¿Qué factores deben considerarse en la selección de la fuente de alimentación conmutada?
Para los ingenieros, la selección de la fuente de alimentación conmutada es un proceso que debe completarse cada vez que planifican una fuente de alimentación. Es una pregunta de opción única en la superficie, pero antes de la selección final, los ingenieros deben considerar muchos factores. Eso sí, lo pensamos en un primer momento. Será una cuestión de coste. Lo que quiero explicar en el artículo de hoy es que en el proceso de selección de la fuente de alimentación conmutada, además del costo, debemos prestar atención a algunos factores internos para elegir el módulo de potencia más adecuado.
Con respecto a la selección de módulos de fuente de alimentación conmutada, debemos prestar atención y considerar muchas reglas. Por ejemplo, el valor nominal del cable de seguro es 1A, que se refiere al objetivo a 25 grados, pero si el equipo funciona a 50 grados, el valor nominal del cable de seguro puede ser inferior a 1A y el margen de diseño a esta temperatura debe ser seleccionado Más grande. De la misma manera el 1mH de la inductancia no siempre es 1mH, es a 1kHz, si lo usas a 1MHz, el valor de la inductancia 1mH que envía el procesador no es 1mH, porque a 1M la bobina de inductancia distribuía inicialmente la capacitancia juega un papel importante, lo que compensará parte de la inductancia. La pérdida de inserción del filtro IL=25dB es cuando MHz Rs/RL=50 ohmios (impedancia de fuente e impedancia de carga), pero en la práctica, es difícil lograr la impedancia para cumplir con este requisito en nuestro aplicación de filtro, por lo que 25dB La pérdida de inserción se reducirá considerablemente. Perlas, condensadores, diodos, resistencias... todos tienen reglas similares. Hablemos de las reglas de selección del módulo de fuente de alimentación de conmutación que no sea el costo. Hay muchas topologías de módulos de potencia, como flyback, forward, push-pull, half-bridge y full-bridge, cada una de las cuales es superior en ciertos indicadores característicos debido a sus diferentes principios.
Hablemos de la estructura topológica de otras fuentes de alimentación conmutadas importantes en el mercado de fuentes de alimentación. Las características de control de transitorios de voltaje de salida de la fuente de alimentación directa son mejores y la capacidad de carga es más fuerte, pero sus desventajas también son obvias. Se utiliza un inductor de filtro de almacenamiento de energía grande y un diodo de rueda libre, el volumen es grande y la tensión electromotriz trasera de la bobina primaria del transformador es alta. Los requisitos para el tubo de conmutación son altos (fácil de romper y dañar). La velocidad de respuesta transitoria de corriente de la fuente de alimentación push-pull es muy alta y las características de salida de voltaje son excelentes. En todas las estructuras topológicas, es una fuente de alimentación conmutada con la tasa de utilización más alta, sin fugas de flujo magnético y un circuito de conducción simple. Pero su desventaja es que los dos dispositivos de conmutación necesitan un alto valor de tensión soportada; hay dos conjuntos de bobinas primarias, y la fuente de alimentación conmutada push-pull con una salida de potencia pequeña es una desventaja. Si los dos convertidores directos no son completamente simétricos o equilibrados, la magnetización de polarización acumulada después de varios ciclos llenará el núcleo magnético, lo que provocará una corriente de excitación excesiva del transformador de alta frecuencia e incluso dañará el tubo del interruptor. La potencia de salida de la fuente de alimentación de conmutación del puente es muy grande, la potencia de trabajo es muy alta, el valor de voltaje de resistencia del tubo del interruptor es relativamente bajo y la bobina primaria del transformador solo necesita un devanado. La desventaja es que la potencia es baja, habrá una región semiconductora y la pérdida es grande.
Los problemas anteriores son causados por las ventajas y desventajas inherentes de su estructura topológica. Aunque podemos considerar el módulo de alimentación como una caja negra, este también es un punto al que debemos prestar atención a la hora de elegir una fuente de alimentación. Debido a las soluciones que pueden realizar la misma función, una se puede realizar fácilmente y la otra se puede realizar con gran esfuerzo.
Además de considerar sus ventajas y desventajas al seleccionar una estructura de topología, también debemos juzgar de acuerdo con la inestabilidad de la carga. Algunas cargas son relativamente estables, mientras que algunas cargas son más inestables, y algunas incluso tienen un aumento sin carga, carga completa o carga momentánea, o se produce una caída de carga momentánea, si hay tal problema, es mejor aclarar con el El fabricante del módulo de potencia y admite que existen medidas de protección necesarias en su plan, no todas las fuentes de alimentación pueden lograr este objetivo. Por lo tanto, el tipo de carga también es un factor que influye. Módulos ordinarios, cuya salida está diseñada para carga resistiva por defecto, si la carga es carga racional o capacitiva, debe explicarse por separado con el fabricante del módulo, de modo que los dispositivos internos o parámetros del módulo de potencia puedan ajustarse ligeramente cuando el fabricante sale de la fábrica.
Además de los factores de selección muy importantes anteriores, también debemos considerar la frecuencia de conmutación, la ondulación, los requisitos de seguridad, etc. al seleccionar el módulo de fuente de alimentación conmutada. También se debe prestar atención a la frecuencia de conmutación del módulo de potencia. Eligió la selección de los parámetros del filtro (frecuencia de corte, orden) del filtro de potencia externo. La ondulación está relacionada con la estructura topológica, los parámetros de capacitancia e inductancia y el estado de la carga. Para una fuente de alimentación de 5v, la ondulación puede alcanzar los 50mv y el error de una sola fuente de alimentación es del 1 por ciento. Para circuitos que requieren alta precisión, el error de la fuente de alimentación y el circuito de expansión El error del cable de señal, el error del cable de señal, el error de redondeo de AD, después de acumular y fusionar múltiples errores, el error total será grande. Si existe un esquema de filtrado en el módulo de potencia, si existen requisitos de seguridad (corriente de fuga, voltaje de aislamiento soportado, requisitos de humedad), características de aumento de temperatura, potencia de conmutación, esquema de fluctuación de voltaje de entrada, tasa de regulación de carga, etc. en el equipo donde se encuentra el modulo de potencia, aun quedan muchos lugares para pedir. Entonces podemos entender que la selección de módulos de fuente de alimentación conmutada no es solo el costo, que es el único indicador que merece atención.
