（A）Le principe de composition de l'alimentation à découpage
1.1 Circuit d'entrée
Circuit de filtre linéaire, circuit de suppression de courant de surtension, circuit redresseur.
Fonction : convertissez l'alimentation CA du réseau d'entrée en alimentation d'entrée CC de l'alimentation à découpage qui répond aux exigences.
1.1.1 Circuit de filtre linéaire
Supprime les harmoniques et le bruit
1.1.2 Circuit du filtre anti-surtension
Supprimer le courant de surtension du réseau
1.1.3 Circuit redresseur
Convertir le courant alternatif en courant continu
Il existe deux types : le type d'entrée de condensateur et le type d'entrée de bobine d'arrêt. La plupart des alimentations à découpage sont les premières
1.2 Circuit de conversion
Contient un circuit de commutation, un circuit d'isolation de sortie (convertisseur), etc. C'est le canal principal pouralimentation à découpageConversion, et complète la modulation de découpage et la sortie de la forme d'onde de l'alimentation avec puissance.
Le tube de puissance de commutation à ce niveau est son dispositif principal.
1.2.1 Circuit de commutation
Mode de conduite : auto-excité, excité de l'extérieur
Circuit de conversion : isolé, non isolé, résonnant
Appareils de puissance : Les plus couramment utilisés sont GTR, MOSFET, IGBT
Mode de modulation : PWM, PFM et hybride. Le PWM est le plus couramment utilisé.
1.2.2 Sortie du convertisseur
Divisé en sans arbre et en arbre avec. Aucun arbre n'est requis pour la rectification demi-onde et la rectification par doubleur de courant. L'arbre est requis pour la pleine onde.
1.3 Circuit de commande
Fournissez des impulsions rectangulaires modulées au circuit de commande pour ajuster la tension de sortie.
Circuit de référence : fournir une référence de tension. Tels que la référence parallèle LM358, AD589, la référence série AD581, REF192, etc.
Circuit d'échantillonnage : Prendre tout ou partie de la tension de sortie.
Amplification de comparaison : comparez le signal d'échantillonnage avec le signal de référence pour générer un signal d'erreur pour contrôler le circuit PM d'alimentation.
Conversion V/F : convertit le signal de tension d'erreur en signal de fréquence.
Oscillateur : génère une onde d'oscillation haute fréquence
Circuit d'entraînement de base : convertissez le signal d'oscillation modulé en un signal de commande approprié pour entraîner la base du tube de commutation.
1.4 Circuit de sortie
Rectification et filtrage
Redressez la tension de sortie en courant continu pulsé et lissez-la en une tension continue à faible ondulation. La technologie de rectification de sortie propose désormais des méthodes de rectification demi-onde, pleine onde, à puissance constante, de doublement de courant, synchrone et autres.
(B) Analyse de diverses alimentations topologiques
2.1 Convertisseur Buck
Circuit Buck : le hacheur Buck, la polarité d'entrée et de sortie sont les mêmes.
Étant donné que le produit volt-seconde de la charge et de la décharge de l'inducteur est égal en régime permanent, la tension d'entrée Ui et la tension de sortie Uo ; donc:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(tonne+toff)
Uo/Ui=tonne/(tonne+toff)=▲
Autrement dit, la relation entre les tensions d’entrée et de sortie est :
Uo/Ui=▲ (cycle de service)
Topologie du circuit Buck
Lorsque l'interrupteur est allumé, la puissance d'entrée est filtrée par l'inductance L et le condensateur C pour fournir du courant à l'extrémité de la charge ; lorsque l'interrupteur est éteint, l'inductance L continue de circuler à travers la diode pour maintenir le courant de charge continu. La tension de sortie ne dépassera pas la tension d'alimentation d'entrée en raison du rapport cyclique.
2.2 Convertisseur Boost
Circuit Boost : Boost Chopper, la polarité d'entrée et de sortie est la même.
En utilisant la même méthode, selon le principe selon lequel le produit volt-seconde de charge et de décharge de l'inducteur L est égal en régime permanent, la relation de tension peut être dérivée : Uo/Ui=1/(1-▲）
Topologie du circuit boost
Le tube interrupteur Q1 et la charge de ce circuit sont connectés en parallèle. Lorsque le tube interrupteur est allumé, le courant traverse l'inducteur L1 pour lisser l'onde, et l'alimentation charge l'inducteur L1. Lorsque le tube de commutation est éteint, l'inducteur L se décharge sur la charge et l'alimentation, et la tension de sortie sera la tension d'entrée Ui+UL, elle a donc un effet boost.
2.3 Convertisseur Flyback
Circuit Buck-Boost : Boost/Buck Chopper, la polarité d'entrée et de sortie est opposée et l'inducteur est transmis.
Relation de tension : Uo/Ui=-▲/(1-▲）
Topologie du circuit Buck-Boost
Lorsque S est allumé, l'alimentation de charge charge uniquement l'inducteur. Lorsque S est éteint, l'alimentation est déchargée vers la charge via l'inducteur pour réaliser la transmission de puissance.
Par conséquent, l’inducteur L est ici un dispositif de transmission d’énergie.
(C) Champs de candidature
Le circuit d'alimentation à découpage présente les avantages d'un rendement élevé, d'une petite taille, d'un poids léger et d'une tension de sortie stable, il est donc largement utilisé dans les communications, les ordinateurs, l'automatisation industrielle, les appareils électroménagers et d'autres domaines. Par exemple, dans le domaine informatique, l'alimentation à découpage est devenue le courant dominant de l'alimentation informatique, ce qui peut assurer le fonctionnement stable de l'équipement informatique ; dans le domaine des nouvelles énergies, l'alimentation à découpage joue également un rôle important en tant que dispositif capable de convertir l'énergie de manière stable.
En bref, le circuit d'alimentation à découpage est un circuit de conversion de puissance efficace et fiable. Son principe de fonctionnement consiste principalement à convertir l'énergie électrique d'entrée en une puissance de sortie CC stable et fiable grâce à une conversion de commutation haute fréquence et à un filtrage de rectification.
Heure de publication : 10 octobre 2024