Stromversorgungskreis spielt eine wesentliche Rolle in jedem elektrischen und elektronische Schaltung um den Eulenstromkreis oder Lasten wie Maschinen, Computer usw. mit Strom zu versorgen. Diese verschiedenen Lasten erfordern unterschiedliche Energieformen in verschiedenen Bereichen und Eigenschaften. Die Leistung wird also unter Verwendung verschiedener Leistungswandler in die gewünschte Form umgewandelt. Grundsätzlich funktionieren verschiedene Lasten mit verschiedenen Arten von Netzteilen wie SMPS (Schaltnetzteil), Wechselstromversorgung, Wechselstrom-Gleichstrom-Stromversorgung, programmierbarer Stromversorgung, Hochspannung Netzteil & unterbrechungsfreie Stromversorgung.
Schaltnetzteil
Was ist SMPS (Switch-Mode Power Supply)?
SMPS ist definiert als, wenn die Stromversorgung im Schaltregler enthalten ist, um elektrische Energie von einer Form in eine andere Form mit den erforderlichen Eigenschaften umzuwandeln, als Schaltmodus-Stromversorgung bezeichnet. Dieses Netzteil wird verwendet, um eine geregelte DC-O / P-Spannung von der DC-I / P-Spannung oder ungeregelten AC zu erreichen.
SMPS
SMPS ist wie andere Netzteile eine komplizierte Schaltung, die von einer Quelle zu den Lasten führt. MPS ist entscheidend für verschiedene elektrische und elektronische Geräte, die Strom verbrauchen, sowie für die Gestaltung elektronischer Projekte.
Topologien von SMPS
Die Topologien von SMPS werden in verschiedene Typen wie AC-DC-Wandler, DC-DC-Wandler, Vorwärtswandler und Flyback-Wandler eingeteilt.
Funktionsprinzip des Schaltnetzteils
Die Funktionsweise von Schaltnetzteil-Topologien wird nachstehend erläutert.
DC-DC-Wandler SMPS funktioniert
Bei dieser Stromquelle wird eine Hochspannungsgleichstromleistung direkt von einer Gleichstromquelle erfasst. Dann wird diese Hochspannungsgleichstromleistung normalerweise im Bereich von 15 kHz bis 5 kHz geschaltet. Und dann wird es einer Abwärtstransformatoreinheit von 50 Hz zugeführt. Das O / P dieses Transformators ist dem Gleichrichter zugeführt Wenn diese gleichgerichtete O / P-Leistung als Quelle für Lasten verwendet wird, wird die Einschaltzeit des Oszillators gesteuert und ein Regler mit geschlossenem Regelkreis gebildet.
DC / DC-Wandler SMPS
Das Schaltnetzteil o / p wird durch Verwendung geregelt Pulsweitenmodulation In der obigen Schaltung wird der Schalter vom PWM-Oszillator angesteuert, dann wird indirekt der Abwärtstransformator gesteuert, wenn die dem Transformator zugeführte Leistung erfolgt. Daher wird der O / P durch die Pulsweitenmodulation gesteuert, da diese O / P-Spannung und das PWM-Signal umgekehrt proportional zueinander sind. Wenn das Tastverhältnis 50% beträgt, wird die maximale Leistung durch den Transformator übertragen, und wenn das Tastverhältnis abfällt, sinkt auch die Leistung im Transformator durch Verringern der Verlustleistung.
AC-DC-Wandler SMPS funktioniert
Dieser SMPS-Typ verfügt über einen AC-I / P und wird mithilfe von Gleichrichter und Filter in DC umgewandelt. Diese ungeregelte Gleichspannung wird dem zugeführt Leistungsfaktorkorrektur Schaltkreise, wie es betroffen ist. Dies liegt daran, dass der Gleichrichter um die Spannungsspitzen kurze Stromimpulse mit signifikant hochfrequenter Energie zieht, die den Leistungsfaktor zur Reduzierung beeinflussen.
AC / DC-Wandler SMPS
Es ist fast verwandt mit dem oben diskutierten Wandler, aber anstelle der Gleichstromversorgung haben wir hier AC i / p verwendet. Die Mischung aus Gleichrichter und Filter, dieses Blockdiagramm wird zur Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom verwendet, und der Schaltvorgang wird unter Verwendung eines Leistungs-MOSFET-Verstärkers durchgeführt. Das MOSFET-Transistor verbraucht geringen Einschaltwiderstand und kann hohen Strömen widerstehen. Die Frequenz des Schaltens wird so gewählt, dass sie für normale Menschen niedrig gehalten werden muss (über 20 kHz), und die Aktion des Schaltens wird durch eine Rückkopplung unter Verwendung des PWM-Oszillators gesteuert.
