مزود طاقة بتبديل أحادي الرقاقة مع وضعين للعمل
تتميز الدائرة المتكاملة لإمداد الطاقة بتبديل الرقاقة الواحدة بمزايا التكامل العالي ، والأداء العالي التكلفة ، وأبسط دائرة طرفية ، وأفضل مؤشر أداء ، ويمكن أن تشكل مصدر طاقة تحويل معزول عالي الكفاءة بدون محول تردد طاقة. بعد أن ظهر في منتصف التسعينيات وأواخره ، أظهر حيوية قوية. في الوقت الحاضر ، أصبحت الدائرة المتكاملة المفضلة لتطوير مصادر طاقة تحويل الطاقة المتوسطة والصغيرة ، وإمدادات طاقة التحويل الدقيق ووحدات الطاقة في العالم. إن مصدر طاقة التحويل المكون منه يكافئ من حيث التكلفة مصدر الطاقة الخطي المنظم لنفس الطاقة ، بينما تم تحسين كفاءة مصدر الطاقة بشكل كبير ، ويتم تقليل الحجم والوزن إلى حد كبير. وقد أدى ذلك إلى خلق ظروف جيدة للترويج والترويج لمصادر طاقة التحويل الجديدة.
ملامح من امدادات الطاقة التحويلية متجانسة
(1) يشمل TOpSWitch-II مذبذبًا ومضخمًا للخطأ ومعدل عرض النبض ودائرة البوابة وأنبوب تبديل الطاقة عالي الجهد (MOSFET) ودائرة التحيز ودائرة حماية التيار الزائد والحماية من الحرارة الزائدة ودائرة إعادة التشغيل ، ودائرة الإغلاق / إعادة التشغيل التلقائي . يستخدم محول عالي التردد لعزل طرف الإخراج تمامًا عن الشبكة ، وهو آمن وموثوق. إنه مصدر طاقة تحويل يتم التحكم فيه حاليًا مع خرج تصريف مفتوح. نظرًا لاستخدام دوائر CMOS ، يتم تقليل استهلاك الطاقة للجهاز بشكل كبير.
(2) هناك ثلاثة أطراف فقط: محطة التحكم C ، والمصدر S ، والصرف D ، والتي يمكن مقارنتها بالمنظمات الخطية ثلاثية الأطراف ويمكن أن تشكل مصدر طاقة تبديل flyback بدون محول تردد طاقة بأبسط طريقة. من أجل إكمال مجموعة متنوعة من وظائف التحكم والتحيز والحماية ، تعد C و D طرفي متعدد الوظائف ، مما يحقق دبوسًا واحدًا بوظائف متعددة. إذا أخذنا محطة التحكم كمثال ، فلها ثلاث وظائف: ① يوفر الجهد VC لهذا الطرف جهدًا متحيزًا لمنظم التحويل على الشريحة ومرحلة محرك البوابة ؛ ② يمكن لـ IC الحالي لهذا الجهاز ضبط دورة العمل ؛ ③ يستخدم هذا الطرف أيضًا كفرع لإمداد الطاقة. يتم تحديد نقطة الاتصال مع مكثف إعادة التشغيل / التعويض التلقائي ، ويتم تحديد تردد إعادة التشغيل التلقائي بواسطة مكثف تجاوز خارجي ، ويتم تعويض حلقة التحكم.
(3) نطاق دخل التيار المتردد واسع للغاية. تعتبر طاقة التيار المتردد 220V ± 15 بالمائة اختيارية لإدخال الجهد الثابت ، إذا كانت مزودة بقدرة التيار المتردد ذات النطاق الواسع 85 ~ 265V ، فسيتم تقليل طاقة الخرج القصوى بنسبة 40 بالمائة. نطاق تردد الإدخال لمصدر طاقة التبديل هو 47 ~ 440 هرتز.
[4) القيمة النموذجية لتردد التبديل هي 100 كيلو هرتز ، ونطاق ضبط نسبة التشغيل هو 1.7 بالمائة إلى 67 بالمائة. تبلغ كفاءة إمداد الطاقة حوالي 80 في المائة ، حتى 90 في المائة ، وهو ما يقرب من ضعف مصدر الطاقة الخطي المنظم والمتكامل. نطاق درجة حرارة عملها هو 0-70 درجة أقصى درجة حرارة تقاطع للرقاقة هي Tjm =135 درجة.
(5) مبدأ العمل الأساسي لـ TOpSwitch-II هو استخدام التغذية المرتدة الحالية IC لضبط نسبة العمل D لتحقيق الغرض من تنظيم الجهد. على سبيل المثال ، عندما يكون الجهد الناتج VOT لمصدر طاقة التبديل ناتجًا عن سبب ما ، فإن دائرة التغذية الراجعة optocoupler ستجعل Ic ↑ → جهد الخطأ Vrt → D ↓ → Vo ↓ ، بحيث تظل Vo دون تغيير. والعكس صحيح.
(6) الدائرة الطرفية بسيطة والتكلفة منخفضة. خارجيًا ، تحتاج فقط إلى توصيل مرشح التصحيح ، ومحول التردد العالي ، ودائرة الحماية الأولية ، ودائرة التغذية الراجعة ، ودائرة الإخراج. يمكن أن يؤدي استخدام هذه الرقائق أيضًا إلى تقليل التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن تبديل إمدادات الطاقة.
وضعان للعمل من مصدر طاقة التحويل المتآلف
يحتوي مصدر طاقة التحويل الأحادي على وضعين أساسيين للعمل: أحدهما هو الوضع المستمر CUM (وضع ContinuousMode) ، والآخر هو الوضع غير المستمر
تبديل الأشكال الموجية الحالية للوضعين في الشكل.
(أ) الوضع المستمر (ب) الوضع غير المستمر
DUM (الوضع غير المستمر). يظهر الشكل (أ) والشكل (ب) على التوالي أشكال موجة التبديل الحالية لهذين الوضعين. يمكن أن نرى من الشكل أنه في الوضع المستمر ، يبدأ تيار التبديل الأساسي من سعة معينة ، ثم يرتفع إلى قيمة الذروة ، ثم يعود بسرعة إلى الصفر. شكل الموجة الحالي للتبديل هو شبه منحرف. يوضح هذا أنه في الوضع المستمر ، نظرًا لأن الطاقة المخزنة في المحول عالي التردد لا يتم إطلاقها بالكامل في كل دورة تبديل ، فإن دورة التبديل التالية لها طاقة أولية. يمكن أن يؤدي اعتماد الوضع المستمر إلى تقليل ذروة Ip الحالية الأولية وقيمة IRMS الحالية الفعالة ، وتقليل استهلاك الطاقة للرقاقة. ومع ذلك ، يتطلب الوضع المستمر زيادة في المحاثة الأولية Lp ، مما سيؤدي إلى زيادة حجم المحولات عالية التردد. باختصار ، الوضع المستمر مناسب لـ TOPSwitch مع محولات طاقة صغيرة وعالية التردد ذات حجم كبير.
يرتفع تيار التبديل في الوضع المتقطع من الصفر إلى قيمة الذروة ثم ينخفض إلى الصفر. هذا يعني أن الطاقة المخزنة في المحولات عالية التردد يجب أن يتم إطلاقها بالكامل في كل دورة تبديل ، وأن شكل موجة التبديل الحالي يكون مثلثًا. تكون قيم Ip و IRMS في الوضع غير المستمر أكبر ، لكن Lp المطلوب أصغر. لذلك ، فهي مناسبة لاعتماد مفتاح TOPS مع طاقة خرج أكبر ومطابقة محول عالي التردد بحجم أصغر.
