วงจรหลักและการควบคุมวงจรจ่ายไฟควบคุมความถี่สูง

วงจรหลักและการควบคุมวงจรจ่ายไฟควบคุมความถี่สูง

ในอีกด้านหนึ่ง ตัวอย่างวงจรจ่ายไฟสวิตชิ่งความถี่สูงจากเทอร์มินัลเอาต์พุต เปรียบเทียบกับมาตรฐานที่ตั้งไว้ จากนั้นควบคุมอินเวอร์เตอร์เพื่อเปลี่ยนความถี่หรือความกว้างพัลส์เพื่อให้ได้เอาต์พุตที่เสถียร ในทางกลับกัน ตามข้อมูลจากวงจรทดสอบ การระบุวงจรป้องกัน จัดให้มีวงจรควบคุมเพื่อดำเนินมาตรการป้องกันต่างๆ สำหรับเครื่องทั้งหมด

วงจรหลักวงจรจ่ายไฟสวิตชิ่งความถี่สูง

กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่อินพุตกริด AC ไปจนถึงเอาต์พุต DC ประกอบด้วย:

1. ตัวกรองอินพุต: หน้าที่ของมันคือกรองสิ่งยุ่งเหยิงที่มีอยู่ในโครงข่ายไฟฟ้า และในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้สิ่งยุ่งเหยิงที่เกิดจากเครื่องจักรส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะ

2. การแก้ไขและการกรอง: แก้ไขกำลังไฟ AC ของกริดโดยตรงให้เป็น DC ที่นุ่มนวลขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงขั้นต่อไป

3. การผกผัน: แปลงกระแสตรงที่แก้ไขให้เป็นกระแสสลับความถี่สูงซึ่งเป็นส่วนหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับความถี่สูง ยิ่งความถี่สูง อัตราส่วนของปริมาตร น้ำหนัก และกำลังเอาต์พุตก็จะยิ่งน้อยลง

4. การแก้ไขและการกรองเอาต์พุต: ให้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรและเชื่อถือได้ตามความต้องการโหลด

การมอดูเลตวงจรกำลังสวิตชิ่งความถี่สูง
1. การปรับความกว้างพัลส์ (pulseWidthModulation ย่อว่า pWM) รอบการสลับจะคงที่ และรอบการทำงานจะเปลี่ยนโดยการเปลี่ยนความกว้างพัลส์

ประการที่สอง การมอดูเลตความถี่พัลส์ (pulseFrequencyModulation ย่อมาจาก pFM) ความกว้างพัลส์การนำไฟฟ้าจะคงที่ โดยการเปลี่ยนความถี่ในการสลับเพื่อเปลี่ยนรอบการทำงาน

3. การมอดูเลตแบบผสม

ทั้งความกว้างของพัลส์การนำไฟฟ้าและความถี่ในการสลับไม่คงที่ และทั้งสองอย่างสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เป็นการผสมผสานระหว่างสองวิธีข้างต้น

หลักการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของสวิตช์ควบคุม
สวิตช์ K เปิดและปิดซ้ำ ๆ ในช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อสวิตช์ K เปิดอยู่ กำลังไฟฟ้าเข้า E จะถูกส่งไปยังโหลด RL ผ่านสวิตช์ K และวงจรตัวกรอง ตลอดระยะเวลาการเปิดสวิตช์ แหล่งจ่ายไฟ E จะให้พลังงานแก่โหลด เมื่อปิดสวิตช์ K กำลังไฟฟ้าเข้า E จะขัดจังหวะการจ่ายพลังงาน จะเห็นได้ว่าพลังงานที่จ่ายให้กับโหลดนั้นไม่ต่อเนื่อง เพื่อให้โหลดมีพลังงานต่อเนื่อง วงจรที่ประกอบด้วยสวิตช์ C2 และ D มีฟังก์ชันนี้ ตัวเหนี่ยวนำ L ใช้เพื่อกักเก็บพลังงาน เมื่อปิดสวิตช์ พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำ L จะถูกปล่อยให้กับโหลดผ่านไดโอด D เพื่อให้โหลดสามารถรับพลังงานที่ต่อเนื่องและเสถียร เนื่องจากไดโอด D ทำให้กระแสโหลดต่อเนื่อง จึงเรียกว่าการหมุนอย่างอิสระ ไดโอด. แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย EAB ระหว่าง AB สามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้

EAB=ตัน/ที*อี

ตามสูตร TON คือเวลาที่เปิดสวิตช์ในแต่ละครั้ง และ T คือรอบการทำงานของสวิตช์เปิดและปิด (นั่นคือผลรวมของเวลาเปิดสวิตช์ TON และเวลาปิด TOFF)

จากสูตรจะเห็นได้ว่าค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง A และ B จะเปลี่ยนไปด้วยโดยการเปลี่ยนอัตราส่วนของเวลาตรงของสวิตช์เป็นรอบการทำงาน ดังนั้น การปรับอัตราส่วนของ TON และ T โดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงของโหลดและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินพุตสามารถทำให้แรงดันเอาต์พุต V0 คงเดิมได้ การเปลี่ยน TON ตรงเวลาและอัตราส่วนของรอบการทำงานหมายถึงการเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ วิธีการนี้เรียกว่า "การควบคุมอัตราส่วนเวลา" (TimeRatioControl เรียกย่อว่า TRC)