วงจรหลักของวงจรจ่ายไฟสวิตชิ่งความถี่สูง
วงจรหลักของวงจรจ่ายไฟสวิตชิ่งความถี่สูง
กระบวนการอินพุตและเอาต์พุตทั้งหมดจากโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับประกอบด้วย:
1. ตัวกรองอินพุต: หน้าที่ของมันคือกรองสิ่งยุ่งเหยิงที่มีอยู่ในโครงข่ายไฟฟ้า และในขณะเดียวกัน ยังป้องกันไม่ให้สิ่งยุ่งเหยิงที่เกิดจากเครื่องนี้ถูกส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ
2. การแก้ไขและการกรอง: แหล่งจ่ายไฟ AC ของโครงข่ายไฟฟ้าได้รับการแก้ไขโดยตรงเป็นแหล่งจ่ายไฟ DC ที่ราบรื่นยิ่งขึ้นสำหรับการแปลงระดับถัดไป
3. อินเวอร์เตอร์: แปลง DC ที่เรียงกระแสเป็น AC ความถี่สูง ซึ่งเป็นส่วนหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับความถี่สูง ยิ่งความถี่สูง อัตราส่วนของปริมาตรและน้ำหนักต่อกำลังเอาต์พุตก็จะยิ่งน้อยลง
4. การแก้ไขและการกรองเอาต์พุต: ให้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรและเชื่อถือได้ตามความต้องการโหลด
การมอดูเลตวงจรของแหล่งจ่ายไฟสลับความถี่สูง
1. PulseWidthModulation (ตัวย่อว่า pWM) มีระยะเวลาการสลับคงที่ และรอบการทำงานจะเปลี่ยนโดยการเปลี่ยนความกว้างพัลส์
ประการที่สอง PulseFrequencyModulation (pFM) มีความกว้างบนพัลส์คงที่ และรอบการทำงานจะเปลี่ยนไปโดยการเปลี่ยนความถี่ในการสลับ
ประการที่สาม การปรับแบบผสม
โหมดที่ความกว้างพัลส์เปิดและความถี่การสลับไม่คงที่และสามารถเปลี่ยนแปลงร่วมกันได้นั้นเป็นการผสมผสานระหว่างสองโหมดข้างต้น
หลักการของการควบคุมเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง
สวิตช์ K เปิดและปิดซ้ำ ๆ ในช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อสวิตช์ K เปิดอยู่ แหล่งจ่ายไฟอินพุต E จะถูกจัดเตรียมให้กับโหลด RL ผ่านสวิตช์ K และวงจรตัวกรอง และแหล่งจ่ายไฟ E จะให้พลังงานแก่โหลดตลอดระยะเวลาการเปิดสวิตช์ทั้งหมด เมื่อปิดสวิตช์ K แหล่งจ่ายไฟอินพุต E จะขัดจังหวะการจ่ายพลังงาน จะเห็นได้ว่าแหล่งจ่ายไฟเข้าของโหลดไม่สม่ำเสมอ เพื่อให้โหลดได้รับพลังงานอย่างต่อเนื่อง วงจรที่ประกอบด้วยสวิตช์ C2 และ D จึงมีฟังก์ชันนี้ ตัวเหนี่ยวนำ L ใช้เพื่อกักเก็บพลังงาน เมื่อปิดสวิตช์ พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำ L จะถูกปล่อยออกสู่โหลดผ่านไดโอด D เพื่อให้โหลดได้รับพลังงานที่ต่อเนื่องและเสถียร เนื่องจากไดโอด D ทำให้กระแสโหลดต่อเนื่องจึงเรียกว่าไดโอดอิสระ แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย EAB ระหว่าง AB สามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้
EAB=ตัน/ที*อี
โดยที่ TON คือเวลาที่เปิดสวิตช์ในแต่ละครั้ง และ T คือรอบการทำงานของสวิตช์ (นั่นคือ ผลรวมของ TON ตรงเวลาและ TOFF นอกเวลา)
จากสูตรจะเห็นได้ว่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยระหว่าง AB เปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของเวลาสวิตช์และรอบการทำงาน ดังนั้น แรงดันเอาต์พุต V0 จึงสามารถรักษาให้คงที่ได้โดยการปรับอัตราส่วนของ TON ต่อ T โดยอัตโนมัติพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของโหลดและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินพุต การเปลี่ยนอัตราส่วนของ ON time TON และ Duty Cycle คือการเปลี่ยน Duty Cycle ของพัลส์ เรียกว่า "TimeRatioControl" (เรียกย่อว่า TRC)
