Zachte schakeltoepassingen in schakelende voedingen
Momenteel wordt schakelende voeding op grote schaal gebruikt in bijna alle elektronische apparatuur met de kenmerken van klein formaat, lichtgewicht en hoog rendement, wat een onmisbare voedingsmethode is voor de snelle ontwikkeling van de hedendaagse elektronische informatie-industrie. Het is een onmisbare energievoorziening voor de snelle ontwikkeling van de hedendaagse elektronische informatie-industrie.
Hard schakelen en zacht schakelen in schakelende voedingen zijn voor het schakelen van transistors. Hard schakelen is het met geweld in- of uitschakelen van de schakeltransistor, ongeacht de spanning of stroom op de schakeltransistor. Wanneer de spanning en stroom van de schakelbuis (tussen drain en source, of tussen collector en emitter) groot zijn, duurt het schakelen van de schakelbuis, als gevolg van het schakelen tussen de toestand van de schakelbuis (van geleiding naar afsnijding, of van afsnijding naar geleiding), een lange tijd. een bepaalde hoeveelheid tijd, waardoor de toestand van de schakelbuis gedurende een bepaalde tijd zal schakelen, de spanning en stroom is er een kruising over het gebied, de oversteek veroorzaakt door het verlies van de schakelbuis (schakelverlies van de schakelbuis) met het schakelen frequentie, het schakelverlies van de schakelbuis. Het schakelverlies (schakelverlies van de schakelbuis) neemt snel toe met de toename van de schakelfrequentie.
Bij inductieve belastingen wordt bij het uitschakelen van de schakeltransistor een piekspanning geïnduceerd. Hoe hoger de schakelfrequentie, hoe sneller de uitschakeling en hoe hoger de geïnduceerde spanning. Deze spanning wordt aan beide uiteinden van het schakelapparaat toegevoegd, waardoor het apparaat gemakkelijk kapot kan gaan.
Bij capacitieve belastingen is de piekstroom op het moment van schakelen van de transistorgeleiding hoog. Wanneer de schakeltransistor dus wordt ingeschakeld bij een zeer hoge spanning, zal alle energie die is opgeslagen in de junctiecapaciteit van de schakeltransistor in de vorm van stroom in het apparaat worden gedissipeerd. Hoe hoger de frequentie, hoe groter de inschakelstroompiek, die schade door oververhitting aan de schakelbuis kan veroorzaken.
Bovendien is er een diode in het secundaire hoogfrequente gelijkrichtercircuit, van de geleiding tot de uitschakeling, er is een omgekeerde herstelperiode, de schakeltransistor in de periode aan, het is gemakkelijk om een grote inschakelstroom te produceren. Het is duidelijk dat hoe hoger de frequentie, hoe groter de inschakelstroom, wat schadelijk is voor de veilige werking van de schakeltransistor.
Ten slotte genereert de schakeltransistor in de schakelende voeding die wordt gebruikt voor hard schakelen ernstige elektromagnetische hinder. Naarmate de frequentie toeneemt en de di/dt en du/dt in het circuit toenemen, neemt ook de gegenereerde elektromagnetische hinder toe. Naarmate de frequentie toeneemt en de di/dt en du/dt in het circuit toenemen, neemt ook de gegenereerde EMI toe, wat de normale werking van de schakelende voeding zelf en de omringende elektronische apparatuur beïnvloedt.
De bovengenoemde problemen belemmeren de verbetering van de werkfrequentie van schakelinrichtingen (schakeltransistoren en hoogfrequente gelijkrichtdiodes) ernstig. De afgelopen jaren heeft het onderzoek naar soft-switchingtechnologie een effectieve manier opgeleverd om de bovengenoemde tekortkomingen te overwinnen. Het onderzoek naar zachte schakeltechnologie dat de afgelopen jaren is uitgevoerd, biedt een effectieve manier om de bovengenoemde defecten te overwinnen. In tegenstelling tot het harde schakelprincipe is het ideale zachte uitschakelproces dat de stroom eerst naar nul daalt en de spanning langzaam stijgt naar de uitschakelwaarde, zodat het uitschakelverlies wordt verminderd. Het uitschakelverlies is ongeveer nul, omdat de stroom al tot nul is gedaald voordat het apparaat wordt uitgeschakeld. Omdat de stroom al tot nul is gedaald voordat het apparaat wordt uitgeschakeld, is het inductieve uitschakelprobleem opgelost. Het ideale zachte inschakelproces is er een waarbij de spanning eerst naar nul daalt en de stroom langzaam stijgt naar de uit-statuswaarde. Het ideale zachte inschakelproces is dat de spanning eerst naar nul daalt, waarbij de stroom langzaam stijgt naar de aan-statuswaarde, dus het inschakelverlies is ongeveer nul, de capaciteitsspanning van het apparaat is ook nul, waardoor de capacitieve inschakeling wordt opgelost probleem. Tegelijkertijd is het omgekeerde herstelproces van de diode voorbij bij het inschakelen, dus het probleem met het omgekeerde herstel van de diode bestaat niet.
Soft-switching-technologie draagt ook bij aan de vermindering van elektromagnetische hinderniveaus vanwege het feit dat de schakeltransistor geleidt bij nulspanning en uitschakelt bij nulstroom, terwijl de snelle hersteldiode ook soft-off is.
Tegelijkertijd wordt de snelle hersteldiode ook zacht uitgeschakeld, wat de di/dt en du/dt van het voedingsapparaat aanzienlijk kan verminderen, en dus het EMI-niveau kan worden verminderd.
