Werkingsprincipe van netfrequentietransformator en schakelende voeding
Het werkingsprincipe van de vermogensfrequentietransformator is relatief eenvoudig. De door de primaire spoel ingevoerde wisselspanning van de voedingsfrequentie wordt omgezet in een magnetisch veld, dat via een magnetisch geleidend materiaal (meestal een siliciumstaalplaat) naar de secundaire spoel wordt overgebracht om een spanning op te wekken. De uitgangsfrequentie is hetzelfde als de ingangsfrequentie en de spanning wordt verlaagd in overeenstemming met de verhouding tussen primaire en secundaire spoelwindingen (als er meer secundaire windingen zijn, is dit een boost). Aangezien de uitvoer van de transformator wisselstroom is en de meeste elektrische circuits gelijkstroom gebruiken, moet de uitgangsspanning van de transformator worden gelijkgericht, gefilterd, gestabiliseerd en andere circuits om een relatief soepele en stabiele spanning te krijgen om het belastingscircuit te laten werken.
Het kerntransformatie-element van de schakelende voeding is nog steeds een transformator, en het volgt ook de regel dat de spanningsverhouding gelijk is aan de windingsverhouding. Anders dan de vermogensfrequentietransformator, moet de schakelende voeding de werkfrequentie verhogen, dat wil zeggen dat deze de laagfrequente wisselspanning moet veranderen in een hoogfrequente wisselspanning, waarvoor een extra regelcircuit moet worden gerealiseerd. Omdat de werking van het circuit gelijkstroom vereist, moet de ingangswisselspanning eerst worden gelijkgericht om een gelijkstroomspanning te worden voordat deze door het volgende circuit kan worden geregeld. Laten we een veelgebruikt oplaadcircuit voor mobiele telefoons als voorbeeld nemen om kort het werkingsprincipe van de schakelende voeding te begrijpen.
Nadat de ingangsspanning van 220 V wisselstroom is gelijkgericht en gefilterd, wordt deze een gelijkspanning van ongeveer 310 V (dat wil zeggen de piekwaarde van de 220 V wisselspanning). Vervolgens moet deze gelijkspanning worden omgezet in een hoogfrequente wisselspanning. Om deze spanning om te zetten in hoogfrequente wisselstroom, is de eenvoudigste manier om een schakelaar te gebruiken om de schakelaar snel te openen en te sluiten, zodat de gelijkstroom kan worden omgezet in een snelle gepulste gelijkstroomspanning. Het onderdeel dat deze schakelaar realiseert is een transistor. Transistors, inclusief veelgebruikte triodes en veldeffecttransistors, enz., deze twee componenten kunnen worden gebruikt als elektronische schakelaars, dat wil zeggen bestuurd door de spanning van een pen (de basis van de triode en de poort van de veldeffecttransistor), alleen de andere twee pinnen kunnen aan en uit worden gezet.
Met de schakelaar is de volgende stap het hebben van een circuit om de schakelaar te bedienen. De functie van dit circuit is om een snel schakelsignaal af te geven om het in- en uitschakelen van de schakelbuis te regelen. Deze schakeling wordt een oscillatieschakeling genoemd. Er zijn veel soorten oscillerende circuits in schakelende voedingen, het maakt niet uit welke, de functie is om stuursignalen naar de schakelende buis te sturen.
Na de besturing van het regelcircuit verandert de ingangsspanning van laagfrequente wisselstroom in hoogfrequente gepulseerde gelijkstroomspanning, die wordt ingevoerd in de transformator voor step-down, en de uitgangsspanning door de transformator zal ook worden gelijkgericht en gefilterd om gelijkstroomoutput te worden, die wordt geleverd aan de belasting Work. Anders dan de vermogensfrequentietransformator, heeft de schakelende voeding ook een deel van het spanningsdetectiecircuit, dat het uitgangsspanningssignaal terugkoppelt naar het primaire regelcircuit van de transformator voor spanningsregeling na detectie, zodat de uitgangsspanning van de schakeling voeding is stabiel. prestaties zijn verbeterd en kunnen een breed ingangsspanningsbereik hebben. Daarom wordt het werkproces van de schakelende voeding feitelijk gerealiseerd door verschillende processen van AC-DC, DC-AC en vervolgens AC-DC.
De vraag kan hier zijn, kan de transformator niet alleen wisselstroom doorgeven, waarom kan de gelijkstroom van de schakelende voeding ook via de transformator worden getransformeerd? Wel is het zo dat de transformator alleen wisselstroom kan doorlaten. Het heeft met name een verandering in de magnetische flux nodig. Aangezien de wisselstroom van de vermogensfrequentie een sinusgolf is en positieve en negatieve halve cycli heeft, zal dit een verandering in de magnetische flux veroorzaken. De schakelende voeding gebruikt de schakelende buis om de gelijkstroom om te zetten in gepulste gelijkstroom. De schakelbuis verandert van afsnijding naar geleiding en vervolgens van geleiding naar afsnijding, wat ook veranderingen in de magnetische flux zal veroorzaken.
