Komutācijas cauruļu darbības princips komutācijas barošanas avotos
Stingri sakot, pārslēgšanās no vadītspējas uz atslēgšanu ir ļoti sarežģīts process, taču, analizējot darbības principu, mēs parasti vispirms vienkāršojam dažas nebūtiskas problēmas. Piemēram, kad strāvas slēdzis ir ieslēgts vai izslēgts, mēs to uzskatām par ideālu slēdzi, kas darbojas tikai divos stāvokļos: ieslēgts vai izslēgts. Bet patiesībā slēdža caurules vadīšana un izslēgšana ir ļoti sarežģīti procesi. Papildus izgatavošanai vai laušanai pastāv arī problēma, kuru nevar ignorēt augstās frekvencēs. Kad slēdža caurule ir ieslēgta, tā darbojas no izslēgšanas apgabala uz pastiprināšanas apgabalu un pēc tam no pastiprināšanas apgabala uz piesātinājuma apgabalu. Šis darba process prasa izmantot diferenciālvienādojumus, lai atrisinātu, un es nevēlos jūs iepazīstināt šeit pārāk sarežģīti.
Vienkārši sakot, ir nepieciešams laiks, lai strāvas slēdzis ieslēgtos un izslēgtos. Parasti slēdža caurules ieslēgšanas laiku tonnu vienkārši sadala ieslēgšanas aizkaves laikā td un ieslēgšanas laikā tr, savukārt slēdža caurules izslēgšanas laiku toff sadala izslēgšanas aizkaves laikā tstg (pazīstama arī kā izslēgšanas krātuve laiks) un izslēgšanas kritiena laiks tf.
Pirmajā komutācijas barošanas avota darba ciklā izejas spriegumam ir jāuzlādē filtra enerģijas uzglabāšanas kondensators. Lielās uzlādes strāvas dēļ slodze būs liela (vai līdzvērtīga slodzes īssavienojumam). Tāpēc vispārējiem komutācijas barošanas avotiem ir jāpieņem mīkstās palaišanas pasākumi. Sākumā darba cikls ir ļoti mazs, un tad tas pamazām kļūst normāls, tas ir, izejas jauda sākumā ir ļoti maza, un tad tā pakāpeniski palielinās. Sākumā darba spriegums ir salīdzinoši zems, un pēc tam tas lēnām palielinās līdz normālai vērtībai.
Stingri sakot, komutācijas barošanas avoti vienmēr darbojas nestabilā stāvoklī, un stabilitāte ir tikai relatīva. Piemēram, komutācijas barošanas avota sprieguma stabilizācijas process ir šāds: kad izejas spriegums palielinās, pēc paraugu ņemšanas un salīdzināšanas paraugu ņemšanas ķēde izvadīs kļūdas signālu impulsa platuma modulācijas ķēdei, samazinot darba ciklu un tādējādi samazinot izejas spriegums; Pēc tam, kad izejas spriegums samazinās, pēc paraugu ņemšanas un salīdzināšanas paraugu ņemšanas ķēde izvadīs kļūdas signālu impulsa platuma modulācijas ķēdei, palielinot darba ciklu un palielinot izejas spriegumu. Šajā atkārtotajā ciklā komutācijas barošanas avota izejas spriegums vienmēr svārstīsies uz augšu un uz leju noteiktā frekvencē pie vidējās sprieguma vērtības, un tā sauktā sprieguma stabilizācija ir tikai tāda, ka vidējā izejas sprieguma vērtība ir relatīvi stabila.
Strāva, kas plūst caur komutācijas transformatora primāro spoli, nav stabila vērtība, parasti zāģa zoba vilnis, un arī taisngrieža izejas strāva ir tāda pati. Gaismas diodes pastāvīga strāva parasti attiecas uz stabilu filtra izejas strāvu pēc filtrēšanas, kas attiecas arī uz vidējo vērtību, savukārt filtra ieejas strāva parasti ir zāģa zoba vilnis.
Parasti tiek uzskatīts, ka pirmais komutācijas barošanas avota cikls sākas no slēdža tranzistora vadītspējas, kas galvenokārt ir atkarīga no tā, kur sākas ķēde, kuru vēlaties analizēt. Ja tas attiecas uz brīdi, kad sāk darboties visas komutācijas barošanas avota ķēdes, var uzskatīt, ka tas sākas no strāvas slēdža ieslēgšanas brīža. Ja jums ir jāanalizē katra punkta viļņu forma, par atskaites punktu (vai sinhronizāciju) ir jāņem noteiktas ķēdes ierīces viļņu forma.
Pirmajā komutācijas barošanas avota ciklā paraugu ņemšanas ķēde parasti nedarbojas, jo izejas spriegums uzlādē filtra kondensatoru, kas prasa vairākus ciklus, lai uzlādētu līdz normālajai vērtībai. Tikai pēc tam, kad izejas spriegums sasniedz normālo vērtību, paraugu ņemšanas ķēde var darboties normāli. Tomēr, pirms iztveršanas ķēde darbojas pareizi, tās izejas spriegums ir vienāds ar 0, kas arī tiek uzskatīts par īpašu kļūdas signāla izvades gadījumu (negatīva maksimālā vērtība). Šajā gadījumā, ja komutācijas barošanas avotam nav mīkstās palaišanas ķēdes, slēdža caurules darba cikls darbības laikā būs liels, kas var viegli piesātināt transformatoru un sabojāt slēdža cauruli.
