Princip rada prekidačkih tranzistora u prekidačkim izvorima napajanja: sistematska analiza
Strogo govoreći, proces prebacivanja tranzistora iz provodljivosti u prekid je vrlo složen, ali kada analiziramo njegov princip rada, obično prvo pojednostavimo neke nebitne probleme. Na primjer, kada je cijev prekidača za napajanje uključena ili isključena, smatramo je idealnim prekidačem koji radi u samo dva stanja, uključeno ili isključeno. Ali u stvarnosti, provođenje i isključivanje tranzistora za prebacivanje su vrlo složeni procesi. Osim provodljivosti ili isključivanja, postoji još jedan problem koji se ne može zanemariti na visokim frekvencijama, a to je radni proces prebacivanja tranzistora iz graničnog područja u područje pojačanja, a zatim iz područja pojačanja u područje zasićenja kada provodi. Ovaj radni proces zahtijeva korištenje diferencijalnih jednadžbi za rješavanje i ne želim da vam ga ovdje predstavljam previše komplikovano.
Jednostavno rečeno, potrebno je vrijeme da se cijev prekidača za napajanje uključi i isključi. Općenito, vrijeme provodljivosti ton prekidača cijevi se jednostavno dijeli na vrijeme kašnjenja provodljivosti td i vrijeme uspona provodljivosti tr, dok je vrijeme gašenja toff cijevi prekidača podijeljeno na vrijeme kašnjenja isključivanja tstg (ili vrijeme za pohranu isključivanja) i vrijeme pada isključivanja tf.
Prekidački izvori napajanja imaju radne cikluse, a zbog izlaznog napona potrebno je napuniti filterski kondenzator za pohranu energije. Kako je struja punjenja velika, opterećenje će biti teško (ili ekvivalentno kratkom spoju u opterećenju), tako da opći prekidači napajanja moraju usvojiti mjere mekog pokretanja. U početku je radni ciklus mali, a zatim postepeno teži normalnom, odnosno izlazna snaga je na početku mala, a zatim se postepeno povećava. U početku je radni napon relativno nizak, a zatim postepeno raste do normalne vrijednosti.
Strogo govoreći, prekidači za napajanje uvijek rade u nestabilnom stanju, a stabilnost je samo relativna. Na primjer, proces stabilizacije napona prekidačkog napajanja je sljedeći: kada se izlazni napon poveća, nakon uzorkovanja i poređenja, kolo uzorkovanja će emitovati signal greške u kolo modulacije širine impulsa, smanjujući radni ciklus i na taj način smanjujući izlazni napon; Nakon što se izlazni napon smanji, nakon uzorkovanja i poređenja, kolo uzorkovanja će emitovati signal greške u kolo modulacije širine impulsa kako bi se povećao radni ciklus, čime se povećava izlazni napon. Ovaj ciklus se ponavlja, a izlazni napon prekidačkog napajanja uvijek će oscilirati oko prosječnog napona na određenoj frekvenciji. Takozvana{3}}naponska stabilizacija je samo da je prosječni izlazni napon relativno stabilan.
