Met welke factoren moet rekening worden gehouden bij het selecteren van een schakelende voeding
Voor ingenieurs is de selectie van schakelende voeding een proces dat elke keer dat ze een voeding plannen, moet worden voltooid. Op het eerste gezicht is het een vraag met één keuze, maar voordat de definitieve selectie wordt gemaakt, moeten ingenieurs met veel factoren rekening houden. Natuurlijk hebben we er op het eerste moment aan gedacht. Het zal een kwestie van kosten zijn. Wat ik in het artikel van vandaag wil uitleggen, is dat we bij het selecteren van de voeding naast de kosten ook aandacht moeten besteden aan enkele interne factoren om de meest geschikte voedingsmodule te kiezen.
Wat betreft de selectie van schakelende voedingsmodules, moeten we opletten en veel regels overwegen. De nominale waarde van verzekeringsdraad is bijvoorbeeld 1A, wat verwijst naar het doel op 25 graden, maar als de apparatuur werkt op 50 graden, kan de nominale waarde van verzekeringsdraad lager zijn dan 1A, en de ontwerpmarge bij deze temperatuur moet groter worden geselecteerd. Op dezelfde manier is de 1mH van de inductantie niet altijd 1mH, het is op 1kHz, als je het op 1MHz gebruikt, is de waarde van de 1mH-inductantie die door de processor wordt verzonden niet 1mH, omdat bij 1M de inductantiespoel Aanvankelijk verdeelde capaciteit speelt een grote rol, wat een deel van de inductantie zal compenseren. Het invoegverlies van het filter IL=25dB is wanneer MHz Rs/RL=50 ohm (bronimpedantie en belastingsimpedantie), maar in de praktijk is het moeilijk om de impedantie te bereiken om aan deze eis te voldoen in onze filtertoepassing, dus 25dB. Het invoegverlies wordt aanzienlijk verminderd. Kralen, condensatoren, diodes, weerstanden... ze hebben allemaal vergelijkbare regels. Laten we het hebben over de regels voor het selecteren van de voedingsmodule anders dan de kosten. Er zijn veel topologieën van vermogensmodules, zoals flyback, forward, push-pull, half-bridge en full-bridge, die elk vanwege hun verschillende principes superieur zijn in bepaalde karakteristieke indicatoren.
De eerste is de flyback-voeding. In één cyclus van de schakelaar is er geen ontlading tijdens de oplaadperiode. Vanwege deze eigenschap is het moeilijk om uitstekend tijdmanagement en rimpelkarakteristieken te bereiken. Hoewel het kan worden bereikt door middel van grote energieopslagcondensatoren helpen het een beetje op te lossen, maar het principiële defect is toch gebrekkig en het gebrek aan intelligentie kan worden gecompenseerd door hard te werken, maar als het goedgemaakt wordt en kritieke problemen tegenkomt, zal het een bepaalde hindernis niet kunnen overwinnen. Lekkage-inductantie is ook groot en andere problemen, maar de voordelen zijn een eenvoudige schakeling, lage kosten, klein formaat, geen noodzaak om magnetische resetwikkeling toe te voegen, en het ingangsspanningsschema is relatief breed. Juist hierdoor is het goed voor meer dan 70 procent van de totale stroomvoorzieningsmarkt.
