Princip rada frekventnog transformatora i prekidačkog napajanja
Princip rada transformatora energetske frekvencije je relativno jednostavan. Frekvencija struje izmjeničnog napona koji prima primarni kalem pretvara se u magnetsko polje, koje se prenosi na sekundarni kalem kroz magnetno provodljivi materijal (obično čelični lim od silikona) kako bi se inducirao napon. Izlazna frekvencija je ista kao i ulazna frekvencija, a napon se smanjuje prema omjeru primarne i sekundarne zavojnice (ako ima više sekundarnih zavoja, to je pojačanje). Budući da je izlaz transformatora naizmjenična struja, a većina električnih krugova koristi jednosmjernu struju, napon izlaz transformatora treba ispraviti, filtrirati, stabilizirati i drugi krugovi kako bi postao relativno gladak i stabilan napon za rad kruga opterećenja.
Osnovni transformacioni element sklopnog napajanja je i dalje transformator, a takođe sledi pravilo da je odnos napona jednak odnosu navoja. Za razliku od transformatora energetske frekvencije, sklopno napajanje treba da poveća radnu frekvenciju, odnosno da promijeni niskofrekventni naizmjenični napon u visokofrekventni izmjenični napon, što zahtijeva realizaciju dodatnog upravljačkog kola. Budući da rad kola zahtijeva jednosmjernu struju, ulazni AC napon se prvo mora ispraviti da postane napon istosmjerne struje prije nego što se može kontrolirati sljedećim krugom. Uzmimo uobičajeno korišćeno kolo punjača za mobilne telefone kao primjer da bismo ukratko razumjeli princip rada prekidačkog napajanja.
Nakon što se ulazni 220V AC napon ispravi i filtrira, on će postati jednosmjerni napon od oko 310V (to jest, vršna vrijednost 220V AC napona). Zatim, ovaj DC napon treba pretvoriti u visokofrekventni AC napon. Da biste ovaj napon pretvorili u visokofrekventnu naizmjeničnu struju, najlakši način je korištenje prekidača za brzo otvaranje i zatvaranje prekidača, tako da se jednosmjerna struja može pretvoriti u brzi impulsni jednosmjerni napon. Komponenta koja realizuje ovaj prekidač je tranzistor. Tranzistori, uključujući najčešće korištene triode i tranzistore sa efektom polja, itd., ove dvije komponente se mogu koristiti kao elektronski prekidači, odnosno kontrolirani naponom pina (baza triode i kapija tranzistora s efektom polja), samo Druga dva pina se mogu kontrolisati i isključiti.
S prekidačem, sljedeći korak je imati sklop za kontrolu prekidača. Funkcija ovog kola je da emituje brzi prekidački signal za kontrolu uključivanja i isključivanja cevi prekidača. Ovaj krug se zove oscilacijski krug. Postoji mnogo vrsta oscilirajućih krugova u prekidačkim izvorima napajanja, bez obzira koji, funkcija je da daju upravljačke signale u prekidačku cijev.
Nakon upravljanja upravljačkim krugom, ulazni napon se mijenja iz niskofrekventne naizmjenične struje u visokofrekventni impulsni jednosmjerni napon, koji se ulazi u transformator za step-down, a izlazni napon transformatora također će se ispravljati i filtrira da postane izlaz jednosmjerne struje, koji se daje opterećenju Work. Za razliku od transformatora energetske frekvencije, sklopno napajanje također ima dio kruga za detekciju napona, koji će povratni signal izlaznog napona poslati u primarni upravljački krug transformatora za regulaciju napona nakon detekcije, tako da izlazni napon prekidača napajanje je stabilno. performanse su poboljšane i mogu imati širok raspon ulaznog napona. Dakle, radni proces prekidačkog napajanja zapravo se ostvaruje kroz nekoliko procesa AC-DC, DC-AC, a zatim AC-DC.
Ovdje se može postaviti pitanje, zar transformator nije u stanju da propušta samo naizmjeničnu struju, zašto se istosmjerna snaga prekidačkog napajanja može transformirati i kroz transformator? Istina je da transformator može proći samo kroz naizmjeničnu struju. Konkretno, potrebna mu je promjena magnetnog fluksa. Budući da je izmjenična struja frekvencije snage sinusni val i ima pozitivne i negativne polucikluse, to će proizvesti promjenu magnetskog fluksa. Prekidačko napajanje koristi prekidačku cijev za pretvaranje jednosmjerne struje u impulsnu jednosmjernu struju. Preklopna cijev se mijenja od prekida do provodljivosti, a zatim od provodljivosti do prekida, što će također proizvesti promjene u magnetnom fluksu.