Auch diese Wechselspannung wird dem zugeführt o / p des Transformators in der obigen Abbildung gezeigt, um die Spannungspegel zu erhöhen oder zu verringern. Anschließend wird der O / P-Wert dieses Transformators mithilfe des O / P-Filters und eines Gleichrichters gleichgerichtet und geglättet. Die O / P-Spannung wird durch eine Rückkopplungsschaltung gesteuert, indem sie mit der Referenzspannung verglichen wird.
Fly-Back-Konverter SMPS funktioniert
Die SMPS-Schaltung mit sehr geringer O / P-Leistung (weniger als 100 W) wird als Fly-Back-Wandler-SMPS bezeichnet. Diese Art von SMPS ist im Vergleich zu anderen SMPS-Schaltungen eine sehr niedrige und einfache Schaltung. Diese Art von SMPS wird für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch verwendet.
Fly-Back-Konverter Typ SMPS
Die ungeregelte I / P-Spannung mit konstanter Größe wird durch schnelles Schalten mit einem MOSFET in eine bevorzugte O / P-Spannung umgewandelt. Die Schaltfrequenz liegt bei etwa 100 kHz. Die Spannungsisolation kann mit einem Transformator erreicht werden. Der Betrieb des Schalters kann unter Verwendung einer PWM gesteuert werden, während ein praktischer Rücklaufwandler ausgeführt wird.
Der Fly-Back-Transformator weist im Vergleich zum normalen Transformator unterschiedliche Eigenschaften auf. Der Fly-Back-Transformator enthält zwei Wicklungen, die als magnetisch gekoppelter Induktor wirken. Das O / P dieses Transformators wird über einen Kondensator und geliefert Diode zum Filtern sowie Gleichrichten . Wie in der obigen Abbildung gezeigt, kann der O / P des SMPS als Spannung über dem Filterkondensator genommen werden.
Vorwärtswandler Typ SMPS Working
Dieser SMPS-Typ ist fast identisch mit dem SMPS-Typ des Flyback-Konverters. Bei diesem SMPS-Typ ist jedoch eine Steuerung am Ausgang der Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen, um den Schalter zu steuern. Im Vergleich zum Rücklaufwandler ist die Filter- und Gleichrichtungsschaltung kompliziert.
Vorwärtswandler Typ SMPS
Dies wird auch als DC-DC-Abwärtswandler bezeichnet, zusammen mit einem Transformator, der zur Skalierung und Isolation verwendet wird. Zusätzlich zu der Diode 'D1' und dem Kondensator 'C' sind am Ende des O / P eine Induktivität L und eine Diode D angeschlossen. Wenn der S-Schalter eingeschaltet wird, wird der I / P an die Primärwicklung des Transformators übergeben. Daher wird an der Sekundärwicklung des Transformators eine skalierte Spannung erzeugt.
Daher wird die D1-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt und eine skalierte Spannung wird durch den LPF geleitet, wobei die Last fortgeführt wird. Wenn der Schalter S eingeschaltet wird, erreichen die Ströme durch die Wicklung Null. Der Strom durch das induktive Filter und die Last kann jedoch nicht in Kürze geändert werden, und diesem Strom wird durch die Ausrolldiode D2 eine Spur angeboten. Durch Verwendung der Filterinduktivität wird die erforderliche Spannung über der D2-Diode & zur Aufrechterhaltung der elektromagnetischen Kraft, die zur Aufrechterhaltung der Stromstabilität am induktiven Filter erforderlich ist, aufrechterhalten. Obwohl der Strom gegen die O / P-Spannung abfällt, bleibt die konstante O / P-Spannung bei Vorhandensein des großen kapazitiven Filters nahezu konstant. Es wird regelmäßig für verschiedene Schaltanwendungen mit einem Leistungsbereich von 100 W bis 200 W verwendet.
Das ist alles über Schaltnetzteil und seine Typen, die Buck-Wandler, Buck-Boost-Wandler, selbstoszillierender Flyback-Wandler, Boost-Wandler, Cuk, Sepic, Boost-Buck umfassen. In diesem Artikel werden jedoch einige Arten von SMPS erläutert: AC-DC-Wandler, DC-DC-Wandler, Vorwärts- und Rücklaufwandler. Darüber hinaus konnten alle Informationen zu den SMPS-Typen gerne Ihr Feedback geben, um Ihre Vorschläge und Kommentare im Kommentarbereich unten abzugeben.
