บทความทางเทคนิคเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งพื้นฐานการเลือกพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
เมื่อออกแบบโมดูลวงจรไฟฟ้าหรือสรุปผลิตภัณฑ์ใหม่ บางครั้งการเลือกสนับสนุนแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมักไม่ค่อยได้รับการพิจารณาอย่างจริงจัง และปัญหาจะไม่ได้รับการประเมินใหม่จนกว่าจะพบว่าปัญหาอยู่ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ขั้นแรก พื้นฐานเบื้องต้นสำหรับการเลือกแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ช่วงแรงดันและกระแสเป็นตัวบ่งชี้ที่ง่ายที่สุดสองตัวในการพิจารณาตราบเท่าที่คำนวณตามการใช้พลังงานของวงจร ควรพิจารณาถึงการทดสอบแรงดันไฟสูงและต่ำสุดขั้วด้วย
พาวเวอร์ซัพพลายคงที่ส่วนใหญ่อนุญาตให้แรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงได้ภายใน ±10 เปอร์เซ็นต์ หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของวงจร คุณสามารถเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีเอาต์พุตแบบปรับได้หรือรูปแบบที่หลากหลายกว่า
หากใช้แหล่งจ่ายไฟเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่รวมกัน 75 เปอร์เซ็นต์ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อุปกรณ์ต้องการจะได้รับจากแหล่งจ่ายไฟเดียว และส่วนที่ไม่เพียงพอสามารถเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟสองตัวหรือมากกว่าพร้อมกันได้
2. การขยายตัวและความปลอดภัยของแหล่งจ่ายไฟสลับ
1. ทำงานแบบขนานหรือแบบอนุกรม
เมื่อแหล่งจ่ายไฟหนึ่งตัวไม่ตรงกับแรงดันหรือช่วงกระแสที่ต้องการ สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟสองตัวขึ้นไป (หรือเอาต์พุตที่แตกต่างกันของแหล่งจ่ายไฟเดียวกัน) ในแบบขนานหรือแบบอนุกรมได้ ในโหมดการทำงานนี้ การเชื่อมต่อระหว่างวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าและวงจรควบคุมระหว่างโมดูลพลังงานยังคงมีอยู่ แต่แหล่งจ่ายไฟหนึ่งตัวถูกใช้เป็นตัวควบคุมหลัก และแหล่งจ่ายไฟอีกตัวถูกใช้เป็นฝ่ายควบคุม
2. การป้องกันการโอเวอร์โหลด
เนื่องจากมีการใช้แหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรที่แตกต่างกัน การไหลของกระแสของวงจรเหล่านี้อาจไม่เป็นที่รู้จัก เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อแหล่งจ่ายไฟ จำเป็นต้องตั้งค่าช่วงของวงจรป้องกัน
พาวเวอร์ซัพพลายเกือบทั้งหมดมีลักษณะดังต่อไปนี้: เมื่อเกินช่วงเอาท์พุต เอาท์พุตจะยังคงอยู่ที่ค่าเอาท์พุตสูงสุด หรือพาวเวอร์ซัพพลายจะปิดตัวเอง นอกจากช่วงเอาต์พุตที่โปรแกรมสามารถตั้งค่าได้แล้ว พาวเวอร์ซัพพลายแบบตั้งโปรแกรมได้บางตัวยังสามารถตั้งค่าประเภทเอาต์พุตคงที่ของพาวเวอร์ซัพพลายได้โดยอัตโนมัติ กล่าวคือ เมื่อแรงดันหรือกระแสที่ต้องการโดยวงจรภายนอกเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้ แหล่งจ่ายไฟสามารถเปลี่ยนจากแหล่งจ่ายแรงดันคงที่เป็นแหล่งกำเนิดกระแสคงที่ได้โดยอัตโนมัติ หรือจากแหล่งกระแสที่มีค่าเป็นแหล่งจ่ายแรงดันคงที่
