مبدأ العمل لسلسلة تحويل التيار الكهربائي
إن أبسط مخطط لمبدأ العمل لمصدر طاقة تبديل متسلسل هو جهد التشغيل لمصدر طاقة التبديل، أي جهد دخل التيار المستمر؛ K هو مفتاح التحكم، R هو الحمل. عندما يتم تشغيل مفتاح التحكم K، يقوم مصدر طاقة التبديل بإخراج جهد نبضي لأعلى بعرض طن وسعة Ui إلى الحمل R؛ عندما يتم إيقاف تشغيل مفتاح التحكم K، فإنه يعادل إخراج مصدر طاقة التبديل جهد نبضي بعرض Toff وسعة 0 للحمل R. وبهذه الطريقة، "يعمل" مفتاح التحكم K بشكل مستمر و "إيقاف"، ويمكن الحصول على جهد الخرج المشكل بالنبض uo عند طرفي الحمل.
إن الشكل الموجي لجهد الخرج لمصدر طاقة تبديل السلسلة، وهو جهد الخرج uo لمفتاح التحكم K، عبارة عن موجة مربعة مشكلة بالنبض. سعة النبضة لأعلى تساوي جهد الإدخال Ui، وعرض النبضة يساوي وقت التشغيل طنًا لمفتاح التحكم K. من هذا، يمكن تحديد متوسط قيمة Ua لجهد الخرج uo لإمدادات الطاقة بتبديل السلسلة. تم الحصول عليها على النحو التالي:
في الصيغة، Ton هو الوقت الذي يتم فيه تشغيل مفتاح التحكم K، وT هو دورة عمل مفتاح التحكم K. عن طريق تغيير نسبة وقت التشغيل Ton لمفتاح التحكم K إلى وقت إيقاف التشغيل Toff، يمكن تغيير متوسط قيمة Ua لجهد الخرج uo. بشكل عام، يشير إليها الناس بدورة العمل، ممثلة بالحرف D، وهي:
إن السعة الأعلى لجهد الخرج uo لمصدر طاقة تبديل متسلسل تساوي جهد الدخل Ui، ومتوسط قيمة Ua لجهد الخرج uo تكون دائمًا أصغر من جهد الدخل Ui. لذلك، تستخدم مصادر الطاقة ذات التبديل المتسلسل بشكل عام القيمة المتوسطة Ua كجهد خرج متغير. ولذلك، فإن مصدر الطاقة لوحدة السلسلة ينتمي إلى مصدر طاقة التبديل التنحي.
يتم استخدام سلسلة تحويل الطاقة، والمعروفة أيضًا باسم المروحية، على نطاق واسع في التحكم في طاقة الخرج نظرًا لمبدأ عملها البسيط وكفاءتها العالية. على سبيل المثال، جهاز التحكم في السرعة للدراجات النارية الكهربائية وجهاز التحكم في الطاقة لمصدر طاقة الإضاءة كلها تنتمي إلى تطبيق مصدر طاقة التبديل المتسلسل. إذا تم استخدام مصدر طاقة التبديل المتسلسل فقط للتحكم في خرج الطاقة، فيمكن لخرج الجهد توفير خرج الطاقة مباشرة للحمل دون توصيله بدائرة مرشح المعدل؛ ولكن إذا تم استخدامه للحصول على مخرجات مستقرة، فيجب أن يخضع للتصحيح والتصفية.
عيب مصدر طاقة التبديل المتسلسل هو أن المدخلات والمخرجات تشترك في نفس الأرض، مما قد يتسبب بسهولة في تداخل EMI وكهربة اللوحة الأساسية. عندما يكون جهد الدخل هو جهد الخرج المصحح للتيار الكهربائي، فقد يتسبب ذلك بسهولة في حدوث صدمة كهربائية ويكون غير آمن للسلامة الشخصية
