Како функционише прекидачко регулисано напајање?
Преклопно регулисано напајање је тип напајања који ради коришћењем прекидачких цеви за контролу величине излазног напона напајања како би се стабилизовао излаз. Његов принцип рада може се поделити на следеће аспекте:
Прво, класификација прекидачког регулисаног напајања
Пре него што разумемо принцип рада комутационог регулисаног напајања, морамо разумети класификацију прекидачког регулисаног напајања. Према различитим методама рада, прекидачко регулисано напајање може се поделити на АЦ-ДЦ прекидачко напајање и ДЦ-ДЦ прекидачко напајање.
АЦ-ДЦ прекидачко напајање: улазни напон је наизменична струја (АЦ), која се конвертује у стабилан ДЦ излаз након исправљања, филтрирања, контроле пребацивања и других процеса у улазном колу.
ДЦ-ДЦ прекидачко напајање: улазни напон је једносмерна струја, након конверзије прекидача, филтрирања и других процеса у улазном колу, а затим излаз стабилне једносмерне струје за напајање оптерећења.
Друго, принцип рада преклопне цеви
У комутационом регулисаном напајању неопходна је примена расклопних цеви. Преклопна цев се обично односи на транзисторе, цеви са ефектом поља снаге, биполарне транзисторе са изолованим вратима и друге полупроводничке компоненте. Карактерише га ниска статичка потрошња енергије, велика брзина пребацивања и висока управљивост.
Када желимо да контролишемо напон, прво треба да направимо излазни напон напајања вишим или једнаким жељеном напону, што ће укључити прекидачку цев, а струја иде кроз прекидачку цев у индуктор. Када струја прође кроз индуктор, формира се магнетно поље и електрични потенцијал се генерише на жицама око индуктора. Ова електромоторна сила ствара такозвану осцилацију петље у кондензатору, стварајући периодични резонантни напон. Када се прекидачка цев пресече, струја у индуктору се изненада прекида, а магнетна енергија ускладиштена у индуктору покреће струју да настави да тече и прође кроз излаз који троши оптерећење, које даје фиксни напон. Ово се понавља да би се створио стабилан и контролисан излазни напон.
Треће, реализација склопа прекидача регулатора
Као што знамо, брзина пребацивања прекидачке цеви је веома брза, може остварити високофреквентно пребацивање, има предности уштеде енергије, стабилности, високе ефикасности и тако даље. У прекидачком регулисаном напајању, пре свега, треба да дизајнирамо склоп прекидача регулатора за реализацију контроле прекидачке цеви. Затим се излазни напон стабилизује филтрирањем, повратном спрегом и тако даље.
У прекидачком регулисаном напајању, најчешће коришћена кола прекидача регулатора су коло регулатора диоде, коло регулатора индуктора, коло регулатора магнетних елемената и тако даље, од којих је најчешћи круг регулатора индуктора.
Коло индуктивног регулатора напона се углавном састоји од прекидачких цеви, индуктора, кондензатора, диода и излазних кола. Његов принцип рада је исти као горе, када је прекидачка цев укључена, излазни напон се може регулисати помоћу индуктора, а затим се напајати на оптерећење кроз излазно коло. А у прекиду прекидачке цеви, енергија у индуктору се може претворити у излазни напон кроз диоду и регулисати.
Регулисано напајање са малом и средњом снагом може се реализовати директно са транзисторским погонским колом, док веће прекидачко регулисано напајање захтева употребу контролних чипова или аналогних контролних кола да би се постигла прецизна контрола.
Четврто, контрола повратне спреге
Како се излазни напон напајања мења са температуром, оптерећењем и променом улазног напона, излазни напон треба регулисати. У комутационом регулисаном напајању, контрола повратне спреге се често користи за стабилизацију излазног напона праћењем излазног напона и обезбеђивањем повратних информација и регулације за стабилизацију излазног напона.
Конкретно, контрола повратне спреге у петљи реализује регулацију излазног напона упоређивањем разлике између излазног напона и подешеног напона и извршавањем аритметике, појачања, филтрирања, а затим контролисањем проводљивости и искључивања прекидачке цеви. У овом процесу треба обезбедити стабилност система, односно да је брзина регулације довољно брза, али не пребрза, иначе ће изазвати нестабилност система.
Укратко, прекидачко регулисано напајање је широко коришћени тип напајања, а његов принцип рада је да користи прекидачку цев за контролу напона, ау исто време кроз филтрирање, повратну спрегу и друге начине регулације и контроле напон, како би се постигао стабилан и контролисан излазни напон. Са сталним напретком технологије, прекидачко регулисано напајање постало је неизоставан део многих електронских уређаја, у великој мери промовишући развој и иновације електронске индустрије.
