Princip rada transformatora frekvencije snage i napajanja
Princip rada transformatora energetske frekvencije je relativno jednostavan. Ulazni naizmjenični napon frekvencije snage iz primarnog namotaja pretvara se u magnetsko polje, koje se prenosi kroz magnetni materijal (obično lim od silikonskog čelika) do sekundarne zavojnice kako bi se inducirao napon. Izlazna frekvencija je ista kao i ulazna frekvencija, a napon se smanjuje prema omjeru zavoja zavojnice prvog stupnja (ako ima više sekundarnih zavoja, to je pojačanje). Zbog činjenice da transformator proizvodi naizmjeničnu struju, dok većina električnih kola koristi jednosmjernu struju, napon izlazni transformator treba ispraviti, filtrirati, stabilizirati i druga kola da postanu relativno glatki i stabilni napon za strujni krug. rad.
Komponenta jezgrenog transformatora rasklopnog napajanja je i dalje transformator, a također slijedi pravilo da je omjer napona jednak omjeru okretaja. Za razliku od transformatora energetske frekvencije, prekidački izvori napajanja moraju povećati svoju radnu frekvenciju, što znači da moraju pretvoriti niskofrekventni AC napon u visokofrekventni AC napon, što zahtijeva implementaciju dodatnih upravljačkih kola. Budući da rad kola zahtijeva jednosmjernu struju, ulazni AC napon mora biti ispravljen da postane napon istosmjerne struje prije nego što se može kontrolirati kroz sljedeći krug. Uzimajući za primjer uobičajeno korišćeno kolo punjača za mobilne telefone, hajde da ukratko shvatimo princip rada prekidačkog napajanja.
Nakon ispravljanja i filtriranja, ulazni 220V AC napon će postati jednosmjerni napon od oko 310V (tj. vrh od 220V AC napona). Zatim je potrebno ovaj DC napon pretvoriti u visokofrekventni AC napon. Najjednostavniji način da se ovaj napon pretvori u visokofrekventnu naizmjeničnu struju je korištenje prekidača koji se brzo otvara i zatvara, pretvarajući tako jednosmjernu struju u brzi impulsni jednosmjerni napon. Komponenta koja implementira ovaj prekidač je tranzistor. Tranzistori, uključujući najčešće korištene tranzistore i tranzistore s efektom polja, mogu se koristiti kao elektronski prekidači, odnosno kontroliranjem napona jednog pina (baza tranzistora i kapija tranzistora s efektom polja), druga dva pina može se kontrolisati da se uključi ili isključi.
S prekidačem, sljedeći korak je da imate krug koji kontrolira prekidač. Funkcija ovog kola je da emituje brze signale prekidača za kontrolu provodljivosti i prekida cevi prekidača. Ovaj krug se zove oscilacijski krug. Postoji mnogo tipova oscilacionih kola u prekidačkim izvorima napajanja, bez obzira na to koji se koristi za davanje upravljačkih signala prekidačkom tranzistoru.
Nakon što je kontroliran od strane upravljačkog kruga, ulazni napon se mijenja od niskofrekventnog AC na visokofrekventni impulsni istosmjerni napon. Ulazi u transformator za smanjenje napona, a izlazni napon transformatora se također ispravlja i filtrira kako bi postao jednosmjerni izlaz, osiguravajući ga opterećenju za rad. Za razliku od transformatora energetske frekvencije, sklopno napajanje također ima dodatni krug za detekciju napona, koji detektuje signal izlaznog napona i vraća ga u primarni upravljački krug transformatora za regulaciju napona. Ovo poboljšava stabilnost izlaznog napona prekidačkog napajanja i omogućava širok raspon ulaznog napona. Dakle, radni proces prekidačkog napajanja zapravo se postiže kroz nekoliko procesa AC DC, DC AC, a zatim AC DC.
Ovdje se može postaviti pitanje, zar transformator nije sposoban samo za napajanje izmjeničnom strujom, zašto se istosmjerna struja iz prekidačkog napajanja može transformirati i preko transformatora? Transformatori mogu proći samo kroz naizmjeničnu struju, posebno zahtijevajući promjene u magnetnom fluksu. Frekvencija snage Izmjenična struja je sinusni val sa pozitivnim i negativnim poluciklusom, što će rezultirati promjenama u magnetnom fluksu. Prekidački izvori napajanja pretvaraju jednosmjernu struju u impulsnu jednosmjernu struju kroz prekidačku cijev. Preklopna cijev mijenja magnetni tok od prekida do provodljivosti, a zatim od provodljivosti do prekida.
