Viena mikroshēmas komutācijas barošanas avots ar diviem darba režīmiem

Viena mikroshēmas komutācijas barošanas avots ar diviem darba režīmiem

Viena mikroshēmas komutācijas barošanas avota integrētās shēmas priekšrocības ir augsta integrācija, augsta izmaksu veiktspēja, vienkāršākā perifērijas ķēde, vislabākais veiktspējas indekss, un tā var veidot augstas efektivitātes izolētu komutācijas barošanas avotu bez strāvas frekvences transformatora. Pēc tā iznākšanas deviņdesmito gadu vidū un beigās tas ir parādījis spēcīgu vitalitāti. Šobrīd tā ir kļuvusi par vēlamo integrēto shēmu vidēju un mazu jaudas komutācijas barošanas avotu, precīzas komutācijas barošanas avotu un barošanas moduļu izstrādei pasaulē. No tā sastāvošais komutācijas barošanas avots pēc izmaksām ir līdzvērtīgs tādas pašas jaudas lineārai regulējamai barošanas avotam, savukārt barošanas avota efektivitāte ir ievērojami uzlabota, un apjoms un svars ir ievērojami samazināts. Tas ir radījis labus apstākļus jaunu komutācijas barošanas avotu popularizēšanai un popularizēšanai.

Monolītā komutācijas barošanas avota iezīmes

(1) TOpSWitch-II ietver oscilatoru, kļūdu pastiprinātāju, impulsa platuma modulatoru, aizbīdņu ķēdi, augstsprieguma strāvas slēdža cauruli (MOSFET), nobīdes ķēdi, pārstrāvas aizsardzības ķēdi, aizsardzību pret pārkaršanu un ieslēgšanas atiestatīšanas ķēdi, izslēgšanas/automātiskās restartēšanas ķēdi. . Tas izmanto augstfrekvences transformatoru, lai pilnībā izolētu izejas spaili no tīkla, kas ir drošs un uzticams. Tas ir ar strāvu kontrolēts komutācijas barošanas avots ar atvērtu izvadi. Pateicoties CMOS shēmu izmantošanai, ierīces enerģijas patēriņš ir ievērojami samazināts.

(2) Ir tikai trīs spailes: vadības spaile C, avots S un notekas D, kas ir salīdzināmi ar trīs spaiļu lineārajiem regulatoriem un visvienkāršākajā veidā var veidot atgriezenisku komutācijas barošanas avotu bez strāvas frekvences transformatora. Lai pabeigtu dažādas vadības, slīpuma un aizsardzības funkcijas, C un D ir daudzfunkcionāli termināļi, kas nodrošina vienu tapu ar vairākām funkcijām. Ņemot par piemēru vadības termināli, tam ir trīs funkcijas: ①Šī termināla spriegums VC nodrošina nobīdes spriegumu mikroshēmas šunta regulatoram un vārtu vadītāja posmam; ②Šī termināļa pašreizējā IC var pielāgot darba ciklu; ③Šo termināli izmanto arī kā barošanas avota atzaru. Savienojuma punkts ar automātisko restartēšanas/kompensācijas kondensatoru, automātiskās restartēšanas frekvenci nosaka ārējais apvada kondensators, un vadības cilpa tiek kompensēta.

(3) Ieejas maiņstrāvas sprieguma diapazons ir ārkārtīgi plašs. 220 V±15 procenti maiņstrāvas jauda nav obligāta fiksēta sprieguma ieejai, ja tā ir aprīkota ar 85–265 V plaša diapazona maiņstrāvas jaudu, maksimālā izejas jauda tiks samazināta par 40 procentiem. Komutācijas barošanas avota ieejas frekvenču diapazons ir 47–440 Hz.

(4) Pārslēgšanas frekvences tipiskā vērtība ir 100 kHz, un slodzes koeficienta regulēšanas diapazons ir no 1,7 procentiem līdz 67 procentiem. Barošanas avota efektivitāte ir aptuveni 80 procenti, līdz pat 90 procentiem, kas ir gandrīz divreiz lielāka nekā lineārai integrētajai regulētajai barošanas avotam. Tās darba temperatūras diapazons ir 0-70 grāds  Mikroshēmas maksimālā savienojuma temperatūra ir Tjm=135 grādi.

(5) TOpSwitch-II darbības pamatprincips ir izmantot atgriezeniskās saites strāvu IC, lai pielāgotu darba attiecību D, lai sasniegtu sprieguma regulēšanas mērķi. Piemēram, ja kāda iemesla dēļ ir radies komutācijas barošanas avota izejas spriegums VOT, optrona atgriezeniskās saites ķēde izveidos Ic↑→kļūdas spriegumu Vrt→D↓→Vo↓, lai Vo paliktu nemainīgs. pretēji.

(6) Perifērijas ķēde ir vienkārša, un izmaksas ir zemas. Ārēji jāpievieno tikai rektifikācijas filtrs, augstfrekvences transformators, primārās aizsardzības ķēde, atgriezeniskās saites ķēde un izejas ķēde. Šādu mikroshēmu izmantošana var arī samazināt elektromagnētiskos traucējumus, kas rodas, pārslēdzot barošanas avotus.

Divi monolītā komutācijas barošanas avota darba režīmi

Monolītā komutācijas barošanas avotam ir divi pamata darba režīmi: viens ir nepārtrauktais režīms CUM (ContinuousMode), bet otrs ir pārtraukts režīms.

Divu režīmu pārslēgšanas strāvas viļņu formas attēlā.

a) nepārtraukts režīms b) nepārtraukts režīms

DUM (pārtrauktais režīms). Šo divu režīmu pārslēgšanas strāvas viļņu formas ir parādītas attiecīgi (a) un (b) attēlā. No attēla var redzēt, ka nepārtrauktā režīmā primārā slēdža strāva sākas no noteiktas amplitūdas, pēc tam palielinās līdz maksimālajai vērtībai un pēc tam ātri atgriežas līdz nullei. Tās pārslēgšanas strāvas viļņu forma ir trapecveida. Tas parāda, ka nepārtrauktā režīmā, jo augstfrekvences transformatorā uzkrātā enerģija netiek pilnībā atbrīvota katrā pārslēgšanas ciklā, nākamajam pārslēgšanas ciklam ir sākotnējā enerģija. Nepārtrauktā režīma pieņemšana var samazināt primāro maksimālo strāvu Ip un efektīvās vērtības strāvu IRMS, kā arī samazināt mikroshēmas enerģijas patēriņu. Tomēr nepārtrauktajam režīmam ir jāpalielina primārā induktivitāte Lp, kas novedīs pie augstfrekvences transformatora izmēra palielināšanās. Rezumējot, nepārtrauktais režīms ir piemērots TOPSwitch ar mazu jaudu un augstfrekvences transformatoru ar lielu izmēru.

Slēdža strāva pārtraukuma režīmā palielinās no nulles līdz maksimālajai vērtībai un pēc tam nokrītas līdz nullei. Tas nozīmē, ka katrā pārslēgšanas ciklā pilnībā jāatbrīvo augstfrekvences transformatorā uzkrātā enerģija, un tā pārslēgšanas strāvas viļņu forma ir trīsstūrveida. Ip un IRMS vērtības pārtraukuma režīmā ir lielākas, bet nepieciešamais Lp ir mazāks. Tāpēc tas ir piemērots, lai pieņemtu TOPSwitch ar lielāku izejas jaudu un atbilstošu augstfrekvences transformatoru ar mazāku izmēru.