การเพิ่มไดโอดป้องกันให้กับแหล่งจ่ายไฟสามารถป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการต่อขั้วของแหล่งจ่ายไฟภายนอกอย่างไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิยังใช้เพื่อป้องกันไฟดับเนื่องจากการทำงานต่อเนื่องของแหล่งจ่ายไฟในสถานะโอเวอร์โหลดหรือการระบายความร้อนที่ไม่มีประสิทธิภาพ
3. แหล่งที่มาของความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นภายในแหล่งจ่ายไฟสลับ
1. จังหวะและเสียง
แหล่งจ่ายไฟ DC ในอุดมคติควรให้ DC บริสุทธิ์ แต่มักจะมีสิ่งรบกวนอยู่เสมอ เช่น กระแสที่เต้นเป็นจังหวะและการสั่นความถี่สูงที่ทับบนพอร์ตเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง การรบกวนทั้งสองประเภทนี้ รวมถึงสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นจากแหล่งจ่ายไฟเอง ทำให้แหล่งจ่ายไฟเลื่อนเป็นจังหวะและสุ่ม
2. ความเสถียร
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของสายหรือกระแสโหลดเปลี่ยนแปลง แรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ DC จะผันผวนเช่นกัน ระดับของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ของวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า และพารามิเตอร์อ้างอิงถึงความจุของตัวเก็บประจุตัวกรองและอัตราการปลดปล่อยพลังงาน
หากแหล่งจ่ายไฟได้รับพลังงานจากแหล่งพลังงานที่ค่อนข้างคงที่ จำเป็นต้องมีการควบคุมโหลดพื้นฐานเท่านั้น ขนาดของเสถียรภาพโดยทั่วไปกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงดันเอาต์พุตที่ไม่มีโหลดหรือเต็มโหลด หรือค่าการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน
3. อิมพีแดนซ์ภายใน
ความต้านทานภายในที่ค่อนข้างใหญ่ของแหล่งจ่ายไฟมีข้อเสียสองประการสำหรับโหลด ประการแรกมันไม่เอื้อต่อการทำงานของวงจรรักษาเสถียรภาพของโหลด สิ่งที่เสียเปรียบมากกว่าคือการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ของกระแสโหลดจะทำให้เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ DC ผันผวน ความผันผวนนี้มีผลกระทบในทางลบต่อผลการทดสอบ ผลกระทบนั้นเหมือนกับผลกระทบของพัลส์และเสียงรบกวนในผลการทดสอบทุกประการ
4. การสลับการตอบสนองหรือการกู้คืนชั่วคราวของแหล่งจ่ายไฟ
ขนาดของการตอบสนองชั่วคราวของแหล่งจ่ายไฟและเวลาการกู้คืนบ่งชี้ขนาดของวงจรรักษาแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟในการคืนค่าแรงดันไฟฟ้าปกติเมื่อโหลดเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน มีสองพารามิเตอร์ในการปรับเทียบการตอบสนองชั่วคราวและการกู้คืนของแหล่งจ่ายไฟ: หนึ่งคือค่าเบี่ยงเบนของเอาต์พุตเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน อีกอันคือเวลาที่เอาต์พุตจะกลับไปเป็นค่าเดิม เพื่อความสม่ำเสมอ โดยทั่วไปเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง 10 เปอร์เซ็นต์ ส่วนเบี่ยงเบนเอาต์พุตจะถูกปรับเทียบเป็นมิลลิค่าของส่วนเบี่ยงเบนเอาต์พุตจากแรงดันสูงสุด และเวลาการกู้คืนจะถูกปรับเทียบโดยมิลลิโวลต์ที่ใช้เพื่อให้เอาต์พุตกลับสู่ปกติ ค่า. ผู้ผลิตรายอื่นวัดเวลาการกู้คืนด้วยการเปลี่ยนแปลงกระแสโหลดที่มากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อกระแสไฟขาออกเปลี่ยนจาก 50 เปอร์เซ็นต์เป็น 100 เปอร์เซ็นต์ จะต้องใช้เวลาในการกลับสู่ค่าปกติ
