การวิเคราะห์รูปคลื่นเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

การวิเคราะห์รูปคลื่นเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟชนิดหนึ่งที่ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสมัยใหม่เพื่อควบคุมอัตราส่วนเวลาของการเปิดและปิดท่อสวิตชิ่ง และรักษาแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ โดยทั่วไปแล้วแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะประกอบด้วยไอซีควบคุมพัลส์ไวด์มอดูเลชั่น (PWM) และ MOSFET ด้วยการพัฒนาและนวัตกรรมของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยีการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงมีการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดเนื่องจากมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพสูง และเป็นโหมดแหล่งจ่ายไฟที่ขาดไม่ได้สำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์

องค์ประกอบของวงจรสวิตชิ่ง
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งประกอบด้วยสี่ส่วน: วงจรหลัก วงจรควบคุมแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง วงจรตรวจจับ และแหล่งจ่ายไฟเสริม

1. วงจรหลัก
การจำกัดกระแสอิมพัลส์: จำกัดกระแสอิมพัลส์ที่ด้านอินพุตในขณะที่เปิดแหล่งจ่ายไฟ

ตัวกรองอินพุต: หน้าที่ของมันคือกรองสิ่งยุ่งเหยิงที่มีอยู่ในโครงข่ายไฟฟ้า และป้องกันไม่ให้สิ่งยุ่งเหยิงที่เกิดจากเครื่องนี้ถูกส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้า

การแก้ไขและการกรอง: แหล่งจ่ายไฟ AC ของโครงข่ายไฟฟ้าได้รับการแก้ไขโดยตรงให้เป็นไฟ DC ที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น

อินเวอร์เตอร์: แปลงกระแสตรงที่เรียงกระแสเป็นไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูง ซึ่งเป็นส่วนหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับความถี่สูง

การแก้ไขและการกรองเอาต์พุต: ให้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรและเชื่อถือได้ตามความต้องการโหลด

2. ในด้านหนึ่ง วงจรควบคุมจะสุ่มตัวอย่างจากปลายเอาต์พุต เปรียบเทียบกับค่าที่ตั้งไว้ จากนั้นควบคุมอินเวอร์เตอร์เพื่อเปลี่ยนความกว้างพัลส์หรือความถี่พัลส์เพื่อให้เอาต์พุตมีเสถียรภาพ ในทางกลับกันตามข้อมูลจากวงจรทดสอบ วงจรควบคุมจะถูกระบุโดยวงจรป้องกัน เพื่อให้มาตรการป้องกันต่างๆ สำหรับแหล่งจ่ายไฟ

3. วงจรตรวจจับมีพารามิเตอร์ต่างๆ และข้อมูลเครื่องมือต่างๆ ในการทำงานในวงจรป้องกัน

4. แหล่งจ่ายไฟเสริมตระหนักถึงการเริ่มต้นซอฟต์แวร์ (ระยะไกล) ของแหล่งจ่ายไฟและจ่ายพลังงานให้กับวงจรป้องกันและวงจรควบคุม (PWM และชิปอื่น ๆ )

การวิเคราะห์รูปคลื่นเอาท์พุตของวงจรสวิตชิ่ง

(1) พื้นฐานการตัดสินโหมด CCM และ DCM
การตัดสินของ CCM และ DCM ไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่ากระแสหลักต่อเนื่องหรือไม่ แต่ตามการสังเคราะห์ในปัจจุบันทั้งระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา ตราบใดที่กระแสหลักและกระแสทุติยภูมิแตกต่างกันและเป็นศูนย์ ก็จะเป็นโหมด CCM และหากมีสถานะที่กระแสปฐมภูมิและกระแสทุติยภูมิเป็นศูนย์พร้อมกันจะเป็นโหมด DCM ในระหว่างนั้นคือโหมด BCM

(2) ความแตกต่างระหว่างสองโหมดในรูปคลื่น
● กระแสหลักของหม้อแปลง โหมด CCM เป็นคลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู ในขณะที่โหมด DCM เป็นคลื่นสามเหลี่ยม

รูปคลื่นปัจจุบันของวงจรเรียงกระแสทุติยภูมิต่ำ, โหมด CCM เป็นคลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู, โหมด DCM เป็นคลื่นสามเหลี่ยม

● รูปคลื่น Vds ของ ●MOS, โหมด CCM, Vds จะยังคงอยู่บนแพลตฟอร์มของ Vin Vf จนกว่าจะเปิดรอบถัดไป ในโหมด DCM ก่อนที่จะเปิดรอบถัดไป Vds จะลงจากแท่นของ Vin Vf และจะมีการสั่นสะเทือนแบบหน่วง (Vf ทุติยภูมิสะท้อนถึงแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิ) ดังนั้นเราจึงเห็นได้ง่ายจากรูปคลื่นว่าแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็กทำงานใน CCM หรือ DCM