ปัจจัยใดบ้างที่ต้องพิจารณาในการเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม
สำหรับวิศวกร การเลือกแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นกระบวนการที่ต้องทำให้เสร็จสิ้นทุกครั้งที่วางแผนแหล่งจ่ายไฟ เป็นคำถามแบบเลือกตอบเพียงผิวเผิน แต่ก่อนการคัดเลือกขั้นสุดท้าย วิศวกรจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ แน่นอนว่าเราคิดไว้ตั้งแต่แรกแล้ว มันจะเป็นเรื่องของต้นทุน สิ่งที่ฉันต้องการอธิบายในบทความวันนี้คือในกระบวนการเลือกแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนอกเหนือจากต้นทุนแล้ว เรายังต้องคำนึงถึงปัจจัยภายในบางประการเพื่อเลือกโมดูลพลังงานที่เหมาะสมที่สุด
ในการเลือกโมดูลจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเราต้องใส่ใจและพิจารณากฎเกณฑ์หลายประการ ตัวอย่างเช่น ค่าระบุของสายประกันคือ 1A ซึ่งหมายถึงเป้าหมายที่ 25 องศา แต่ถ้าอุปกรณ์ทำงานที่ 50 องศา ค่าระบุของสายประกันอาจต่ำกว่า 1A และระยะขอบการออกแบบที่อุณหภูมินี้จะต้อง จะถูกเลือกให้ใหญ่กว่า ในทำนองเดียวกัน 1mH ของการเหนี่ยวนำไม่ได้อยู่ที่ 1mH เสมอไป แต่จะอยู่ที่ 1kHz หากคุณใช้ที่ 1MHz ค่าของการเหนี่ยวนำ 1mH ที่โปรเซสเซอร์ส่งมาจะไม่ใช่ 1mH เนื่องจากที่ 1M ขดลวดเหนี่ยวนำจะกระจายความจุเริ่มต้น มีบทบาทสำคัญ ซึ่งจะชดเชยการเหนี่ยวนำบางส่วน การสูญเสียการแทรกของตัวกรอง IL=25dB คือเมื่อ MHz Rs/RL=50 โอห์ม (อิมพีแดนซ์ของแหล่งกำเนิดและอิมพีแดนซ์โหลด) แต่ในทางปฏิบัติ เป็นการยากที่จะได้อิมพีแดนซ์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ใน การประยุกต์ใช้ตัวกรองดังนั้น 25dB การสูญเสียการแทรกจะลดลงอย่างมาก เม็ดบีด ตัวเก็บประจุ ไดโอด ตัวต้านทาน...ล้วนมีกฎที่คล้ายกัน เรามาพูดถึงกฎการเลือกโมดูลจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนอกเหนือจากต้นทุนกันดีกว่า มีโทโพโลยีของโมดูลกำลังมากมาย เช่น ฟลายแบ็ค ไปข้างหน้า พุชพูล ฮาล์ฟบริดจ์ และฟูลบริดจ์ ซึ่งแต่ละโทโพโลยีมีความเหนือกว่าในตัวบ่งชี้คุณลักษณะบางอย่าง เนื่องจากมีหลักการที่แตกต่างกัน
ที่นี่เราจะอธิบายกฎการใช้งานของโครงสร้างทอพอโลยีทั่วไปหลายประการ อย่างแรกคือแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็ค ในรอบหนึ่งของสวิตช์ ไม่มีการคายประจุระหว่างการชาร์จ เนื่องจากคุณลักษณะนี้ จึงเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุการจัดการเวลาและคุณลักษณะระลอกคลื่นที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าจะทำสำเร็จได้ด้วยการเก็บพลังงานขนาดใหญ่ ตัวเก็บประจุก็ช่วยแก้ปัญหาได้นิดหน่อย แต่ข้อบกพร่องในหลักการกลับมีข้อบกพร่อง และการขาดสติปัญญาสามารถชดเชยได้ด้วยการทำงานหนัก แต่เมื่อชดเชยและเผชิญกับปัญหาร้ายแรง มันจะ ไม่สามารถเอาชนะอุปสรรคบางอย่างได้ การเหนี่ยวนำการรั่วไหลยังมีขนาดใหญ่และปัญหาอื่น ๆ แต่ข้อดีคือวงจรง่าย ๆ ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก ไม่จำเป็นต้องเพิ่มขดลวดรีเซ็ตแม่เหล็ก และโครงร่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตค่อนข้างกว้าง เป็นเพราะเหตุนี้จึงทำให้มีสัดส่วนมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของตลาดพาวเวอร์ซัพพลายทั้งหมด
เรามาพูดถึงโครงสร้างทอพอโลยีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่สำคัญอื่นๆ ในตลาดแหล่งจ่ายไฟกันดีกว่า ลักษณะการควบคุมแรงดันไฟขาออกชั่วคราวของแหล่งจ่ายไฟไปข้างหน้าจะดีกว่าและความสามารถในการรับน้ำหนักก็แข็งแกร่งขึ้น แต่ข้อเสียก็ชัดเจนเช่นกัน ใช้ตัวเหนี่ยวนำตัวกรองที่เก็บพลังงานขนาดใหญ่และไดโอดแบบอิสระ ปริมาณมีขนาดใหญ่ และแรงดันไฟฟ้าด้านหลังของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงสูง ข้อกำหนดสำหรับท่อสวิตชิ่งมีสูง (แตกหักง่ายและเสียหาย) ความเร็วในการตอบสนองชั่วคราวของแหล่งจ่ายไฟแบบพุชดึงนั้นสูงมาก และลักษณะเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้านั้นยอดเยี่ยม ในบรรดาโครงสร้างทอพอโลยีทั้งหมด เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มีอัตราการใช้สูงสุด ไม่มีการรั่วไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก และมีวงจรขับเคลื่อนที่เรียบง่าย แต่ข้อเสียคืออุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งสองต้องการค่าแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อสูง มีคอยล์หลักสองชุด และแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งแบบพุชพูลที่มีเอาต์พุตพลังงานต่ำเป็นข้อเสีย หากตัวแปลงไปข้างหน้าสองตัวไม่สมมาตรหรือสมดุลอย่างสมบูรณ์ แม่เหล็กอคติที่สะสมหลังจากหลายรอบจะทำให้แกนแม่เหล็กเต็ม ส่งผลให้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นมากเกินไปของหม้อแปลงความถี่สูง และทำให้หลอดสวิตช์เสียหาย กำลังขับของแหล่งจ่ายไฟสลับสะพานมีขนาดใหญ่มาก กำลังงานสูงมาก ค่าแรงดันไฟฟ้าทนของหลอดสวิตช์ค่อนข้างต่ำ และขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงต้องการเพียงขดลวดเดียวเท่านั้น ข้อเสียคือกำลังไฟต่ำจะมีบริเวณกึ่งตัวนำและสูญเสียมาก
ปัญหาข้างต้นมีสาเหตุมาจากข้อดีและข้อเสียโดยธรรมชาติของโครงสร้างทอพอโลยี แม้ว่าเราจะถือว่าโมดูลพลังงานเป็นกล่องดำ แต่นี่ก็เป็นจุดที่เราควรคำนึงถึงเมื่อเลือกแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากโซลูชันที่สามารถบรรลุถึงฟังก์ชันเดียวกัน จึงสามารถรับรู้สิ่งหนึ่งได้อย่างง่ายดาย และอีกสิ่งหนึ่งสามารถรับรู้ได้ด้วยความพยายามอย่างมาก
