Kaj je preklopno napajanje? Kako deluje preklopno napajanje?
Preklopna napajalnik je napajalna naprava, ki pretvori izmenični tok v uporaben neposredni tok. Moč pretvori z uporabo preklopnih elementov, kot so tranzistorji, MOSFET ali IGBTS na visokofrekvenčni preklopni način. Preklopni napajalniki imajo značilnosti majhne velikosti, visoke učinkovitosti in močne zanesljivosti in se pogosto uporabljajo v različnih elektronskih napravah, kot so računalniki, komunikacijska oprema, gospodinjske aparate itd.
Delovno načelo preklopnega napajanja vključuje predvsem dva dela: popravljanje in pretvorbo.
Del odpravljanja pretvori izmenični tok v neposredni tok in obstajata dve najpogosteje uporabljeni metodi popravka: enofazna popravljanje in trifazna popravljanje. Enofazna metoda rektifikacije vključuje predvsem regulacijski vezje usmernikov in modulacije širine impulzne širine (PWM). Usmeriteljski most je vezje mostov, sestavljen iz štirih diod, ki se uporablja za pretvorbo izmeničnega toka v neposreden tok. Prevodna in ne prevodna kontrola diod zaključi krmilni vezje PWM. Krmilni vezje PWM nadzoruje prevodnost in ne prevodni čas diode glede na variacijo izhodne napetosti, da se doseže stabilna izhodna napetost. Trifazna metoda popravljanja je podobna enofaznemu popravljanju, vendar z dodatnim usmernikom mostom in krmilnim vezjem, da se doseže popravljanje trifaznega izmeničnega moči.
Del transformacije je pretvoriti neposredni tok v zahtevano napetost in tok. Del transformacije je sestavljen iz krmilnika, stikalnih cevi in izhodnih transformatorjev. Krmilnik je predvsem regulacijska zanka povratnih informacij, ki se uporablja za zaznavanje izhodne napetosti in po potrebi ustrezne prilagoditve. Kot stikalni element stikalna cev nadzoruje vklop/izklop toka glede na krmilni signal in doseže stabilno izhodno moč. Izhodni transformator koraka navzgor in navzdol napetost glede na zahtevano razmerje izhodne napetosti, ki ga je mogoče doseči s spreminjanjem razmerja zavoja tuljave.
Delovni tok preklopnega napajanja je naslednji: AC se najprej odpravi in pretvori v DC napajanje, nato pa ga pretvori odsek za napetost in tok ter na koncu izhaja kot potrebno napajanje.
Preklopni napajalniki imajo veliko prednosti v primerjavi s tradicionalnimi linearnimi napajalniki.
Prvič, napajalniki stikala imajo visoko učinkovitost. Tradicionalni linearni viri električne energije zmanjšujejo napetost s pretvorbo izmeničnega toka v nižjo napetost, kar vodi v energijske odpadke. In preklopno napajanje močno izboljša učinkovitost dela in z uporabo stikal zmanjša energijske odpadke, zlasti visokofrekvenčna stikala.
Drugič, velikost napajanja stikala je majhna. Preklopni napajalniki lahko dosežejo kompaktno zasnovo, zaradi česar so majhne velikosti in primerne za aplikacije v različnih majhnih elektronskih napravah.
Tretjič, zanesljivost napajalnikov stikala je velika. Preklopni napajalniki uporabljajo sodobne elektronske naprave, kot so MOSFET in IGBT, ki imajo visoko zanesljivost in dolgo življenjsko dobo.
Četrtič, izhodna stabilnost preklopnega napajanja je dobra. Preklopni napajalnik sprejme regulacijsko zanko povratnih informacij, ki lahko prilagodi krmilni signal glede na spremembe izhodne napetosti in s tem doseže stabilnost izhodne napetosti.
Če povzamemo, je napajanje načina stikala učinkovita, zanesljiva in stabilna naprava za napajanje. Z uporabo delovnega načela popravljanja in transformacije se izmenični tok pretvori v neposredni tok in dosežemo stabilno izhodno napetost in tok. Preklopni napajalniki igrajo pomembno vlogo pri sodobnih elektronskih napravah in postopoma nadomeščajo tradicionalne linearne napajalnike.
