Güç kaynağı devresi, her elektrik ve elektrikte önemli bir rol oynar. elektronik devre baykuş devresine veya makineler, bilgisayarlar, vb. gibi yüklere elektrik gücü sağlamak için. Bu farklı yükler, çeşitli aralıklarda ve özelliklerde farklı güç formları gerektirir. Böylece farklı güç dönüştürücüler kullanılarak güç istenen forma dönüştürülür. Temel olarak, farklı yükler, SMPS (anahtar modlu güç kaynağı), AC güç kaynağı, AC'den DC'ye güç kaynağı, programlanabilir güç kaynağı, yüksek voltaj gibi çeşitli güç kaynakları ile çalışır. güç kaynağı ve kesintisiz güç kaynağı.
Anahtar Modu Güç Kaynağı
SMPS (Anahtarlamalı Güç Kaynağı) nedir?
SMPS, güç kaynağının anahtarlama regülatörüne dahil edildiğinde, elektrik gücünü bir formdan başka bir forma dönüştürerek gerekli özelliklere sahip olması durumunda anahtar modlu güç kaynağı olarak tanımlanır. Bu güç kaynağı, DC i / p voltajından veya düzensiz AC'den regüle edilmiş DC o / p voltajı elde etmek için kullanılır.
SMPS
SMPS, diğer güç kaynakları gibi karmaşık bir devredir, bir kaynaktan yükleri besler. MPS, güç tüketen farklı elektrikli ve elektronik cihazlar için ve ayrıca elektronik projeler tasarlamak için çok önemlidir.
SMPS topolojileri
SMPS topolojileri, AC-DC dönüştürücü, DC-DC dönüştürücü, İleri Dönüştürücü ve Flyback dönüştürücü gibi farklı türlerde kategorize edilir.
Anahtarlamalı Güç Kaynağının çalışma prensibi
Anahtarlamalı bir güç kaynağı topolojilerinin çalışması aşağıda tartışılmaktadır.
DC-DC Dönüştürücü SMPS Çalışması
Bu güç kaynağında, bir DC güç kaynağından doğrudan yüksek voltajlı bir DC gücü elde edilir. Daha sonra, bu yüksek voltajlı DC gücü genellikle 15KHz-5KHz aralığında anahtarlanır. Ve sonra, 50Hz'lik bir düşürücü transformatör ünitesine beslenir. Bu transformatörün o / p'si redresöre beslenir bunlar, bu düzeltilmiş o / p gücü yükler için bir kaynak olarak kullanılır ve osilatörün AÇIK kalma süresi kontrol edilir ve bir kapalı döngü regülatörü oluşturulur.
DC'den DC'ye dönüştürücü SMPS
Anahtarlama güç kaynağı o / p, kullanılarak düzenlenir Darbe Genişliği Modülasyonu Yukarıdaki devrede gösterildiği gibi, anahtar PWM osilatör tarafından çalıştırılır, ardından dolaylı olarak düşürücü transformatör, güç transformatöre beslendiğinde kontrol edilir. Bu nedenle, bu o / p voltajı ve PWM sinyali birbiriyle ters orantılı olduğundan o / p, darbe genişlik modülasyonu tarafından kontrol edilir. Görev döngüsü% 50 ise, maksimum güç transformatör üzerinden aktarılır ve görev döngüsü düşerse, o zaman transformatördeki güç de güç kaybını azaltarak düşer.
AC -DC Dönüştürücü SMPS Çalışması
Bu tip SMPS bir AC i / p'ye sahiptir ve doğrultucu ve filtre kullanılarak DC'ye dönüştürülür. Bu düzenlenmemiş DC voltajı, güç faktörü düzeltmesi etkilenen devreler. Bunun nedeni, voltaj tepe noktalarının etrafında, redresörün, azaltmak için güç faktörünü etkileyen önemli ölçüde yüksek frekanslı enerjiye sahip kısa akım darbeleri çekmesidir.
AC'den DC'ye dönüştürücü SMPS
Neredeyse yukarıda tartışılan dönüştürücü ile ilgilidir, ancak DC güç kaynağı yerine burada AC i / p kullandık. Dolayısıyla, doğrultucu ve filtrenin karışımı, bu blok diyagram, AC'yi DC'ye dönüştürmek için kullanılır ve anahtarlama işlemi, bir güç MOSFET amplifikatörü kullanılarak yapılır. MOSFET transistör düşük direnç tüketir ve yüksek akımlara dayanabilir. Anahtarlama frekansı, normal insanlara göre düşük (20KHz'nin üzerinde) tutulacak şekilde seçilir ve anahtarlama eylemi, PWM osilatörü kullanılarak bir geri besleme ile kontrol edilir.
