แหล่งจ่ายไฟ - แรงดันไฟฟ้าที่สะท้อนกลับของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คมีปัจจัยกำหนดอื่น
แรงดันสะท้อนของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คยังเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ นั่นคือ แรงดันเอาต์พุต ยิ่งแรงดันเอาต์พุตต่ำ อัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลงก็จะยิ่งมากขึ้น ความเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงก็จะยิ่งมากขึ้น และท่อสวิตชิ่งที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้น ซึ่งอาจทำลายท่อสวิตชิ่งและดูดซับการใช้พลังงานของวงจรมากขึ้น ความล้มเหลวถาวร ของอุปกรณ์ไฟฟ้า snubber อาจเกิดขึ้น (โดยเฉพาะวงจรที่ใช้ไดโอดลดแรงดันชั่วขณะ) ต้องใช้ความระมัดระวังในกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพของการออกแบบแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คพลังงานต่ำเอาต์พุตแรงดันต่ำ มีหลายวิธีในการจัดการกับมัน:
1. ใช้แกนแม่เหล็กที่มีระดับพลังงานสูงกว่าเพื่อลดการเหนี่ยวนำการรั่วไหล ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คแรงดันต่ำ ลดการสูญเสีย ลดการกระเพื่อมของเอาต์พุต และปรับปรุงอัตราการปรับข้ามของแหล่งจ่ายไฟเอาต์พุตหลายช่องสัญญาณ . โดยทั่วไปจะพบในสวิตช์สำหรับแหล่งจ่ายไฟของเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องเล่นซีดี กล่องรับสัญญาณ DVB เป็นต้น
2. หากเงื่อนไขไม่อนุญาตให้เพิ่มแกนแม่เหล็ก วิธีเดียวที่จะลดแรงดันสะท้อนกลับคือลดรอบการทำงาน การลดแรงดันไฟฟ้าที่สะท้อนกลับสามารถลดการเหนี่ยวนำการรั่วไหล แต่อาจลดประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน ทั้งสองเป็นสิ่งที่ขัดแย้งกัน ต้องมีกระบวนการเปลี่ยนตัวเพื่อหาจุดที่เหมาะสม ในระหว่างการทดลองเปลี่ยนหม้อแปลง สามารถตรวจจับด้านปฐมภูมิของหม้อแปลงได้ การกลับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด การลดความกว้างและแอมพลิจูดของพัลส์แรงดันต่อต้านพีคให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สามารถเพิ่มระยะขอบความปลอดภัยในการทำงานของตัวแปลงได้ โดยทั่วไป แรงดันสะท้อนจะเหมาะสมกว่าที่ 110V
3. ปรับปรุงข้อต่อ ลดการสูญเสีย นำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ และกระบวนการม้วน เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย หม้อแปลงจะใช้มาตรการฉนวนระหว่างด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิ เช่น เทปฉนวนและเทปฉนวน สิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลง ในการผลิตจริง ขดลวดปฐมภูมิสามารถใช้พันขดลวดทุติยภูมิได้ หรือตัวรองจะพันด้วยลวดฉนวนสามชั้น และฉนวนระหว่างตัวหลักและตัวรองจะถูกเอาออกเพื่อเพิ่มการต่อพ่วง และแม้แต่ทองแดงหน้ากว้างก็สามารถใช้พันขดลวดได้
