Anahtarlama güç kaynağında anahtarlama tüpünün çalışma prensibi
Isıtma halkası ile güç kaynağının değiştirilmesinde anahtarlama tüpünün çalışmasının analizi
Açıkçası anahtar tüpün açılıp kapanması oldukça karmaşık bir süreçtir ancak çalışma prensibini analiz ettiğimizde genellikle önce ana olmayan bazı sorunları basitleştiririz. Örneğin, güç anahtarı tüpü açıldığında veya kapatıldığında, onu ideal bir anahtar olarak görüyoruz ve çalıştığında sadece iki durum var, açık veya kapalı. Ancak aslında anahtar tüpünün açılıp kapatılması çok karmaşık bir işlemdir. Açma veya kapatmanın yanı sıra yüksek frekansta göz ardı edilemeyecek bir sorun da vardır, yani anahtar tüpü açıldığında kesme alanından amplifikasyon alanına ve daha sonra amplifikasyon alanına kadar olan çalışma sürecidir. amplifikasyon alanından doyum alanına. Bu çalışma sürecinin diferansiyel denklemlerle çözülmesi gerekiyor ve bunu burada size çok karmaşık bir şekilde tanıtmak istemiyorum.
Basitçe söylemek gerekirse, güç anahtarı tüpünü açıp kapatmak zaman alır. Genel olarak, anahtar tüpünün açık kalma süresi tonu, basitçe açık kalma süresi gecikmesi td ve açık kalma süresi artışı tr'ye bölünürken, anahtar tüpünün kapalı kalma süresi ton'u, kapalı kalma süresi gecikmesi tstg'ye bölünür (veya kapalı zaman depolama süresi) ve kapalı zaman düşüşü tf.
Güç kaynağının değiştirilmesinin ilk çalışma döngüsünde, çıkış voltajı filtre enerji depolama kapasitörünü şarj edecek ve büyük şarj akımı nedeniyle yük ağır (veya yük kısa devresine eşdeğer) olacaktır. Bu nedenle, genel anahtarlama güç kaynağı, başlangıçta küçük bir görev oranıyla yumuşak başlangıç önlemleri almalı ve daha sonra yavaş yavaş normal hale gelecektir, yani çıkış gücü başlangıçta küçük olacak ve daha sonra yavaş yavaş artacaktır. . Veya başlangıçta çalışma voltajı nispeten düşüktür ve daha sonra yavaş yavaş normal değere yükselir.
Açıkça söylemek gerekirse, güç kaynağının değiştirilmesi her zaman dengesiz bir durumda çalışır ve sözde kararlılık yalnızca görecelidir. Örneğin, anahtarlamalı güç kaynağının voltaj stabilizasyon süreci şu şekildedir: örnekleme ve karşılaştırma sonrasında çıkış voltajı yükseldiğinde, örnekleme devresi darbe genişliği modülasyon devresine bir hata sinyali gönderecek ve bu da görev döngüsünü azaltacak ve dolayısıyla azaltacaktır. çıkış voltajı; Çıkış voltajı azaldığında, örnekleme ve karşılaştırma sonrasında, örnekleme devresi darbe genişliği modülasyon devresine bir hata sinyali gönderecek, bu da görev oranını artıracak ve dolayısıyla çıkış voltajını artıracaktır. Bu şekilde, anahtarlamalı güç kaynağının çıkış voltajı her zaman belirli bir frekansta yukarı ve aşağı salınacaktır ve voltaj stabilizasyonu olarak adlandırılan şey, çıkış voltajının ortalama değerinin nispeten kararlı olmasıdır.
Anahtarlama transformatörünün birincil sargısından akan akım sabit bir değer değildir ve düzeltilmiş çıkış akımı gibi genellikle testere dişi dalgasıdır. LED'in sabit akımla sürülmesi genel olarak filtrenin çıkış akımının filtrelemeden sonra nispeten kararlı olduğu anlamına gelir ve bu kararlılık aynı zamanda ortalama değeri de ifade eder, filtrenin giriş akımı ise genellikle testere dişi dalgasıdır.
Genel olarak konuşursak, anahtarlamalı güç kaynağının ilk döngüsü, anahtarlama tüpünün iletiminden başlar ve bu, esas olarak analiz etmek istediğiniz devrenin nereden kesildiğine bağlıdır. Anahtarlamalı güç kaynağının tüm devrelerinin ne zaman çalışmaya başladığını ifade ediyorsa, Güç anahtarı açılır açılmaz çalışmaya başlaması sayılabilir. Çeşitli noktaların dalga formlarını analiz etmek gerekiyorsa devredeki bir cihazın dalga formunu referans noktası (veya senkronizasyon) olarak almak gerekir.
Güç kaynağının değiştirilmesinin ilk döngüsünde, genel örnekleme devresi temel olarak çalışmaz, çünkü çıkış voltajı filtre kapasitörünü şarj eder ve onu normal değere şarj etmek birkaç döngü alır ve ancak çıkış voltajı normal değere ulaştıktan sonra örnekleme devresi normal çalışabilir mi? Bununla birlikte, örnekleme devresi normal şekilde çalışmadan önce, çıkış voltajı 0'ya eşittir; bu aynı zamanda hata sinyali çıkışının özel bir durumudur (negatif maksimum). Bu durumda, anahtarlamalı güç kaynağının yumuşak başlatma devresi yoksa, anahtarlama tüpünün görev döngüsü çalışırken çok büyük olacaktır, bu da transformatörü kolayca doyuracak ve anahtarlama tüpüne zarar verecektir.
