Komutācijas barošanas avota klasifikācija, detalizēts AD/DC un DC/DC barošanas avota skaidrojums.
Komutācijas barošanas avota klasifikācija
Cilvēku komutācijas barošanas avota tehniskā joma ir saistītu jaudas elektronisko ierīču izstrāde, vienlaikus izstrādājot komutācijas frekvences pārveidošanas tehnoloģiju. Abas savstarpēji veicina komutācijas barošanas avota attīstību gaismas virzienā, mazs, plāns, zems trokšņa līmenis, augsta uzticamība un prettraucējumi ar gada pieauguma tempu, kas pārsniedz divus ciparus. Komutācijas barošanas avotu var iedalīt divās kategorijās: AC/DC un DC/DC. Līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājs ir modularizēts, un projektēšanas tehnoloģija un ražošanas process ir nogatavināts un standartizēts gan mājās, gan ārzemēs, un lietotāji tos ir atzinuši. Tomēr AC/DC modularizācija ir saskārusies ar sarežģītākām tehniskām un tehnoloģiskām ražošanas problēmām modularizācijas procesā tās īpatnību dēļ. Tālāk ir aprakstīta divu veidu komutācijas barošanas avotu struktūra un raksturlielumi.
2.1 DC/DC konvertēšana
Līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidošana ir fiksēta līdzstrāvas sprieguma pārvēršana mainīgā līdzstrāvas spriegumā, kas pazīstams arī kā līdzstrāvas sadalīšana. Chopper darbojas divos veidos, viens ir tāds, ka impulsa platuma modulācijas režīms Ts paliek nemainīgs, mainot tonnu (universāls), un otrs ir tāds, ka frekvences modulācijas režīms ton paliek nemainīgs, mainot Ts (tiek pakļauts traucējumiem). Tās īpašā ķēde sastāv no šādām kategorijām:
(1) Buck ķēdes pazeminošs smalcinātājs, kura izejas vidējais spriegums Uo ir mazāks par ieejas spriegumu Ui un ir tāda pati polaritāte.
(2) Pastiprināšanas ķēdes pastiprināšanas smalcinātājs, kura izejas vidējais spriegums Uo ir lielāks par ieejas spriegumu Ui, un polaritāte ir tāda pati.
(3) Buck-Boost ķēde-buck vai pastiprināšanas smalcinātājs, kura izejas vidējais spriegums Uo ir lielāks vai mazāks par ieejas spriegumu Ui, ar pretēju polaritāti un induktīvu pārraidi.
(4) Cuk ķēdes pazemināšanas vai paaugstināšanas smalcinātājs, kura izejas vidējais spriegums Uo ir lielāks vai mazāks par ieejas spriegumu UI, ar pretēju polaritāti un kapacitatīvo pārraidi.
Mūsdienās mīkstās komutācijas tehnoloģija ir veikusi kvalitatīvu lēcienu līdzstrāvas/līdzstrāvas jomā. Daudziem ECI mīkstās komutācijas līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājiem, ko projektējis un ražojis VICOR Company Amerikas Savienotajās Valstīs, ir * liela izejas jauda 300 W, 600 W un 800 W, un attiecīgie jaudas blīvumi ir (6, 2, 10, 17) W/cm3, un efektivitāte ir (80-90)%. Augstfrekvences komutācijas barošanas avota moduļa RM sērija ar mīkstās komutācijas tehnoloģiju, ko nesen ieviesa Japānas uzņēmums NemicLambda, pārslēgšanas frekvence ir (200–300) kHz un jaudas blīvums 27 W/cm3. Tiek pieņemts sinhronais taisngriezis (MOS-FET, nevis Šotkija diode), kas uzlabo visas ķēdes efektivitāti līdz 90%.
2.2 AC/DC konversija
Maiņstrāvas/līdzstrāvas pārveidošana pārvērš maiņstrāvu līdzstrāvā, un tās jaudas plūsmas virziens var būt divvirzienu. Jaudas plūsmu no barošanas avota uz slodzi sauc par "taisnošanu", un jaudas plūsmu no slodzes uz barošanas avotu sauc par "aktīvo invertoru". Maiņstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāja ieeja ir 50/60 Hz maiņstrāva, tāpēc tā ir jārektificē un jāfiltrē, tāpēc ir nepieciešams salīdzinoši liels filtra kondensators. Tajā pašā laikā standartu (piemēram, UL, CCEE uc) un EMC instrukciju (piemēram, IEC, FCC, CSA) ierobežojumu dēļ maiņstrāvas ieejas pusei ir jāpievieno EMC filtrs un komponenti, kas atbilst pirmajam. ir jāizmanto standarts, kas ierobežo maiņstrāvas/līdzstrāvas barošanas avota miniaturizāciju. Iekšējās augstfrekvences, augsta sprieguma un lielas strāvas slēdža darbības dēļ ir grūtāk atrisināt EMC elektromagnētiskās saderības problēmu, kas arī izvirza augstas prasības iekšējās augsta blīvuma instalācijas shēmas projektēšanai. Tā paša iemesla dēļ augstsprieguma un lielas strāvas slēdzis palielina enerģijas patēriņu un ierobežo maiņstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāja modularizācijas procesu. Tāpēc, lai sasniegtu zināmu apmierinātības pakāpi, ir jāpieņem energosistēmas optimizācijas projektēšanas metode.
Maiņstrāvas/līdzstrāvas pārveidošanu var iedalīt pusviļņa ķēdē un pilna viļņa ķēdē atbilstoši ķēdes vadu režīmam. Pēc jaudas fāžu skaita to var iedalīt vienfāzu, trīsfāžu un daudzfāžu. Saskaņā ar ķēdes darba kvadrantu to var iedalīt vienā kvadrantā, divos kvadrantos, trīs kvadrantos un četros kvadrantos.
