Klasifikacija prekidačkih napajanja, detaljno objašnjenje AD/DC i DC/DC napajanja
Klasifikacija prekidačkih izvora napajanja
Narodno polje tehnologije prekidačkog napajanja je razvoj povezanih energetskih elektronskih uređaja uz razvoj tehnologije konverzije frekvencije prekidača. Međusobna promocija ova dva promoviše razvoj prekidača napajanja prema lakim, malim, tankim, niskim nivoom buke, visoke pouzdanosti i protiv smetnji sa stopom rasta od preko dvije znamenke svake godine. Prekidačka napajanja mogu se podijeliti u dvije kategorije: AC/DC i DC/DC. DC/DC pretvarači su sada postigli modularizaciju, a tehnologija dizajna i proizvodni proces su zreli i standardizirani kako na domaćem tako i na međunarodnom nivou, te su prepoznati od strane korisnika. Međutim, modularizacija AC/DC, zbog svojih karakteristika, nailazi na složenije tehničke i proizvodne probleme u procesu modularizacije. Struktura i karakteristike dva tipa prekidačkih izvora napajanja su objašnjeni u nastavku.
DC/DC konverzija
DC/DC konverzija je proces pretvaranja fiksnog istosmjernog napona u varijabilni DC napon, također poznat kao DC sjeckanje. Postoje dva načina na koje čoperi rade: jedan je da zadrži mod modulacije širine impulsa Ts nepromijenjen i promijeni T (univerzalni), a drugi je da zadrži mod modulacije frekvencije T nepromijenjen i promijeni T (sklon smetnjama). Specifični krugovi su podijeljeni u sljedeće kategorije:
(1) Buck kolo - buck chopper sa srednjim izlaznim naponom Uo manjim od ulaznog napona Ui i istim polaritetom.
(2) Kolo za pojačanje - pojačani čoper, sa srednjim izlaznim naponom Uo većim od ulaznog napona Ui i istim polaritetom.
(3) Buck Boost kolo - buck ili boost chopper sa srednjim izlaznim naponom Uo većim ili manjim od ulaznog napona Ui, suprotnog polariteta i induktivnog prijenosa.
(4) Cuk kolo - pojačivač ili pojačavač sa srednjim izlaznim naponom Uo većim ili manjim od ulaznog napona UI, suprotnim polaritetom i kondenzatorskim prijenosom.
Današnja tehnologija mekog prekidača napravila je kvalitativni skok u DC/DC. Kompanija VICOR u Sjedinjenim Državama dizajnirala je i proizvela različite ECI soft switching DC/DC pretvarače sa velikom izlaznom snagom od 300W, 600W, 800W, itd., odgovarajućim gustinama snage od (6, 2, 10, 17) W/cm3, i efikasnost od (80-90) posto . RM serija visokofrekventnih komutacionih energetskih modula koji koriste tehnologiju meke komutacije, koju je nedavno lansirala japanska kompanija NemicLambda, ima frekvenciju prebacivanja od (200-300) kHz i gustinu snage od 27 W/cm3. Koristi sinhrone ispravljače (MOS-FET umjesto Schottky dioda), što poboljšava efikasnost cijelog kola do 90 posto.
2.2 AC/DC konverzija
/DC konverzija je proces pretvaranja AC u DC, a 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 50/60Hz AC napajanje. Zbog potrebe za ispravljanjem i filtriranjem, neophodni su relativno veliki filter kondenzatori. Istovremeno, zbog ograničenja standarda (kao što su UL, CCEE, itd.) i EMC direktiva (kao što su IEC, FCC, CSA), EMC filtriranje i korištenje komponenti koje su u skladu sa standardima moraju se dodati u AC ulazna strana, koja ograničava minijaturizaciju volumena AC/DC napajanja. Dodatno, zbog internog visokofrekventnog, visokog napona Djelovanje prekidača velike struje povećava poteškoće u rješavanju problema elektromagnetne kompatibilnosti EMC, što postavlja visoke zahtjeve za dizajn internih instalacionih kola visoke gustine. Iz istih razloga, prekidači visokog napona i velike struje povećavaju potrošnju energije i ograničavaju proces modularizacije AC/DC pretvarača. Stoga je neophodno usvojiti metode projektovanja optimizacije elektroenergetskog sistema kako bi se postigao određeni stepen zadovoljstva njegovom radnom efikasnošću.
AC/DC konverzija se može podijeliti na poluvalno kolo i punovalno kolo prema načinu ožičenja kruga. Prema broju faza napajanja može se podijeliti na jednofazne, trofazne i višefazne. Prema radnom kvadrantu kola, može se podijeliti na jedan kvadrant, dva kvadranta, tri kvadranta i četiri kvadranta.