เอาต์พุตแรงดันต่ำในบทความนี้หมายถึงเอาต์พุตที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5V เช่นเดียวกับพาวเวอร์ซัพพลายพลังงานต่ำประเภทนี้ ประสบการณ์ของฉันคือหากเอาต์พุตกำลังมากกว่า 20W สามารถใช้ประเภทไปข้างหน้าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ดีที่สุด แบบนี้ไม่ธรรมดาแน่นอน นิสัยส่วนตัวเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมของแอปพลิเคชัน คราวหน้าผมจะพูดถึงแกนแม่เหล็กสำหรับเครื่องจ่ายไฟฟลายแบ็คและความเข้าใจเกี่ยวกับช่องว่างอากาศในวงจรแม่เหล็ก ฉันหวังว่าคุณจะสามารถให้คำแนะนำแก่ฉันได้
แกนแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้าฟลายแบ็คกำลังทำงานในสถานะแม่เหล็กทิศทางเดียว ดังนั้นวงจรแม่เหล็กจึงจำเป็นต้องเปิดช่องว่างอากาศ คล้ายกับตัวเหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการเต้นเป็นจังหวะ ส่วนหนึ่งของวงจรแม่เหล็กเชื่อมต่อผ่านช่องว่างอากาศ ฉันเข้าใจหลักการว่าทำไมช่องว่างอากาศจึงเปิด เนื่องจากพาวเวอร์เฟอร์ไรต์ยังมีเส้นโค้งลักษณะการทำงาน (ลูปฮิสเทรีซิส) ที่คล้ายกับสี่เหลี่ยมผืนผ้า แกน Y บนเส้นโค้งลักษณะการทำงานจึงแสดงถึงความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (B) และกระบวนการผลิตในปัจจุบันโดยทั่วไป จุดอิ่มตัวจะสูงกว่า 400mT โดยทั่วไป ค่านี้ควรเป็น 200-300mT ในการออกแบบ แกน X แสดงถึงความแรงของสนามแม่เหล็ก (H) ค่านี้เป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสแม่เหล็ก การเปิดช่องว่างอากาศในวงจรแม่เหล็กจะเทียบเท่ากับการเอียงห่วงฮิสเทรีซิสของแม่เหล็กไปยังแกน X ภายใต้ความเข้มการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเดียวกัน มันสามารถทนต่อกระแสแม่เหล็กที่มากขึ้น ซึ่งเทียบเท่ากับการเก็บพลังงานไว้ในแกนแม่เหล็กมากขึ้น พลังงานนี้ถูกเก็บไว้ในหลอดสวิตช์ เมื่อจ่ายไฟไปยังวงจรโหลดผ่านวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลง ช่องว่างอากาศของแกนพลังงานฟลายแบ็คมีหน้าที่สองอย่าง หนึ่งคือถ่ายโอนพลังงานให้มากขึ้น และอีกอันคือป้องกันไม่ให้แกนกลางเข้าสู่ภาวะอิ่มตัว
หม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คทำงานในสถานะแม่เหล็กทิศทางเดียว ไม่เพียงแต่ถ่ายโอนพลังงานผ่านการจับคู่แม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่หลายอย่างในการแยกอินพุตและเอาต์พุตการแปลงแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นการรักษาช่องว่างอากาศจึงต้องระมัดระวังอย่างมาก หากช่องว่างอากาศใหญ่เกินไป ความเหนี่ยวนำการรั่วไหลจะเพิ่มขึ้น การสูญเสียฮิสเทรีซิสจะเพิ่มขึ้น และการสูญเสียธาตุเหล็กและทองแดงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของแหล่งจ่ายไฟ ช่องว่างอากาศที่เล็กเกินไปอาจทำให้แกนหม้อแปลงอิ่มตัว ทำให้เกิดความเสียหายกับแหล่งจ่ายไฟ
โหมดต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คหมายถึงสถานะการทำงานของหม้อแปลง ในสถานะโหลดเต็ม หม้อแปลงทำงานในโหมดการทำงานของการถ่ายโอนพลังงานที่สมบูรณ์หรือการถ่ายโอนที่ไม่สมบูรณ์ โดยทั่วไปควรออกแบบตามสภาพแวดล้อมการทำงาน แหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คทั่วไปควรทำงานในโหมดต่อเนื่อง เพื่อให้การสูญเสียของท่อสวิตช์และสายมีขนาดค่อนข้างเล็ก และความเครียดในการทำงานของตัวเก็บประจุอินพุตและเอาต์พุตจะลดลง แต่มีข้อยกเว้นบางประการ จำเป็นต้องชี้ให้เห็นที่นี่: เนื่องจากลักษณะของแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็ค จึงเหมาะสมกว่าที่จะออกแบบเป็นแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง และโดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงจะทำงานในโหมดไม่ต่อเนื่อง ฉันเข้าใจว่าเนื่องจากเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงจำเป็นต้องใช้ไดโอดเรียงกระแสแรงดันสูง เนื่องจากลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิต ไดโอดแรงดันย้อนกลับสูงจึงมีเวลาการกู้คืนย้อนกลับนานและความเร็วต่ำ ในสถานะกระแสต่อเนื่อง ไดโอดจะกู้คืนเมื่อมีไบอัสไปข้างหน้า และการสูญเสียพลังงานระหว่างการกู้คืนแบบย้อนกลับจะมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งไม่เอื้อต่อประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์ การปรับปรุงจะลดประสิทธิภาพการแปลงอย่างน้อย หลอดเรคติไฟเออร์จะร้อนขึ้นอย่างรุนแรง และแม้แต่หลอดเรคติไฟเออร์ไหม้ในที่สุด เนื่องจากไดโอดมีการไบอัสแบบย้อนกลับที่ค่าไบอัสเป็นศูนย์ในโหมดไม่ต่อเนื่อง การสูญเสียจึงลดลงเหลือระดับที่ค่อนข้างต่ำ ดังนั้น แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงจึงทำงานในโหมดไม่ต่อเนื่อง และความถี่ในการทำงานต้องไม่สูงเกินไป นอกจากนี้ยังมีแหล่งจ่ายไฟฟลายแบ็คประเภทหนึ่งที่ทำงานในสถานะวิกฤติ โดยทั่วไป แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้ทำงานในโหมดการปรับความถี่หรือโหมดคู่การปรับความถี่และการปรับความกว้าง พาวเวอร์ซัพพลายต้นทุนต่ำ (RCC) บางตัวมักจะใช้แบบฟอร์มนี้ เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของเอาต์พุต หม้อแปลง ความถี่ในการทำงานจะเปลี่ยนไปตามกระแสเอาต์พุตหรือแรงดันอินพุต เมื่อหม้อแปลงใกล้จะโหลดเต็มที่ หม้อแปลงจะอยู่ระหว่างต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องเสมอ แหล่งจ่ายไฟชนิดนี้เหมาะสำหรับเอาต์พุตพลังงานต่ำเท่านั้น มิฉะนั้นการประมวลผลลักษณะความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะลำบากมาก
หม้อแปลงแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งฟลายแบ็คควรทำงานในโหมดต่อเนื่อง ซึ่งต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำที่คดเคี้ยวค่อนข้างมาก แน่นอนว่ามีความต่อเนื่องในระดับหนึ่ง มันไม่สมจริงที่จะติดตามความต่อเนื่องอย่างสมบูรณ์มากเกินไป อาจต้องใช้แกนแม่เหล็กขนาดใหญ่ และมีจำนวนรอบของขดลวดจำนวนมาก รวมทั้งค่าความเหนี่ยวนำการรั่วไหลและความจุแบบกระจายที่มาก อาจไม่คุ้มค่ากับเทียนไข ดังนั้นวิธีการกำหนดพารามิเตอร์นี้ผ่านการฝึกฝนและการวิเคราะห์การออกแบบของเพื่อนร่วมงานหลายครั้งฉันคิดว่าเมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยเอาต์พุตจะถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ~ 60 เปอร์เซ็นต์ และเหมาะสมกว่าสำหรับหม้อแปลงเพื่อเปลี่ยน จากสถานะไม่ต่อเนื่องเป็นสถานะต่อเนื่อง หรือในสถานะของแรงดันอินพุตสูงสุด เมื่อโหลดเอาต์พุตเต็มแล้ว หม้อแปลงสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะต่อเนื่องได้
