Pregled principa delovanja visokofrekvenčnega stikalnega napajanja
Načelo delovanja visokofrekvenčnega stikalnega napajanja je pretvorba moči. the
Ko je stikalo S zaprto, teče tok skozi induktor L in na bremenu RL se ustvari izhodna napetost. Zaradi razmerja polarnosti vhodne napetosti je dioda VD1 v obratni konfiguraciji, L pa v tem trenutku shranjuje energijo. Ko je stikalo S vklopljeno, se spremeni polarnost magnetnega polja induktorja L, energija, shranjena v L, se sprosti skozi breme RL, dioda VD1 vodi naprej, polarnost napetosti na bremenu pa ostane nespremenjena. Dioda VD1 se zaradi svoje funkcije v vezju imenuje dioda s prostim tekom.
Ko je stikalo S zaprto, ima vhodno vezje tokovni vhod, in ko je stikalo odprto, se tok nenadoma prekine. Vendar pa je zaradi učinka induktivnosti L in prostega teka diode VD1 izhodni tok zvezen. Induktivnost L in kapacitivnost C hkrati igrata tudi vlogo filtriranja, tako da je napetost na RL bolj gladka.
V praktičnih aplikacijah se stikalni tranzistorji uporabljajo kot stikala. Hkrati v vezju, prikazanem na sliki 1, ni varnostnih izolacijskih ukrepov med vhodnimi in izhodnimi vezji, zato se kot izolacijske naprave običajno uporabljajo visokofrekvenčni transformatorji.
VT1 je preklopni tranzistor, katerega bazo krmili kvadratni val S1. Ko je S1 na visoki ravni, je VT1 vklopljen in moč se ustvari na primarni stopnji transformatorja T in energija se shrani. Ker je sekundar transformatorja v fazi s primarom, se vse količine prenesejo tudi na sekundar transformatorja. Tok teče skozi prednapeto diodo VD2 in induktor L, energija se prenese na obremenitev RL, zmogljivost pa se shrani v induktorju L. V tem času je dioda VD1 v obratni prednapetosti.
Ko je S1 na nizki ravni, se VT1 prekine, napetost v navitju transformatorja T se obrne, dioda VD2 se prekine, dioda za prosti tek VD1 se vklopi in energija, shranjena v induktorju L, še naprej se prenese na breme RL.
Očitno je izhodna napetost VRL=V2×Ton/T=V2×X, kjer je X=Ton/T delovno razmerje; Ton je prevodni čas VT1, sprememba delovnega razmerja impulza δ lahko spremeni izhodno napetost (ali tok).
Vidimo lahko, da je stikalni napajalnik naprava za pretvorbo moči.
Zgoraj je na kratko predstavljen princip delovanja visokofrekvenčnega stikalnega napajanja. Bralcem ni težko ugotoviti, da gre za visokotehnološki izdelek, ki združuje tehnologijo prenosa moči in tehnologijo modulacije širine impulza. Je najnovejša utelešenje razvoja sodobne teorije močnostne elektronike. Ko je enkrat izšel, je bil deležen široke pozornosti in dosegel izjemno hiter razvoj. V mednarodnem merilu so visokofrekvenčni stikalni napajalniki nedvomno zasedli vodilni položaj na področju enosmernih napajalnikov. Na Kitajskem se je nenadoma pojavila serija visokofrekvenčnih stikalnih napajalnikov HY, ki jih zastopa Beijing Haoyuan Power Equipment Co., Ltd. Stikalni napajalnik se je prav tako pojavil nenadoma in plesal z različnimi mednarodno znanimi blagovnimi znamkami na odru tržnega gospodarstva z odlično zmogljivostjo, zanesljivo kakovostjo in popolno storitev.
Napajanje iz omrežja je filtrirano z EMI. Nato se popravi s silikonskim mostom in filtrira s filtrirnim krogom, da postane enosmerni tok. Tukaj je filtrsko vezje predstavljeno samo z enim vezjem C1. Pomožni napajalnik pretvarja izmenični tok v nizkonapetostni enosmerni tok z usmerjanjem in filtriranjem ter napaja krmilno vezje. Kot stikalni elementi se uporabljajo močnostne MOS cevi V1 in V2. Krmilno vezje generira kvadratni val (PWM) s fiksno frekvenco in nastavljivo širino impulza. Kvadratni val nadzira vklop in izklop V1 in V2.