Laten we het hebben over de topologische structuur van andere belangrijke schakelende voedingen op de markt voor voedingen. De uitgangsspanningsovergangsbesturingskarakteristieken van de voorwaartse voeding zijn beter en de laadcapaciteit is sterker, maar de nadelen zijn ook duidelijk. Er worden een grote energieopslagfilterinductor en een vrijloopdiode gebruikt, het volume is groot en de elektromotorische spanning van de primaire spoel van de transformator is hoog. De eisen aan de schakelbuis zijn hoog (makkelijk af te breken en te beschadigen). De transiënte reactiesnelheid van de push-pull-voeding is zeer hoog en de uitgangsspanningskarakteristieken zijn uitstekend. In alle topologische structuren is het een schakelende voeding met de hoogste bezettingsgraad, geen magnetische fluxlekkage en een eenvoudig aandrijfcircuit. Maar het nadeel is dat de twee schakelapparaten een hoge weerstandsspanningswaarde nodig hebben; er zijn twee sets primaire spoelen en de push-pull schakelende voeding met een klein uitgangsvermogen is een nadeel. Als de twee voorwaartse converters niet volledig symmetrisch of gebalanceerd zijn, zal de geaccumuleerde bias-magnetisatie na verschillende cycli de magnetische kern vol maken, wat resulteert in een overmatige bekrachtigingsstroom van de hoogfrequente transformator en zelfs de schakelbuis kan beschadigen. Het uitgangsvermogen van de brugschakelvoeding is erg groot, het werkvermogen is erg hoog, de weerstandsspanningswaarde van de schakelbuis is relatief laag en de primaire spoel van de transformator heeft slechts één wikkeling nodig. Het nadeel is dat het vermogen laag is, er een halfgeleidend gebied zal zijn en het verlies groot is.
De bovenstaande problemen worden veroorzaakt door de inherente voor- en nadelen van de topologische structuur. Hoewel we de powermodule als een black box kunnen beschouwen, is dit ook een punt waar we op moeten letten bij het kiezen van een voeding. Door de oplossingen die dezelfde functie kunnen realiseren, is de ene eenvoudig te realiseren en de andere met veel moeite.
Naast het overwegen van de voor- en nadelen bij het selecteren van een topologiestructuur, moeten we ook beoordelen op basis van de instabiliteit van de belasting. Sommige belastingen zijn relatief stabiel, terwijl sommige belastingen onstabieler zijn, en sommige hebben zelfs geen belasting, of volledige belasting, of een tijdelijke toename van de belasting of een tijdelijke afname van de belasting. Als er zo'n probleem is, kunt u dit het beste met de fabrikant van voedingsmodules en toegeven dat er noodzakelijke beschermende maatregelen in zijn plan zijn opgenomen, kan niet alle voeding dit doel bereiken. Het type belasting is dus ook een beïnvloedende factor. Gewone modules, waarvan de uitvoer standaard is ontworpen voor weerstandsbelasting, als de belasting rationeel of capacitief is, moet dit afzonderlijk worden uitgelegd met de fabrikant van de module, zodat de interne apparaten of parameters van de voedingsmodule enigszins kunnen worden aangepast wanneer de fabrikant de fabriek verlaat.
Naast de bovenstaande zeer belangrijke selectiefactoren, moeten we ook rekening houden met de schakelfrequentie, rimpel, veiligheidseisen, enz. Bij het selecteren van de schakelende voedingsmodule. Er moet ook op de schakelfrequentie van de powermodule worden gelet. Hij koos de selectie van de filterparameters (afsnijfrequentie, volgorde) van het externe vermogensfilter. De rimpel is gerelateerd aan de topologische structuur, de parameters van de capaciteit en inductantie en de toestand van de belasting. Voor een 5v-voeding kan de rimpel 50mv bereiken en de fout van een enkele voeding is 1 procent. Voor circuits die een hoge precisie vereisen, de fout van de voeding en het uitbreidingscircuit De fout van de signaalkabel, de fout van de signaalkabel, de afrondingsfout van AD, nadat meerdere fouten zijn verzameld en samengevoegd, zal de totale fout zijn groot. Of er een filterschema in de voedingsmodule zit, of er veiligheidseisen zijn (lekstroom, isolatiespanning, vochtigheidseisen), temperatuurstijgingskarakteristieken, schakelvermogen, ingangsspanningsfluctuatieschema, belastingsregelsnelheid, etc. in de apparatuur waar de voedingsmodule is gelokaliseerd, er zijn nog veel plaatsen om naar te vragen. We kunnen dus begrijpen dat de selectie van schakelende voedingsmodules niet alleen de kosten zijn, wat de enige indicator is die aandacht verdient.
