Принцип рада трансформатора фреквенције снаге и напајања
Принцип рада трансформатора енергетске фреквенције је релативно једноставан. Улазни наизменични напон фреквенције снаге из примарног намотаја се претвара у магнетно поље, које се преноси кроз магнетни материјал (обично лим од силицијумског челика) до секундарног намотаја како би се индуковао напон. Излазна фреквенција је иста као и улазна фреквенција, а напон се смањује према односу завоја калемова првог степена (ако има више секундарних завоја, то је појачање). Због чињенице да трансформатор производи наизменичну струју, док већина електричних кола користи једносмерну струју, излазни напон трансформатора треба да се исправи, филтрира, стабилизује и друга кола да постану релативно глатки и стабилни напон за коло оптерећења. рад.
Компонента језгра трансформатора прекидачког напајања је и даље трансформатор, а такође следи правило да је однос напона једнак односу обртаја. За разлику од трансформатора енергетске фреквенције, прекидачка напајања треба да повећа своју радну фреквенцију, што значи да треба да конвертују нискофреквентни наизменични напон у високофреквентни наизменични напон, што захтева имплементацију додатних управљачких кола. Пошто рад кола захтева једносмерну струју, улазни наизменични напон треба да се исправи да постане напон једносмерне струје пре него што се може контролисати кроз следеће коло. Узимајући за пример уобичајено коришћено коло пуњача за мобилне телефоне, хајде да укратко разумемо принцип рада прекидачког напајања.
Након исправљања и филтрирања, улазни 220В АЦ напон ће постати једносмерни напон од око 310В (тј. врх од 220В АЦ напона). Затим је потребно овај једносмерни напон претворити у високофреквентни наизменични напон. Најједноставнији начин да се овај напон претвори у високофреквентну наизменичну струју је коришћење прекидача који се брзо отвара и затвара, претварајући тако једносмерну струју у брзи импулсни једносмерни напон. Компонента која имплементира овај прекидач је транзистор. Транзистори, укључујући најчешће коришћене транзисторе и транзисторе са ефектом поља, могу се користити као електронски прекидачи, односно контролисањем напона једног пина (база транзистора и капија транзистора са ефектом поља), друга два пина може се контролисати да се укључи или искључи.
Са прекидачем, следећи корак је да имате коло које контролише прекидач. Функција овог кола је да емитује брзе сигнале прекидача за контролу проводљивости и прекида цеви прекидача. Ово коло се назива осцилационо коло. Постоји много типова осцилационих кола у прекидачким изворима напајања, без обзира на то који се користи за давање контролних сигнала комутационом транзистору.
Након што га контролише управљачко коло, улазни напон се мења од нискофреквентног наизменичног у високофреквентни импулсни једносмерни напон. Улази у трансформатор за смањење напона, а излазни напон трансформатора се такође исправља и филтрира како би постао једносмерни излаз, обезбеђујући га оптерећењу за рад. За разлику од трансформатора енергетске фреквенције, прекидачки извор напајања такође има додатни круг за детекцију напона, који детектује сигнал излазног напона и враћа га назад у примарни контролни круг трансформатора за регулацију напона. Ово побољшава стабилност излазног напона прекидачког напајања и омогућава широк опсег улазног напона. Дакле, радни процес прекидачког напајања се заправо постиже кроз неколико процеса АЦ ДЦ, ДЦ АЦ, а затим АЦ ДЦ.
Овде се може поставити питање, зар трансформатор није способан само за напајање наизменичном струјом, зашто се једносмерна струја из прекидачког напајања такође може трансформисати преко трансформатора? Трансформатори могу проћи само кроз наизменичну струју, посебно захтевајући промене у магнетном флуксу. Фреквенција снаге Наизменична струја је синусни талас са позитивним и негативним полуциклусом, што ће резултирати променама у магнетном флуксу. Прекидачки извори напајања претварају једносмерну струју у импулсну једносмерну струју кроз прекидачку цев. Преклопна цев мења магнетни флукс од прекида до проводљивости, а затим од проводљивости до прекида.
