Razprava o visokozmogljivem stikalnem enosmerno stabiliziranem napajalniku
Z nenehnim razvojem tehnologije močnostne elektronike se bodo visokozmogljivi stikalni enosmerni regulirani napajalniki široko uporabljali v elektroenergetskih sistemih. Glavne prednosti preklopnega enosmernega toka so: delovna stabilnost, dobra zanesljivost, majhna teža, visoka učinkovitost in nizka poraba energije itd., Njegov razvojni trend je bolj konkurenčen kot drugi preklopni tokovi. Preklopni enosmerni tok se uporablja na področju napajanja pospeševalnikov delcev ipd. Po celoviti analizi in celovitem premisleku. Ustrezni tehnološki raziskovalci so zasnovali visokozmogljiv preklopni DC reguliran napajalnik z uporabo modela majhnega signala DC/DC pretvorbe fazno zamaknjenega krmilnega mostu.
1 Analiza dinamičnega modela majhnih signalov
Izbira dinamičnih modelov malega signala je raznolika, rezultati načrtovanja, dobljeni z uporabo različnih modelov, pa so različni. Preklopni napajalnik je v bistvu nelinearni krmilni objekt. Uporaba analitične metode za usmerjanje modeliranja lahko le približa model motenj majhnega signala v stabilnem stanju, sklep, pridobljen pri uporabi tega modela za razlago motenj velikega obsega, pa ni povsem točen. V bistvu ima koristi od dejstva, da stikalni napajalnik na splošno deluje v stabilnem stanju. Visokozmogljiv preklopni enosmerni napajalnik, zasnovan v skladu z modelom motenj majhnega signala, v kombinaciji z uporabo pomožnih tokokrogov lahko popolnoma poskrbi, da zmogljivost preklopnega napajalnika popolnoma ustreza zahtevam.
2 Določitev indeksa zmogljivosti enosmernega stabiliziranega napajanja
2.1 Zahteve glede indeksa stabilnosti
Glede na ustrezne podatke in praktične rezultate bi morali različni sistemi imeti različne stopnje robustnosti, njihove prehodne lastnosti pa so relativno dobre. Vendar pa za napajalnik, stabiliziran z enosmernim tokom, zahteva, da je rezerva ojačenja sistema večja ali enaka 40 dB, fazna rezerva pa večja ali enaka 30 dB.
2.2 Indeks prehodnega odziva
Ko je stikalno napajanje moteno, bo to vplivalo na njegov izhod in povzročilo ustrezno tresenje ter se končno postopoma vrnilo na stabilno vrednost. Običajno za oceno dinamičnih karakteristik uporabimo območje prekoračitve in dolžino časa dinamičnega okrevanja. Višja kot je križna frekvenca, krajši je čas, potreben za dinamično okrevanje; obstajata tudi amplituda prekoračitve in fazna meja
v tesni korelaciji.
2.3 Analiza točnosti napajanja
Natančnost napetosti ima stroge zahteve in njeno konstrukcijsko območje ni večje od 1 ‰, valovanje pa ni večje od 1 ‰. Vendar pa je valovanje razdeljeno na dva dela, visokofrekvenčno in nizkofrekvenčno. Preklopna frekvenca povzroči, da visokofrekvenčni del zaduši izhodni filter; nihanje omrežja uvaja nizkofrekvenčni del, nizkofrekvenčni del pa je v glavnem odvisen od negativne povratne informacije sistema, da ga premaga.
3 Analiza in načrtovanje visokozmogljivega stikalnega enosmerno reguliranega napajanja
3.1 Oblikovanje in uporaba kompenzacijske mreže
Pri načrtovanju stabilnega napajanja je najpogosteje uporabljena metoda uporaba algoritma PI ali PID za načrtovanje kompenzacijskega omrežja. Po kompenzaciji regulatorja PI se sposobnost sistema, da se upre visokofrekvenčnim motnjam, močno izboljša, edina pomanjkljivost pa je slaba dinamična zmogljivost. Ko je uveden diferencialni algoritem, se bo hitrost odziva sistema močno izboljšala, vendar obstajajo tudi določene pomanjkljivosti: (1) Dodatna uvedba preveč ničelnih točk bo povečala občutljivost na visokofrekvenčne signale in zlahka povzročila blokado ojačevalnika . (2) Povečava, ki ustreza preklopnemu valovanju, se poveča, kar zlahka povzroči, da ojačevalnik vstopi v nelinearno območje. Zato poskusite izbrati vodilni zamik, da ustvarite povezano kompenzacijo v kompenzacijskem omrežju.
3.2 Načelo zasnove visokozmogljivega stikalnega enosmerno reguliranega napajanja
Pri zasnovi visokozmogljivega stikalno reguliranega napajalnika so njegovi idealni tehnični kazalci: (1) Vhodna izmenična napetost 220V (50Hz ~ 60Hz). (2) Izhodna enosmerna napetost 5 V, izhodni tok 3 A. (3) Ko se vhodna AC napetost spreminja med 180 V in 250 V, je relativna sprememba izhodne napetosti manjša od 2 odstotkov. (4) Izhodni upor R0 je manjši od 0,1 V. (5) Največja izhodna napetost valovanja je nižja od 10 mv.
Osnovno načelo delovanja: Delovna frekvenca linearnega samopretočnega reguliranega napajanja je nizka, stanje nastavitvene cevi je veliko in učinkovitost je nizka. Ko nastavitvena cev deluje v stanju stikala, je prostornina majhna in učinkovitost visoka. Glede na generiranje preklopnih signalov obstajata dve vrsti preklopnih stabiliziranih napajalnikov z enosmernim tokom: samovzbujeni in drugovzbujeni in jih je mogoče razdeliti v dve kategoriji: induktivno shranjevanje energije in transformatorsko sklopitev glede na metode prenosa energije. Stabiliziran napajalnik tipa DC s stikalom, preprostim vezjem, ozkim območjem regulacije napetosti in stabilnostjo nizke izhodne napetosti. To je vznemirljiv stikalni tip stabiliziranega napajalnika DC, ki se v glavnem opira na samodejno prilagajanje delovnega cikla delovne valovne oblike za stabilizacijo izhodne napetosti, izhodna napetost pa je precej stabilna. Tip induktivnega shranjevanja energije je primeren za uporabo v enosmerno reguliranih napajalnikih pod 50 W, medtem ko se tip transformatorske sklopke pogosto uporablja v visokozmogljivih enosmerno reguliranih napajalnikih. Vezje je opremljeno s povratno povezavo za ojačanje napake, ki samodejno prilagodi razmerje delovanja pravokotnega vala na primarni strani transformatorja glede na spremembo izhodne napetosti, tako da doseže namen stabilizacije izhodne napetosti.
