مبدأ العمل لمحول تردد الطاقة وإمدادات الطاقة
مبدأ العمل لمحول تردد الطاقة بسيط نسبيًا. يتم تحويل مدخلات جهد التيار المتردد لتردد الطاقة من الملف الأساسي إلى مجال مغناطيسي، والذي ينتقل عبر مادة مغناطيسية (عادةً صفائح فولاذية من السيليكون) إلى الملف الثانوي لتحفيز الجهد. تردد الخرج هو نفس تردد الإدخال، ويتم تقليل الجهد وفقًا لنسبة لفات المرحلة الأولى من الملف (إذا كان هناك المزيد من اللفات الثانوية، فهذا بمثابة تعزيز). نظرًا لحقيقة أن المحول يخرج تيارًا مترددًا، بينما تستخدم معظم الدوائر الكهربائية تيارًا مباشرًا، فإن جهد خرج المحول يحتاج إلى تصحيح وتصفية وتثبيت ودوائر أخرى ليصبح جهدًا سلسًا ومستقرًا نسبيًا لدائرة الحمل عمل.
لا يزال مكون المحول الأساسي لمصدر طاقة التحويل عبارة عن محول، ويتبع أيضًا القاعدة التي تنص على أن نسبة الجهد تساوي نسبة الدوران. على عكس محولات تردد الطاقة، تحتاج مصادر تحويل الطاقة إلى زيادة تردد تشغيلها، مما يعني أنها بحاجة إلى تحويل جهد التيار المتردد المنخفض التردد إلى جهد تيار متردد عالي التردد، الأمر الذي يتطلب تنفيذ دوائر تحكم إضافية. نظرًا لأن تشغيل الدائرة يتطلب تيارًا مباشرًا، فإن جهد التيار المتردد المدخل يحتاج إلى تصحيح ليصبح جهد تيار مباشر قبل أن يمكن التحكم فيه من خلال الدائرة اللاحقة. بأخذ دائرة شاحن الهاتف المحمول شائعة الاستخدام كمثال، دعونا نفهم بإيجاز مبدأ العمل لتحويل مصدر الطاقة.
بعد التصحيح والتصفية، سيصبح جهد التيار المتردد المدخل 220 فولت جهد تيار مستمر يبلغ حوالي 310 فولت (أي ذروة جهد التيار المتردد 220 فولت). بعد ذلك، من الضروري تحويل جهد التيار المستمر هذا إلى جهد تيار متردد عالي التردد. إن أبسط طريقة لتحويل هذا الجهد إلى تيار متناوب عالي التردد هي استخدام مفتاح يفتح ويغلق بسرعة، وبالتالي تحويل التيار المباشر إلى جهد تيار مباشر نبضي عالي السرعة. المكون الذي ينفذ هذا المفتاح هو الترانزستور. يمكن استخدام الترانزستورات، بما في ذلك الترانزستورات شائعة الاستخدام وترانزستورات التأثير الميداني، كمفاتيح إلكترونية، أي عن طريق التحكم في جهد أحد الأطراف (قاعدة الترانزستور وبوابة ترانزستور التأثير الميداني)، والطرفين الآخرين يمكن التحكم بها للتشغيل أو الإيقاف.
مع المفتاح، الخطوة التالية هي الحصول على دائرة تتحكم في المفتاح. تتمثل وظيفة هذه الدائرة في إخراج إشارات التبديل عالية السرعة للتحكم في توصيل وقطع أنبوب التبديل. تسمى هذه الدائرة بدائرة التذبذب. هناك أنواع عديدة من دوائر التذبذب في تبديل مصادر الطاقة، بغض النظر عن النوع الذي يستخدم لتوفير إشارات التحكم لترانزستور التبديل.
بعد التحكم به بواسطة دائرة التحكم، يتغير جهد الدخل من تيار متردد منخفض التردد إلى جهد تيار مستمر نبضي عالي التردد. يتم إدخاله إلى محول لتقليل الجهد، ويتم أيضًا تصحيح وتصفية خرج الجهد بواسطة المحول ليصبح مخرج تيار مستمر، مما يوفره للحمل للتشغيل. على عكس محولات تردد الطاقة، يحتوي مزود طاقة التبديل أيضًا على دائرة كشف جهد إضافية، والتي تكتشف إشارة جهد الخرج وتغذيها مرة أخرى إلى دائرة التحكم الأساسية للمحول لتنظيم الجهد. يعمل هذا على تحسين استقرار جهد خرج مصدر الطاقة ويسمح بنطاق جهد دخل واسع. لذا فإن عملية عمل مصدر طاقة التحويل يتم تحقيقها فعليًا من خلال عدة عمليات من AC DC، DC AC، ثم AC DC.
قد يكون هناك سؤال هنا، أليس المحول قادرًا على توفير طاقة التيار المتردد فقط، فلماذا يمكن أيضًا تحويل طاقة التيار المستمر من مصدر طاقة التحويل من خلال محول؟ لا يمكن للمحولات أن تمر إلا من خلال طاقة التيار المتردد، مما يتطلب على وجه التحديد تغييرات في التدفق المغناطيسي. تردد الطاقة طاقة التيار المتردد عبارة عن موجة جيبية ذات نصف دورة موجبة وسالبة، مما سيؤدي إلى تغيرات في التدفق المغناطيسي. يقوم تحويل مصادر الطاقة بتحويل التيار المباشر إلى تيار مباشر نابض من خلال أنبوب التبديل. يقوم أنبوب التبديل بتغيير التدفق المغناطيسي من القطع إلى التوصيل، ثم من التوصيل إلى القطع.
