Классификация импульсных источников питания, подробное объяснение источников питания AD/DC и DC/DC.
Классификация импульсных источников питания
Народная техническая область импульсного источника питания заключается в разработке соответствующих силовых электронных устройств при разработке технологии преобразования частоты переключения. Эти два направления взаимно способствуют развитию импульсных источников питания в направлении легких, небольших, тонких, малошумных, высоконадежных и защищенных от помех с ежегодным темпом роста более чем на две цифры. Импульсные источники питания можно разделить на две категории: AC/DC и DC/DC. Преобразователь постоянного тока в постоянный имеет модульную структуру, а технология проектирования и производственный процесс отработаны и стандартизированы в стране и за рубежом и признаны пользователями. Однако модульность AC/DC столкнулась с более сложными техническими и технологическими производственными проблемами в процессе модульности из-за своих собственных особенностей. Ниже описаны структура и характеристики двух типов импульсных источников питания.
2.1 Преобразование постоянного тока в постоянный
Преобразование постоянного тока в постоянный заключается в преобразовании фиксированного напряжения постоянного тока в переменное напряжение постоянного тока, также известном как прерывание постоянного тока. Прерыватель работает двумя способами: один заключается в том, что режим широтно-импульсной модуляции Ts остается неизменным, меняя ton (универсальный), а другой заключается в том, что режим частотной модуляции ton остается неизменным, изменяя Ts (склонен к помехам). Его конкретная схема состоит из следующих категорий:
(1) Понижающий преобразователь, среднее выходное напряжение которого Uo меньше входного напряжения Ui и имеет ту же полярность.
(2) Схема повышающего преобразователя, среднее выходное напряжение которого Uo больше входного напряжения Ui, а полярность одинакова.
(3) Повышающе-понижающая схема – понижающий или повышающий прерыватель, среднее выходное напряжение которого Uo больше или меньше входного напряжения Ui, с противоположной полярностью и индуктивной передачей.
(4) Понижающий или повышающий прерыватель схемы Cuk, среднее выходное напряжение которого Uo больше или меньше входного напряжения UI, с противоположной полярностью и емкостной передачей.
В настоящее время технология мягкого переключения совершила качественный скачок в DC/DC. Многие преобразователи постоянного тока с мягким переключением ECI, разработанные и изготовленные компанией VICOR в США, имеют * большую выходную мощность 300 Вт, 600 Вт и 800 Вт, а соответствующая плотность мощности составляет (6, 2, 10, 17) Вт/см3, и эффективность равна (80-90)%. Высокочастотный импульсный модуль питания серии RM с технологией мягкого переключения, недавно представленный японской компанией NemicLambda, имеет частоту переключения (200 ~ 300) кГц и плотность мощности 27 Вт/см3. Используется синхронный выпрямитель (МОП-транзистор вместо диода Шоттки), который повышает эффективность всей схемы до 90%.
2.2 Преобразование переменного/постоянного тока
Преобразование переменного/постоянного тока преобразует переменный ток в постоянный, а направление потока мощности может быть двунаправленным. Поток мощности от источника питания к нагрузке называется «выпрямлением», а поток мощности от нагрузки к источнику питания называется «активным инвертором». На вход преобразователя переменного/постоянного тока подается переменный ток частотой 50/60 Гц, поэтому его необходимо выпрямлять и фильтровать, поэтому необходим относительно большой конденсатор фильтра. В то же время, из-за ограничений стандартов (таких как UL, CCEE и т. д.) и инструкций по ЭМС (таких как IEC, FCC, CSA), на стороне входа переменного тока необходимо добавить фильтр ЭМС и компоненты, соответствующие первым требованиям. Необходимо использовать стандарт, который ограничивает миниатюризацию источников питания переменного/постоянного тока. Из-за внутреннего действия переключателя высокой частоты, высокого напряжения и сильного тока труднее решить проблему электромагнитной совместимости ЭМС, что также выдвигает высокие требования к конструкции внутренней схемы установки с высокой плотностью размещения. По той же причине переключатель высокого напряжения и сильного тока увеличивает потребляемую мощность и ограничивает процесс модульности преобразователя переменного/постоянного тока. Таким образом, метод оптимизации проектирования энергосистемы должен быть принят для достижения определенной степени удовлетворения.
Преобразование переменного/постоянного тока можно разделить на полуволновую схему и двухполупериодную схему в зависимости от режима подключения схемы. По количеству фаз питания его можно разделить на однофазные, трехфазные и многофазные. В зависимости от рабочего квадранта схемы ее можно разделить на один квадрант, два квадранта, три квадранта и четыре квадранта.
