Weet alles over schakelende voeding

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Voedingscircuit speelt een essentiële rol in elke elektrische en elektronisch circuit om de elektrische stroom te leveren aan het uilcircuit of aan belastingen zoals machines, computers, enz. Deze verschillende belastingen vereisen verschillende vormen van stroom met verschillende bereiken en kenmerken. Het vermogen wordt dus omgezet in de gewenste vorm door verschillende vermogensomzetters te gebruiken. In principe werken verschillende belastingen met verschillende soorten voedingen zoals SMPS (schakelende voeding), AC-voeding, AC naar DC-voeding, programmeerbare voeding, hoogspanning stroomvoorziening & ononderbroken stroomvoorziening.

Schakelende voeding

Schakelende voeding



Wat is SMPS (Switch-Mode Power Supply)?

SMPS wordt gedefinieerd als, wanneer de stroomtoevoer is inbegrepen bij de schakelende regelaar van het omzetten van elektrisch vermogen van de ene vorm naar een andere vorm met de nodige kenmerken, wordt schakelende voeding genoemd. Deze voeding wordt gebruikt om een ​​gereguleerde DC o / p-spanning te verkrijgen van de DC i / p-spanning of ongeregelde AC.


SMPS

SMPS



SMPS is een gecompliceerd circuit zoals andere voedingen, het levert van een bron naar de belastingen. MPS is cruciaal voor verschillende elektrische en elektronische apparaten die stroom verbruiken en ook voor het ontwerpen van elektronische projecten.

Topologieën van SMPS

Topologieën van SMPS zijn onderverdeeld in verschillende typen, zoals AC-DC-omzetter, DC-DC-omzetter, Forward Converter en Flyback-omzetter.

Werkingsprincipe van schakelende voeding

De werking van de topologieën van een geschakelde voeding wordt hieronder besproken.

DC-DC-omzetter SMPS werkt

In deze stroombron wordt gelijkstroom met hoge spanning rechtstreeks verkregen uit een gelijkstroomvoedingsbron. Vervolgens wordt deze gelijkstroom met hoge spanning gewoonlijk geschakeld in het bereik van 15 kHz-5 kHz. En dan wordt het naar een trapsgewijze transformatoreenheid van 50 Hz gevoerd. De o / p van deze transformator is gevoed aan de gelijkrichter , ze worden dit gelijkgerichte o / p-vermogen gebruikt als een bron voor belastingen, en de AAN-tijd van de oscillator wordt geregeld en een gesloten lusregelaar wordt gevormd.


DC naar DC converter SMPS

DC naar DC converter SMPS

De schakelende voeding o / p wordt geregeld door gebruik te maken van Pulsbreedtemodulatie getoond in het bovenstaande circuit, wordt de schakelaar aangedreven door de PWM-oscillator, waarna indirect de trapsgewijze transformator wordt aangestuurd wanneer het vermogen naar de transformator wordt gevoerd. Daarom wordt de o / p bestuurd door de pulsbreedtemodulatie, aangezien deze o / p-spanning en het PWM-signaal omgekeerd evenredig met elkaar zijn. Als de inschakelduur 50% is, wordt het maximale vermogen overgedragen via de transformator en als de inschakelduur daalt, daalt ook het vermogen in de transformator door het verminderen van het vermogensverlies.

AC-DC Converter SMPS werkt

Dit type SMPS heeft een AC i / p en wordt omgezet in DC met behulp van gelijkrichter en filter. Deze ongeregelde gelijkspanning wordt naar de kracht coëfficiënt aanpassing circuits zoals het wordt beïnvloed. Dit komt omdat rond de spanningspieken de gelijkrichter korte stroompulsen trekt met een aanzienlijk hoogfrequente energie die van invloed is op de vermogensfactor om te verminderen.

AC naar DC converter SMPS

AC naar DC converter SMPS

Het is bijna gerelateerd aan de hierboven besproken converter, maar in plaats van DC-voeding hebben we hier AC i / p gebruikt. Dus, het mengsel van de gelijkrichter en het filter, dit blokschema wordt gebruikt voor het converteren van de AC naar DC en de schakelhandeling wordt gedaan met behulp van een vermogens-MOSFET-versterker. De MOSFET-transistor verbruikt een lage weerstand en is bestand tegen hoge stromen. De frequentie van de schakeling wordt zo gekozen dat deze laag moet worden gehouden voor normale mensen (boven 20 KHz) en de actie van de schakeling wordt geregeld door een feedback met behulp van de PWM-oscillator.

