¿Cómo funciona una fuente de alimentación regulada conmutada?
Una fuente de alimentación regulada conmutada es un tipo de fuente de alimentación que funciona mediante el uso de tubos de conmutación para controlar la magnitud del voltaje de salida de la fuente de alimentación con el fin de estabilizar la salida. Su principio de funcionamiento se puede dividir en los siguientes aspectos:
Primero, la clasificación de la fuente de alimentación regulada conmutada.
Antes de comprender el principio de funcionamiento de la fuente de alimentación regulada conmutada, debemos comprender la clasificación de la fuente de alimentación regulada conmutada. Según los diferentes métodos de trabajo, la fuente de alimentación conmutada regulada se puede dividir en fuente de alimentación conmutada AC-DC y fuente de alimentación conmutada DC-DC.
Fuente de alimentación conmutada AC-DC: el voltaje de entrada es corriente alterna (CA), que se convierte en una salida CC estable después de la rectificación, filtrado, control de conmutación y otros procesos en el circuito de entrada.
Fuente de alimentación conmutada DC-DC: el voltaje de entrada es corriente continua, después de la conversión de conmutación, el filtrado y otros procesos en el circuito de entrada, y luego genera una corriente continua estable para suministrar la carga.
En segundo lugar, el principio de funcionamiento del tubo de conmutación.
En la fuente de alimentación regulada conmutada, la aplicación de tubos de conmutación es indispensable. El tubo de conmutación generalmente se refiere a transistores, tubos de efecto de campo de potencia, transistores bipolares de puerta aislada y otros componentes semiconductores. Se caracteriza por un bajo consumo de energía estática, alta velocidad de conmutación y alta controlabilidad.
Cuando queremos controlar el voltaje, primero debemos hacer que el voltaje de salida de la fuente de alimentación sea mayor o igual al voltaje deseado, lo que encenderá el tubo de conmutación y la corriente pasará a través del tubo de conmutación hacia el inductor. Cuando la corriente pasa a través del inductor, se forma un campo magnético y se genera un potencial eléctrico en los cables alrededor del inductor. Esta fuerza electromotriz crea una llamada oscilación de bucle en el condensador, produciendo un voltaje resonante periódico. Cuando el tubo de conmutación se corta, la corriente en el inductor se interrumpe repentinamente y la energía magnética almacenada en el inductor hace que la corriente continúe fluyendo y pase a través de la salida para ser consumida por la carga, que genera un voltaje fijo. Esto se repite para crear un voltaje de salida estable y controlable.
En tercer lugar, la realización del circuito regulador de conmutación.
Como sabemos, la velocidad de conmutación del tubo de conmutación es muy rápida, puede realizar conmutación de alta frecuencia, tiene las ventajas de ahorro de energía, estabilidad, alta eficiencia, etc. En la fuente de alimentación regulada conmutada, en primer lugar, debemos diseñar un circuito regulador de conmutación para realizar el control del tubo de conmutación. Luego, el voltaje de salida se estabiliza mediante filtrado, retroalimentación de bucle, etc.
En la fuente de alimentación regulada conmutada, los circuitos reguladores de conmutación comúnmente utilizados son el circuito regulador de diodos, el circuito regulador de inductores, el circuito regulador de elementos magnéticos, etc., de los cuales el más común es el circuito regulador de inductores.
El circuito regulador de voltaje inductivo se compone principalmente de tubos de conmutación, inductores, condensadores, diodos y circuitos de salida. Su principio de funcionamiento es el mismo que el anterior: cuando el tubo de conmutación está encendido, el inductor puede regular el voltaje de salida y luego suministrarlo a la carga a través del circuito de salida. Y en el corte del tubo de conmutación, la energía en el inductor se puede convertir en voltaje de salida a través del diodo y regularse.
La fuente de alimentación regulada con conmutación de potencia pequeña y mediana se puede realizar directamente con el circuito de accionamiento del transistor, mientras que la fuente de alimentación regulada con conmutación de potencia más grande requiere el uso de chips de control o circuitos de control analógicos para lograr un control preciso.
Cuarto, el control de retroalimentación del bucle.
A medida que el voltaje de salida de la fuente de alimentación cambia con la temperatura, la carga y el voltaje de entrada, es necesario regular el voltaje de salida. En la fuente de alimentación regulada con conmutación, el control de retroalimentación de bucle se usa a menudo para estabilizar el voltaje de salida monitoreando el voltaje de salida y proporcionando retroalimentación y regulación para estabilizar el voltaje de salida.
Específicamente, el control de retroalimentación de bucle realiza la regulación del voltaje de salida comparando la diferencia entre el voltaje de salida y el voltaje establecido, y realizando aritmética, amplificación, filtrado y luego controlando la conducción y el corte del tubo de conmutación. En este proceso, se debe garantizar la estabilidad del sistema, es decir, la velocidad de regulación es lo suficientemente rápida, pero no demasiado rápida, de lo contrario provocará inestabilidad en el sistema.
En resumen, la fuente de alimentación regulada conmutada es un tipo de fuente de alimentación ampliamente utilizado y su principio de funcionamiento es utilizar el tubo de conmutación para controlar el voltaje y, al mismo tiempo, a través del filtrado, la retroalimentación del bucle y otras formas de regular y controlar. El voltaje, para lograr un voltaje de salida estable y controlable. Con el progreso continuo de la tecnología, la fuente de alimentación regulada conmutada se ha convertido en una parte indispensable de muchos dispositivos electrónicos, lo que promueve en gran medida el desarrollo y la innovación de la industria electrónica.
