โหมดการทำงานสองโหมดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเสาหิน

โหมดการทำงานสองโหมดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเสาหิน

วงจรรวมแหล่งจ่ายไฟสลับเสาหินมีข้อดีของการบูรณาการสูง คุ้มค่าสูง วงจรต่อพ่วงที่ง่ายที่สุด ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด สามารถประกอบเป็นแหล่งจ่ายไฟสลับแยกที่มีประสิทธิภาพสูงโดยไม่มีหม้อแปลงความถี่ เปิดตัวในช่วงกลาง-1990 ช่วงปลายๆ ติดต่อกัน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงพลังที่แข็งแกร่ง และตอนนี้ได้กลายเป็นการพัฒนาระดับนานาชาติในด้านแหล่งจ่ายไฟสลับพลังงานขนาดกลางและขนาดเล็ก แหล่งจ่ายไฟสลับที่มีความแม่นยำ และโมดูลแหล่งจ่ายไฟของที่ต้องการ วงจรรวม แหล่งจ่ายไฟสลับประกอบด้วยมัน ในแง่ของต้นทุนและแหล่งจ่ายไฟควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นเดียวกันนั้นเทียบได้กับประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณและน้ำหนักจะลดลงอย่างมาก สิ่งนี้สร้างเงื่อนไขที่ดีสำหรับการส่งเสริมและเผยแพร่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งใหม่

คุณสมบัติของแหล่งจ่ายไฟสลับเสาหิน
(1) ภายในของ TOPSWitch-II รวมถึงออสซิลเลเตอร์, เครื่องขยายสัญญาณผิดพลาด, โมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์, วงจรเกต, ท่อสวิตชิ่งไฟฟ้าแรงสูง (MOSFET), วงจรไบแอส, วงจรป้องกันกระแสเกิน, การป้องกันความร้อนสูงเกินไป และวงจรรีเซ็ตการเปิดเครื่อง, การปิดเครื่อง / วงจรรีสตาร์ทอัตโนมัติ โดยจะแยกเอาต์พุตออกจากโครงข่ายไฟฟ้าโดยสมบูรณ์โดยใช้หม้อแปลงความถี่สูงซึ่งปลอดภัยต่อการใช้งาน* เป็นของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ควบคุมในปัจจุบันพร้อมเอาต์พุตเดรนแบบเปิด เนื่องจากการใช้วงจร CMOS ทำให้การใช้พลังงานของอุปกรณ์ลดลงอย่างมาก

(2) มีเพียงสามสายเท่านั้น: ขั้วต่อควบคุม C, แหล่งที่มา S, ท่อระบาย D ซึ่งเทียบได้กับตัวควบคุมเชิงเส้นสามขั้ว สามารถเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างหม้อแปลงความถี่โดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสลับฟลายแบ็ค เพื่อให้ฟังก์ชันการควบคุม อคติ และการป้องกันที่หลากหลายสมบูรณ์ C, D จึงเป็นพินเอาท์แบบมัลติฟังก์ชั่น จึงมีพินอเนกประสงค์ ยกตัวอย่างเทอร์มินัลควบคุม โดยมีฟังก์ชันสามอย่าง: (1) จุดสิ้นสุดของแรงดันไฟฟ้า VC สำหรับตัวควบคุมแบบขนานบนชิปและสเตจไดรฟ์เกตเพื่อให้แรงดันไบแอส; (2) จุดสิ้นสุดของ IC ปัจจุบันสามารถปรับรอบการทำงานได้ (3) จุดสิ้นสุดของวงจรสาขาของแหล่งจ่ายไฟและจุดเชื่อมต่อตัวเก็บประจุรีสตาร์ท/ชดเชยอัตโนมัติ ผ่านตัวเก็บประจุบายพาสภายนอกเพื่อกำหนดความถี่ของการรีสตาร์ทอัตโนมัติและการชดเชยสำหรับลูปควบคุม

(3) ช่วงของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตกว้างมาก สำหรับอินพุตแรงดันไฟฟ้าคงที่ สามารถเลือก AC 220V±15% ได้ และกำลังเอาต์พุตสูงสุดจะลดลง 40% หากติดตั้ง AC ช่วงกว้าง 85~265V ช่วงความถี่อินพุตของแหล่งจ่ายไฟสลับคือ 47 ~ 440Hz