Nogmaals, deze wisselspanning wordt naar de o / p van de transformator weergegeven in de bovenstaande afbeelding om de spanningsniveaus te verhogen of te verlagen. Vervolgens wordt de o / p van deze transformator gerectificeerd en afgevlakt met behulp van het o / p-filter en een gelijkrichter. De o / p-spanning wordt geregeld door een feedbackcircuit door deze te vergelijken met de referentiespanning.

Fly-back Converter SMPS werkt

Het SMPS-circuit met een zeer laag o / p-vermogen (minder dan 100 W) wordt de fly-back-omzetter SMPS genoemd. Dit type SMPS is een zeer laag en eenvoudig circuit in vergelijking met andere SMPS-circuits. Dit type SMPS wordt gebruikt voor toepassingen met laag vermogen.

Fly-back converter type SMPS

Fly-back converter type SMPS

De ongeregelde i / p-spanning met een constante grootte wordt veranderd in een geprefereerde o / p-spanning door snel te schakelen met behulp van een MOSFET, de schakelfrequentie is ongeveer 100 kHz. De spanningsisolatie kan worden bereikt door een transformator te gebruiken. De bediening van de schakelaar kan worden bediend met behulp van een PWM terwijl een praktische fly-back-omzetter wordt uitgevoerd.

Fly-back-transformator vertoont ongelijke kenmerken in vergelijking met normale transformator. Fly-back-transformator bevat twee wikkelingen die fungeert als een magnetisch gekoppelde inductor. De o / p van deze transformator wordt geleverd via een condensator en diode voor filtering en rectificatie ​Zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding, kan de o / p van de SMPS worden genomen als spanning over de filtercondensator.

Forward Converter type SMPS Working

Dit type SMPS is bijna hetzelfde als het type SMPS met terugslagconverter. Maar bij dit type SMPS is een besturing aangesloten op de o / p van de secundaire wikkeling van de transformator om de schakelaar te besturen. In vergelijking met de fly-back-omzetter is het filter- en gelijkrichtcircuit gecompliceerd.

Type doorstuurconvertor SMPS

Type doorstuurconvertor SMPS

Dit wordt ook wel een DC-DC buck-converter genoemd, samen met een transformator die wordt gebruikt voor schaalvergroting en isolatie. Naast de 'D1' -diode en de 'C' -condensator zijn een inductor L en een diode D aangesloten aan het einde van de o / p. Als de ‘S’ -schakelaar wordt ingeschakeld, wordt de i / p gegeven aan de primaire wikkeling van de transformator. Daarom wordt een geschaalde spanning geproduceerd aan de secundaire wikkeling van de transformator.

Daarom wordt de D1-diode voorwaarts voorgespannen en wordt de geschaalde spanning door de LPF geleid terwijl de belasting wordt voortgezet. Wanneer de schakelaar S wordt ingeschakeld, bereiken de stromen door de wikkeling nul, maar de stroom door het inductieve filter en de belasting kan niet kort worden gewijzigd en een baan wordt aan deze stroom aangeboden door de uitloopdiode D2. Door gebruik te maken van de filterinductor, de vereiste spanning over de D2-diode en om de elektromagnetische kracht te behouden die nodig is om de stabiliteit van de stroom op het inductieve filter te behouden. Hoewel de stroom daalt tegen de o / p-spanning, wordt bijna de constante o / p-spanning gehandhaafd met het bestaan ​​van het grote capacitieve filter. Het wordt regelmatig gebruikt voor verschillende schakeltoepassingen met een vermogensbereik van 100 W tot 200 W.

Dit gaat allemaal over schakelende voeding en zijn typen die Buck-converter, Buck-boost-converter Zelfoscillerende fly-back-converter, Boost-converter, Cuk, Sepic, Boost-buck. Maar een paar soorten SMPS's worden in dit artikel besproken, ze zijn AC-DC-omzetter, DC-DC-omzetter, Forward en Fly-back-omzetter. Bovendien viel alle informatie met betrekking tot de soorten SMPS vrij om uw feedback te geven om uw suggesties te geven, opmerkingen in het commentaargedeelte hieronder.