Werkingsprincipe van netfrequentietransformator en voeding
Het werkingsprincipe van een vermogensfrequentietransformator is relatief eenvoudig. De AC-spanningsingang op de voedingsfrequentie van de primaire spoel wordt omgezet in een magnetisch veld, dat via magnetisch materiaal (meestal siliciumstaalplaat) naar de secundaire spoel wordt gestuurd om spanning te induceren. De uitgangsfrequentie is hetzelfde als de ingangsfrequentie, en de spanning wordt verlaagd volgens de verhouding van de spoelwindingen van de eerste trap (als er meer secundaire windingen zijn, is dit een boost). Vanwege het feit dat de transformator wisselstroom afgeeft, terwijl de meeste elektrische circuits gelijkstroom gebruiken, moet de uitgangsspanning van de transformator worden gelijkgericht, gefilterd, gestabiliseerd en andere circuits om een relatief gelijkmatige en stabiele spanning te krijgen voor het belastingscircuit. werk.
De kerntransformatorcomponent van de schakelende voeding is nog steeds een transformator en volgt ook de regel dat de spanningsverhouding gelijk is aan de draaiverhouding. In tegenstelling tot netfrequentietransformatoren moeten schakelende voedingen hun werkfrequentie verhogen, wat betekent dat ze laagfrequente wisselspanning moeten omzetten in hoogfrequente wisselspanning, wat de implementatie van extra regelcircuits vereist. Omdat de werking van het circuit gelijkstroom vereist, moet de ingangswisselspanning worden gelijkgericht om gelijkstroomspanning te worden voordat deze via het volgende circuit kan worden geregeld. Laten we een veelgebruikt opladercircuit voor mobiele telefoons als voorbeeld nemen en kort het werkingsprincipe van een schakelende voeding begrijpen.
Na gelijkrichting en filtering zal de ingangsspanning van 220V AC een gelijkspanning van ongeveer 310V worden (dwz de piek van 220V AC-spanning). Vervolgens is het nodig om deze gelijkspanning om te zetten in hoogfrequente wisselspanning. De eenvoudigste manier om deze spanning om te zetten in hoogfrequente wisselstroom is door een schakelaar te gebruiken die snel opent en sluit, waardoor gelijkstroom wordt omgezet in snelle pulsgelijkstroomspanning. Het onderdeel dat deze schakelaar implementeert, is een transistor. Transistors, inclusief veelgebruikte transistors en veldeffecttransistors, kunnen worden gebruikt als elektronische schakelaars, dat wil zeggen door de spanning van één pin (de basis van de transistor en de poort van de veldeffecttransistor) te regelen, de andere twee pinnen kan worden bediend om in of uit te schakelen.
Met een schakelaar is de volgende stap het hebben van een circuit dat de schakelaar bestuurt. De functie van dit circuit is het uitvoeren van hogesnelheidsschakelsignalen om de geleiding en uitschakeling van de schakelbuis te regelen. Dit circuit wordt een oscillatiecircuit genoemd. Er zijn veel soorten oscillatiecircuits in schakelende voedingen, ongeacht welke wordt gebruikt om stuursignalen aan de schakeltransistor te leveren.
Na te zijn bestuurd door het stuurcircuit, verandert de ingangsspanning van laagfrequente wisselstroom naar hoogfrequente gepulseerde gelijkspanning. Het wordt ingevoerd in een transformator voor spanningsreductie, en de door de transformator afgegeven spanning wordt ook gelijkgericht en gefilterd om een gelijkstroomuitvoer te worden, waardoor deze aan de belasting wordt geleverd voor gebruik. In tegenstelling tot netfrequentietransformatoren beschikt de schakelende voeding ook over een extra spanningsdetectiecircuit, dat het uitgangsspanningssignaal detecteert en terugstuurt naar het primaire stuurcircuit van de transformator voor spanningsregeling. Dit verbetert de stabiliteit van de uitgangsspanning van de schakelende voeding en maakt een breed ingangsspanningsbereik mogelijk. Het werkproces van een schakelende voeding wordt dus feitelijk bereikt via verschillende processen van AC DC, DC AC en vervolgens AC DC.
Er kan hier een vraag rijzen: is een transformator niet alleen geschikt voor wisselstroom, waarom kan gelijkstroom van een schakelende voeding ook via een transformator worden getransformeerd? Transformatoren kunnen alleen wisselstroom passeren, wat met name veranderingen in de magnetische flux vereist. Stroomfrequentie Wisselstroom is een sinusgolf met een positieve en een negatieve halve cyclus, die zal resulteren in veranderingen in de magnetische flux. Schakelvoedingen zetten gelijkstroom via een schakelbuis om in gepulseerde gelijkstroom. De schakelbuis verandert de magnetische flux van afsnijding naar geleiding, en vervolgens van geleiding naar afsnijding.