Yine, bu AC voltajı o / p transformatör gerilim seviyelerini yükseltmek veya düşürmek için yukarıdaki şekilde gösterilmiştir. Daha sonra, bu transformatörün o / p'si, o / p filtresi ve bir redresör kullanılarak düzeltilir ve pürüzsüz hale getirilir. O / p voltajı, referans voltajına benzetilerek bir geri besleme devresi tarafından kontrol edilir.
Fly-back Converter SMPS Çalışması
Çok düşük o / p gücüne (100W'dan az) sahip olan SMPS devresi geri dönüş dönüştürücü SMPS olarak adlandırılır. Bu tür SMPS, diğer SMPS devrelerine kıyasla çok düşük ve basit bir devredir. Bu tür SMPS, düşük güç uygulamaları için kullanılır.
Fly-back Dönüştürücü tipi SMPS
Sabit büyüklükteki düzensiz i / p voltajı, bir MOSFET kullanılarak hızlı geçiş yapılarak tercih edilen o / p voltajına dönüştürülür, anahtarlama frekansı yaklaşık 100 kHz'dir. Gerilim izolasyonu bir transformatör kullanılarak sağlanabilir. Anahtarın çalışması, pratik bir geri dönüş dönüştürücü yürütülürken bir PWM kullanılarak kontrol edilebilir.
Geri dönüş transformatörü, normal transformatöre kıyasla farklı özellikler gösterir. Geri dönüş transformatörü, manyetik bağlı indüktör olarak işlev gören iki sargı içerir. Bu transformatörün o / p'si bir kapasitör aracılığıyla teslim edilir ve filtreleme ve düzeltme için diyot . Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, SMPS'nin o / p'si filtre kapasitöründeki voltaj olarak alınabilir.
İleri Dönüştürücü tipi SMPS Çalışıyor
Bu tür SMPS, geri dönüş dönüştürücü tipi SMPS ile hemen hemen aynıdır. Ancak, bu tür SMPS'de, anahtarı kontrol etmek için transformatörün sekonder sargısının o / p'sine bir kontrol bağlanır. Geri dönüş dönüştürücü ile karşılaştırıldığında, filtreleme ve düzeltme devresi karmaşıktır.
İleri Dönüştürücü tipi SMPS
Bu aynı zamanda ölçekleme ve izolasyon için kullanılan bir transformatör ile birlikte bir DC-DC buck dönüştürücü olarak da adlandırılır. 'D1' diyot ve 'C' kapasitörüne ek olarak, o / p'nin ucuna bir indüktör L ve bir diyot D bağlanır. 'S' anahtarı AÇIK konuma getirilirse, i / p transformatörün birincil sargısına verilir. Bu nedenle, transformatörün sekonder sargısında ölçekli bir voltaj üretilir.
Bu nedenle, D1 diyot öne eğimli hale gelir ve ölçeklenmiş voltaj, yüke devam eden LPF'den geçirilir. S anahtarı AÇIK konuma getirildiğinde, sargıdan geçen akımlar sıfıra ulaşır, Bununla birlikte, endüktif filtre ve yükten geçen akım kısa bir süre değiştirilemez ve bu akıma D2 yanaşma diyodu tarafından bir şerit sunulur. Filtre indüktörünü kullanarak, D2 diyotu boyunca gerekli voltaj ve endüktif filtrede akımın kararlılığını korumak için gerekli elektromanyetik kuvveti korumak için. Akım, o / p voltajına düşse bile, büyük kapasitif filtrenin varlığıyla neredeyse sabit o / p voltajı sürdürülür. 100 W ila 200 W güç aralığı ile çeşitli anahtarlama uygulamaları için düzenli olarak kullanılır.
Bu tamamen anahtar modu güç kaynağı ve Buck dönüştürücü, Buck-boost dönüştürücü, Kendinden Salınımlı geri dönüş dönüştürücü, Boost dönüştürücü, Cuk, Sepic, Boost-buck içeren türleri. Ancak, bu makalede AC-DC dönüştürücü, DC-DC dönüştürücü, İleri ve Geri Dönüş dönüştürücü olan birkaç SMPS türü tartışılmaktadır. Ayrıca, SMPS türleri ile ilgili herhangi bir bilgi, aşağıdaki yorum bölümünde önerilerinizi, yorumlarınızı vermek için geri bildiriminizi vermekten çekinmeyin.
