/DC konverzija
DC/DC konverzija je pretvaranje fiksnog istosmjernog napona u varijabilni DC napon, također poznat kao DC sjeckanje. Postoje dva načina rada čopera, jedan je mod modulacije širine impulsa, Ts je nepromijenjen, a tona se mijenja (uobičajeno), a drugi je mod frekvencijske modulacije, ton je nepromijenjen, a Ts se mijenja (lako za stvaranje smetnji).
Njegovo specifično kolo sastoji se od sljedećih kategorija:
(1) Buck kolo - step-down chopper, njegov srednji izlazni napon Uo je manji od ulaznog napona Ui, a polaritet je isti.
(2) Kolo za pojačanje - pojačani čoper, njegov srednji izlazni napon Uo je veći od ulaznog napona Ui, a polaritet je isti.
(3) Buck-Boost kolo - buck ili boost chopper, njegov srednji izlazni napon Uo je veći ili manji od ulaznog napona Ui, polaritet je suprotan, a induktivnost se prenosi.
(4) Cuk kolo - buck ili boost chopper, njegov srednji izlazni napon Uo je veći ili manji od ulaznog napona UI, polaritet je suprotan, a kapacitivnost se prenosi. Današnja tehnologija soft-switchinga napravila je kvalitativni skok u DC/DC. Razni ECI soft-switching DC/DC pretvarači dizajnirani i proizvedeni od strane američke kompanije VICOR imaju maksimalnu izlaznu snagu od 300W, 600W, 800W, itd., a odgovarajuća gustina snage je (6, 2, 10, 17) W/cm3, efikasnost je (80-90) posto. Najnoviji modul za visokofrekventno prekidačko napajanje RM serije koji koristi tehnologiju meke komutacije koju je lansirala japanska kompanija NemicLambda ima frekvenciju prebacivanja od (200~300) kHz i gustinu snage od 27 W/cm3. Tetky dioda), efikasnost cijelog kola je povećana na 90 posto.
AC/DC konverzija
AC/DC konverzija je pretvaranje AC u DC, a njen tok snage može biti dvosmjeran. Tok snage od izvora napajanja do opterećenja naziva se "ispravljanje", a tok snage od opterećenja natrag do izvora napajanja naziva se "aktivni inverter". Ulaz AC/DC pretvarača je naizmjenična struja 50/60Hz. Budući da se mora ispraviti i filtrirati, relativno veliki filter kondenzator je neophodan. Istovremeno, zbog sigurnosnih standarda (kao što su UL, CCEE, itd.) i ograničenja EMC direktiva (kao što su IEC, FCC, CSA), AC ulazna strana mora dodati EMC filtriranje i koristiti komponente koje zadovoljavaju sigurnosne standarde, koje ograničava minijaturizaciju AC/DC napajanja. Osim toga, zbog interne visoke frekvencije, visokog napona i velike struje, djelovanje prebacivanja otežava rješavanje problema elektromagnetne kompatibilnosti EMC, što također postavlja visoke zahtjeve za dizajn internih instalacionih kola visoke gustine. Iz istog razloga, prekidači visokog napona i velike struje povećavaju potrošnju energije i ograničavaju proces modularizacije AC/DC pretvarača, pa je neophodno usvojiti metodu projektovanja optimizacije elektroenergetskog sistema kako bi njegova radna efikasnost dostigla određeni stepen zadovoljstva.
AC/DC konverzija se može podijeliti na polutalasno kolo i punovalno kolo prema načinu ožičenja kola. Prema broju faza napajanja može se podijeliti na jednofazno, trofazno i višefazno. Prema radnom kvadrantu kola, može se podijeliti na jedan kvadrant, dva kvadranta, tri kvadranta i četiri kvadranta.
Osnovni princip prekidačkog napajanja
Jednostavno rečeno, princip rada prekidačkog napajanja je:
1. Ulaz naizmjenične struje se ispravlja i filtrira u DC;
2. Preklopna cijev je kontrolirana visokofrekventnim PWM (pulsno širinska modulacija) signalom, a jednosmjerna struja se dodaje na primarnu sklopku transformatora;
3. Sekundarna strana sklopnog transformatora indukuje visokofrekventni napon, koji se ispravlja i filtrira za napajanje opterećenja;
4. Izlazni dio se vraća u kontrolni krug kroz određeni krug kako bi kontrolirao PWM radni ciklus kako bi se postigla svrha stabilnog izlaza.
