Lülitustoiteallikad — üldpõhimõtted, eelised ja puudused
Tänapäeval on juba raske leida raudtrafot ühestki kodumasinast või toiteallikast. 1990. aastatel hakkasid need kiiresti minevikku hääbuma, andes teed konverteritele või lülitustoiteallikatele (lühendatult SMPS).
Lülitustoiteallikad ületavad trafosid nii suuruselt kui ka tekkiva alalispinge kvaliteedilt, neil on laiad võimalused väljundpinge ja voolu reguleerimiseks ning traditsiooniliselt varustatud väljundi ülekoormuskaitsega. Ja kuigi arvatakse, et lülitustoiteallikad on peamised häirete tekitajad majapidamisvõrgus, ei saa nende laialdast kasutamist tagasi pöörata.
Trafo toide:
Lülitusvool:
Lülitustoiteallikad on levinud pooljuhtlülititele – väljatransistorid ja Diood Schottky… Just väljatransistor, mis töötab koos drossel või trafoga, on iga kaasaegse lülitustoiteallika süda: inverterites, keevitusmasinates, katkematutes toiteallikates, telerite, monitoride jne sisseehitatud toiteallikates. — tänapäeval kasutatakse peaaegu kõikjal pinges ainult impulssmuundusahelaid.
Impulssmuunduri tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel ja on selles osas sarnane. iga trafoga… Ainus erinevus on see, et vahelduvpinge võrgu sagedusega 50 Hz suunatakse otse tavalise võrgutrafo primaarmähisele ja muundatakse otse (vajadusel alaldatakse) ning lülitustoiteallikas võrgupinge. esmalt alaldatakse ja muundatakse alalisvooluks ning seejärel muundatakse impulsiks, mida täiendavalt suurendada või vähendada spetsiaalse kõrgsagedusliku (võrreldes 50-hertsise võrguga) ahelaga.
Lülitustoiteahelas on mitu põhikomponenti: võrgualaldi, lüliti (või lülitid), trafo (või drossel), väljundalaldi, juhtplokk ning stabiliseerimis- ja kaitseplokk. Alaldi, lüliti ja trafo (drossel) moodustavad SMPS-ahela toiteosa aluse, elektroonilised plokid (sh PWM-kontroller) kuuluvad nn draiverile.
Niisiis, võrgupinge juhitakse läbi alaldi võrgufiltri kondensaatorisse, kus sel viisil saadakse konstantne pinge, mille maksimum on 305 kuni 340 volti, sõltuvalt võrgupinge praegusest keskmisest väärtusest ( 215 kuni 240 volti).
Alaldatud pinge rakendatakse trafo primaarmähisele (drossel) impulsside kujul, mille kordussageduse määrab tavaliselt võtme juhtimisahel ja mille kestuse määrab tarnitud koormuse keskmine vool. .
Lüliti sagedusega mitukümmend kuni mitusada kilohertsi ühendab ja lahutab trafo või õhuklapi primaarmähise filtrikondensaatoriga, muutes seeläbi trafo või õhuklapi südamiku magnetiseerimise.
Trafo ja drossel erinevus: drossel on ajaliselt eraldatud energia salvestamise faasid allikast südamikusse ja energia ülekandmine südamikust läbi mähise koormusele, samas kui trafos toimub see samaaegselt.
Drosselit kasutatakse ilma topoloogiate galvaanilise isolatsioonita muundurites: võimendus - võimendus, samm - alla, samuti pöördtopoloogia galvaanilise isolatsiooniga muundurites. Trafot kasutatakse galvaanilise isolatsiooniga muundurites järgmiste topoloogiatega: sild-täissild, poolsild-poolsild, lükake-tõmba-tõmba, edasi-edasi.
Lüliti võib olla üks (üleminekumuundur, pärimuundur, võimendus- või tagasilöögimuundur ilma galvaanilise isolatsioonita) või toitesektsioon võib sisaldada mitut lülitit (poolsild, sild, tõukelüliti).
Lüliti(te) juhtahel saab allika väljundist tagasiside signaali pinge või koormuse pinge ja voolu kohta, vastavalt selle signaali väärtusele, impulsi laiusele (töötsüklile), mis reguleerib lüliti juhtivuse kestust reguleeritakse automaatselt.
Väljund on paigutatud järgmiselt. Trafo või induktiivpooli sekundaarmähist või induktiivpooli ühest mähisest (kui me räägime ilma galvaanilise isolatsioonita muundurist) läbi täislaine alaldi Schottky dioodide antakse filtrile impulsspinge. kondensaator.
Olemas on ka pingejagur, millest võetakse vastu pinge tagasiside signaal, samuti võib olla vooluandur. Koormus on ühendatud filtri kondensaatoriga läbi täiendava väljundi madalpääsfiltri või otse.