Классификация импульсных источников питания, подробное объяснение источников питания AD/DC и DC/DC.
Классификация импульсных источников питания
Народная область технологии импульсных источников питания заключается в разработке соответствующих силовых электронных устройств при разработке технологии преобразования частоты переключения. Взаимное продвижение этих двух компаний способствует развитию импульсных источников питания в направлении легких, небольших, тонких, малошумных, высоконадежных и защищенных от помех с темпами роста более двух цифр каждый год. Импульсные источники питания можно разделить на две категории: AC/DC и DC/DC. Преобразователи постоянного тока теперь имеют модульную структуру, а технология проектирования и производственный процесс стали зрелыми и стандартизированными как внутри страны, так и за рубежом, и получили признание пользователей. Однако модульность AC/DC из-за своих особенностей сталкивается с более сложными техническими и производственными проблемами в процессе модульности. Ниже описаны структура и характеристики двух типов импульсных источников питания.
Преобразование постоянного/постоянного тока
Преобразование постоянного тока в постоянный — это процесс преобразования фиксированного напряжения постоянного тока в переменное напряжение постоянного тока, также известный как прерывание постоянного тока. Существует два способа работы прерывателей: один — сохранить режим широтно-импульсной модуляции Ts неизменным и изменить T (универсальный), а другой — сохранить режим частотной модуляции T неизменным и изменить T (склонен к помехам). Конкретные схемы делятся на следующие категории:
(1) Понижающая схема – понижающий прерыватель со средним выходным напряжением Uo меньшим, чем входное напряжение Ui, и той же полярностью.
(2) Схема повышения — повышающий прерыватель со средним выходным напряжением Uo, превышающим входное напряжение Ui, и той же полярностью.
(3) Схема понижающего повышения — понижающий или повышающий прерыватель со средним выходным напряжением Uo, превышающим или меньшим входного напряжения Ui, противоположной полярностью и индуктивной передачей.
(4) Схема Cuk — понижающий или повышающий прерыватель со средним выходным напряжением Uo, большим или меньшим, чем входное напряжение UI, противоположной полярностью и конденсаторной передачей.
Сегодняшняя технология мягкого переключения совершила качественный скачок в области DC/DC. Компания VICOR в США разработала и изготовила различные преобразователи постоянного тока с мягким переключением ECI с высокой выходной мощностью 300 Вт, 600 Вт, 800 Вт и т. д., соответствующей плотностью мощности (6, 2, 10, 17) Вт/см3 и эффективность (80-90) процентов. Серия высокочастотных импульсных силовых модулей RM, использующих технологию мягкого переключения, недавно выпущенная японской компанией NemicLambda, имеет частоту переключения (200-300) кГц и плотность мощности 27 Вт/см3. Здесь используются синхронные выпрямители (MOS-FET вместо диодов Шоттки), что повышает КПД всей схемы до 90 процентов.
2.2 Преобразование переменного/постоянного тока
Преобразование /DC — это процесс преобразования переменного тока в постоянный, при этом поток мощности может быть двунаправленным. Поток мощности от источника питания к нагрузке называется «выпрямлением», а поток мощности от нагрузки обратно к источнику питания называется «активным инвертором». Входной преобразователь переменного/постоянного тока подает переменный ток частотой 50/60 Гц. Из-за необходимости выпрямления и фильтрации необходимы фильтрующие конденсаторы относительно большой емкости. В то же время, из-за ограничений стандартов (таких как UL, CCEE и т. д.) и директив по ЭМС (таких как IEC, FCC, CSA), в комплект поставки необходимо добавить фильтрацию ЭМС и использование компонентов, соответствующих стандартам. Сторона входа переменного тока, что ограничивает миниатюризацию объема источника питания переменного/постоянного тока. Кроме того, из-за внутреннего высокочастотного, высоковольтного действия сильноточных ключей увеличивается сложность решения задач ЭМС по электромагнитной совместимости, что выдвигает высокие требования к проектированию внутренних цепей установки высокой плотности. По тем же причинам переключатели высокого напряжения и сильного тока увеличивают энергопотребление и ограничивают процесс модульности преобразователей переменного/постоянного тока. Следовательно, необходимо принять методы проектирования оптимизации энергосистемы для достижения определенной степени удовлетворенности эффективностью ее работы.
Преобразование переменного/постоянного тока можно разделить на полуволновую схему и двухполупериодную схему в зависимости от способа подключения схемы. По количеству фаз питания его можно разделить на однофазное, трехфазное и многофазное. В зависимости от рабочего квадранта схемы ее можно разделить на один квадрант, два квадранта, три квадранта и четыре квадранта.