(4) ค่าทั่วไปของความถี่ในการสลับคือ 100KHz และช่วงการปรับรอบการทำงานคือ 1.7%~67% ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟอยู่ที่ประมาณ 80% ถึง 90% ซึ่งเกือบสองเท่าของแหล่งจ่ายไฟแบบควบคุมเชิงเส้นแบบบูรณาการ ช่วงอุณหภูมิในการทำงานคือ 0 ถึง 70 องศา  อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อสูงสุดของชิป Tjm=135 องศา

(5) หลักการทำงานพื้นฐานของ TOPSwitch-II คือการใช้ IC กระแสตอบรับเพื่อควบคุมรอบการทำงาน D เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาออกของแหล่งจ่ายไฟสลับ VOT เนื่องจากเหตุผลบางประการ หลังจากวงจรป้อนกลับของออปโตคัปเปลอร์จะทำให้แรงดันไฟฟ้า Ic↑→ข้อผิดพลาด Vrt→D↓→Vo↓ เพื่อให้ Vo ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และในทางกลับกัน.

(6) วงจรต่อพ่วงอย่างง่าย ต้นทุนต่ำ ภายนอกจำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวกรองวงจรเรียงกระแส หม้อแปลงความถี่สูง วงจรป้องกันหลัก วงจรป้อนกลับ และวงจรเอาท์พุตเท่านั้น การใช้ชิปดังกล่าวยังสามารถลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้

โหมดการทำงานสองโหมดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเสาหิน
แหล่งจ่ายไฟสลับเสาหินมีสองโหมดการทำงานพื้นฐาน: หนึ่งคือโหมดต่อเนื่อง CUM (ContinuousMode) อีกโหมดหนึ่งไม่ใช่โหมดต่อเนื่อง

(a) โหมดต่อเนื่อง (b) โหมดไม่ต่อเนื่อง

DUM (โหมดไม่ต่อเนื่อง) รูปคลื่นกระแสสลับของทั้งสองโหมดจะแสดงในรูปที่ (a) และรูปที่ (b) ตามลำดับ ดังที่เห็นได้จากรูปภาพ ในโหมดต่อเนื่อง กระแสสวิตชิ่งหลักเริ่มต้นจากแอมพลิจูดที่แน่นอน จากนั้นจะเพิ่มขึ้นเป็นค่าสูงสุด จากนั้นจะกลับสู่ศูนย์อย่างรวดเร็ว รูปคลื่นกระแสสลับของมันเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู สิ่งนี้บ่งชี้ว่าในโหมดต่อเนื่อง รอบการสลับครั้งต่อไปจะมีพลังงานเริ่มต้น เนื่องจากพลังงานที่เก็บไว้ในหม้อแปลงความถี่สูงไม่ได้ถูกปล่อยออกมาทั้งหมดในแต่ละรอบการสลับ การใช้โหมดต่อเนื่องจะช่วยลด Ip กระแสสูงสุดหลักและ IRMS กระแส RMS ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานของชิป อย่างไรก็ตาม โหมดต่อเนื่องจำเป็นต้องเพิ่ม Lp ตัวเหนี่ยวนำหลัก ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขนาดของหม้อแปลงความถี่สูง โดยสรุปโหมดต่อเนื่องเหมาะสำหรับสวิตช์ TOPSwitches กำลังต่ำและหม้อแปลงความถี่สูงขนาดใหญ่กว่า

กระแสสวิตชิ่งในโหมดไม่ต่อเนื่องจะเพิ่มขึ้นจากศูนย์ถึงจุดสูงสุดแล้วลดลงไปที่ศูนย์ ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่เก็บไว้ในหม้อแปลงความถี่สูงจะต้องถูกปล่อยออกมาจนหมดในแต่ละรอบการสวิตซ์ และรูปคลื่นของกระแสสวิตชิ่งจะมีรูปทรงสามเหลี่ยม โหมดไม่ต่อเนื่องมีค่า Ip และ IRMS มากกว่า แต่ต้องใช้ Lp น้อยกว่า ดังนั้นจึงเหมาะกับการใช้งาน TOPSwitch ที่มีกำลังเอาท์พุตมากขึ้นพร้อมกับหม้อแปลงความถี่สูงที่มีขนาดเล็กลง