ส่วนประกอบพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟสลับ

ส่วนประกอบพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟสลับ

1 รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟสลับ

เอกสารนี้เป็นการฝึกอบรมอย่างเข้มข้นหลังจากการออกแบบแหล่งจ่ายไฟสลับขั้นสูงของ Zhang Zhansong ตามแผน หลังจากที่ Shen Gong อธิบายการออกแบบหม้อแปลงแล้ว บทความนี้จะแนะนำหลักการออกแบบหม้อแปลงโดยสังเขป โดยเน้นที่หลักการทำงานของวงจรและการคำนวณส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการออกแบบ และการคัดเลือก

ขั้นตอนการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนั้นค่อนข้างเข้าใจง่าย และมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันสามประการ:

สวิตช์: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังทำงานในสถานะสวิตชิ่งแทนที่จะเป็นสถานะเชิงเส้น

ความถี่สูง: อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังทำงานที่ความถี่สูงแทนที่จะเป็นความถี่ต่ำใกล้เคียงกับความถี่อุตสาหกรรม

DC: แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งให้เอาต์พุต DC แทน AC และยังสามารถเอาต์พุต AC ความถี่สูง เช่น หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์

การจำแนกประเภทแหล่งจ่ายไฟสลับ:
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามโทโพโลยี: buck boost forward flyback half-bridge full-bridge LLC เป็นต้น แต่โดยพื้นฐานแล้วแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีเพียงสองโหมดการทำงาน: ไปข้างหน้า: จะส่งพลังงานเมื่อหลอดสวิตช์ เปิดอยู่ และฟลายแบ็ค: พลังงานจะถูกถ่ายโอนเมื่อปิดสวิตช์

โหมดปัจจุบัน แหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คปลายเดี่ยว PWM
ข้อดีของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คประเภทนี้: โครงสร้างที่เรียบง่ายและราคาต่ำ เหมาะสำหรับแหล่งจ่ายไฟพลังงานต่ำ

ข้อเสียของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คประเภทนี้: กำลังไฟน้อย, โดยทั่วไปต่ำกว่า 150w, การกระเพื่อมขนาดใหญ่, การควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำ, โดยทั่วไปมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์

ความยากในการออกแบบเครื่องจ่ายไฟฟลายแบ็คประเภทนี้ส่วนใหญ่อยู่ที่การออกแบบหม้อแปลงโดยเฉพาะหม้อแปลงที่มีแรงดันอินพุตกว้างและหลายเอาต์พุต

ตัวอย่างอธิบายขั้นตอนการออกแบบ
เพื่อให้เข้าใจขั้นตอนการคำนวณโดยละเอียดในการออกแบบอย่างชัดเจนยิ่งขึ้น เราจะใช้อินพุต 220VAC-380VAC บวก 5V±3 เปอร์เซ็นต์ (5A), ±15±5 เปอร์เซ็นต์ (0.5A) ตัวอย่างแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คเอาท์พุตทั่วไปแบบสามทางเพื่ออธิบายขั้นตอนการออกแบบ

จากข้อกำหนดข้างต้น แนวคิดการเลือกมีดังนี้:

กำลังขับทั้งหมดของแหล่งจ่ายไฟ P{{0}}*5W บวก 15*0.5*2=40}W กำลังไฟน้อย คุณสามารถเลือกแหล่งจ่ายไฟสลับฟลายแบ็คได้

กำลังไฟของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คเพียง 40W และเป็นของเอาต์พุตหลายตัว บวก 5V±3 เปอร์เซ็นต์ , การกระเพื่อม ±150mV, ±15±5 เปอร์เซ็นต์ 5V ต้องการความแม่นยำสูง ดังนั้น 5V จึงใช้เป็นฟีดแบ็คหลักของแหล่งจ่ายไฟ เมื่อพิจารณาถึงความสามารถในการควบคุมข้ามที่ 5V ถึง ±15V แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะใช้โหมดไม่ต่อเนื่อง (DCM)

คอยล์แหล่งจ่ายไฟของชิปใช้เอาต์พุต 15V แต่พลังงานของมันมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงถูกละเว้นในกระบวนการคำนวณ

แหล่งจ่ายไฟมีขนาดเล็ก และช่วงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพียง ±30 เปอร์เซ็นต์ จึงไม่จำเป็นต้องใช้วงจร PFC