Două moduri de funcționare ale sursei de alimentare cu comutare monolitică
Circuitele integrate de alimentare cu comutare monolitică au avantajele unei integrări ridicate, rentabilitate ridicată, cele mai simple circuite periferice, cei mai buni indicatori de performanță, pot constitui o sursă de alimentare cu comutație izolată de înaltă eficiență fără transformator de frecvență. A fost introdus la mijlocul-1990sului, târziu succesiv, arată o puternică vitalitate, iar acum a devenit dezvoltarea internațională a sursei de alimentare cu comutație de putere medie și mică, surse de alimentare cu comutație de precizie și modul de alimentare preferat circuite integrate. Sursa de comutare compusă din ea, în ceea ce privește costul și aceeași sursă de alimentare cu regulator de tensiune liniar de putere este comparabilă cu eficiența sursei de alimentare este îmbunătățită semnificativ, volumul și greutatea este mult redusă. Acest lucru creează condiții bune pentru promovarea și popularizarea noilor surse de alimentare în comutație.
Caracteristicile sursei de alimentare cu comutare monolitică
(1) TOPSWitch-II intern, inclusiv oscilator, amplificator de eroare, modulator de lățime a impulsului, circuit de poartă, tuburi de comutare a puterii de înaltă tensiune (MOSFET), circuit de polarizare, circuit de protecție la supracurent, protecție la supraîncălzire și circuit de resetare la pornire, oprire / circuit de repornire automată. Izolează complet ieșirea din rețeaua electrică prin intermediul unui transformator de înaltă frecvență, care este sigur de utilizat*. Acesta aparține sursei de alimentare comutatoare controlată de curent cu ieșire de scurgere deschisă. Datorită utilizării circuitului CMOS, consumul de energie al dispozitivului este redus semnificativ.
(2) Există doar trei cabluri: terminalul de control C, sursa S, scurgerea D, comparabil cu regulatorul liniar cu trei terminale, poate fi cel mai simplu mod de a constitui transformatorul de frecvență fără sursa de alimentare cu comutare flyback. Pentru a finaliza o varietate de funcții de control, polarizare și protecție, C, D sunt pin out multifuncționale, realizând un pin multifuncțional. Luați ca exemplu terminalul de control, acesta are trei funcții: (1) sfârșitul tensiunii VC pentru regulatorul paralel pe cip și etapa de antrenare a porții pentru a furniza tensiune de polarizare; (2) sfârșitul IC curent poate ajusta ciclul de funcționare; (3) capătul circuitului de ramificare a sursei de alimentare și punctul de conectare a condensatorului de repornire/compensare automată, prin condensatorul de bypass extern pentru a determina frecvența repornirii automate și compensarea buclei de control.
(3) Gama tensiunii AC de intrare este extrem de largă. Pentru tensiune de intrare fixă, se poate selecta 220V±15% AC, iar puterea maximă de ieșire va fi redusă cu 40% dacă este echipat cu 85~265V AC cu gamă largă. Gama de frecvență de intrare a sursei de alimentare comutatoare este de 47 ~ 440 Hz.
(4) Valoarea tipică a frecvenței de comutare este 100KHz, iar intervalul de reglare a ciclului de lucru este de 1,7%~67%. Eficiența sursei de alimentare este de aproximativ 80%, până la 90%, ceea ce este aproape dublu decât sursa de alimentare reglată liniară integrată. Intervalul său de temperatură de funcționare este de la 0 la 70 de grade temperatura maximă a joncțiunii cipului Tjm=135 grade .
(5) Principiul de bază de funcționare al TOPSwitch-II este utilizarea curentului de feedback IC pentru a regla ciclul de lucru D, pentru a atinge scopul de reglare a tensiunii. De exemplu, atunci când tensiunea de ieșire a sursei de comutare VOT din anumite motive, după circuitul de feedback optocupler va face Ic↑→tension de eroare Vrt→D↓→Vo↓, astfel încât Vo rămâne neschimbat. Si invers.
(6) circuit periferic simplu, cost redus. Externe trebuie doar să conecteze filtrul redresor, transformatorul de înaltă frecvență, circuitul de protecție primar, circuitul de feedback și circuitul de ieșire. Utilizarea unor astfel de cipuri poate reduce, de asemenea, interferențele electromagnetice generate de sursa de comutare.
Două moduri de funcționare ale sursei de alimentare cu comutare monolitică
Sursa de alimentare comutată monolitică are două moduri de bază de funcționare: unul este modul continuu CUM (ContinuousMode), celălalt nu este modul continuu
(a) Modul continuu (b) Modul discontinuu
DUM (mod discontinuu). Formele de undă ale curentului de comutare ale acestor două moduri sunt prezentate în Fig. (a) și respectiv Fig. (b). După cum se poate observa din figură, în modul continuu, curentul de comutare primar începe de la o anumită amplitudine, apoi crește la o valoare de vârf și apoi revine rapid la zero. Forma de undă a curentului de comutare este trapezoidală. Acest lucru indică faptul că, în modul continuu, următorul ciclu de comutare are o energie inițială, deoarece energia stocată în transformatorul de înaltă frecvență nu este eliberată toată în fiecare ciclu de comutare. Utilizarea modului continuu reduce curentul de vârf primar Ip și curentul RMS IRMS, reducând consumul de energie al cipului. Cu toate acestea, modul continuu necesită o creștere a inductanței primare Lp, ceea ce duce la o creștere a dimensiunii transformatorului de înaltă frecvență. Pe scurt, modul continuu este potrivit pentru comutatoarele TOPSwitch-uri cu putere mai mică și transformatoare de înaltă frecvență de dimensiuni mai mari.
Curentul de comutare în modul discontinuu crește de la zero la un vârf și apoi scade la zero. Aceasta înseamnă că energia stocată în transformatorul de înaltă frecvență trebuie să fie complet eliberată în timpul fiecărui ciclu de comutare, iar forma de undă a curentului de comutare este de formă triunghiulară. Modul discontinuu are valori mai mari ale Ip și IRMS, dar necesită mai puțin Lp. Prin urmare, este potrivit pentru utilizarea TOpSwitch cu putere de ieșire mai mare cu transformator de înaltă frecvență de dimensiuni mai mici.
