Principiul de funcționare al comutării tranzistorilor în sursele de alimentare cu comutare
Strict vorbind, procesul de comutare a unui tranzistor de la conducție la oprire este unul foarte complex, dar atunci când analizăm principiul său de funcționare, de obicei simplificăm mai întâi unele probleme neimportante. De exemplu, atunci când un tub de comutator de alimentare este pornit sau oprit, îl considerăm un întrerupător ideal care funcționează doar în două stări, pornit sau oprit. Dar, în realitate, conducerea și oprirea tranzistorului de comutare sunt ambele procese foarte complexe. În plus față de conducție sau oprire, există o altă problemă care nu poate fi ignorată la frecvențe înalte, care este procesul de lucru al tranzistorului de comutare din regiunea de tăiere în regiunea de amplificare și apoi de la regiunea de amplificare în regiunea de saturație atunci când conduce. Acest proces de lucru necesită utilizarea ecuațiilor diferențiale pentru a le rezolva și nu vreau să vă prezint aici prea complicat.
Mai simplu spus, este nevoie de timp pentru ca tubul comutatorului de alimentare să se pornească și să se oprească. În general, timpul de conducere ton al tubului comutator este pur și simplu împărțit într-un timp de întârziere a conducției td și un timp de creștere a conducției tr, în timp ce timpul de oprire toff al tubului de comutare este împărțit într-un timp de întârziere de oprire tstg (sau timp de stocare de oprire) și un timp de scădere a opririi tf.
Oprirea alimentării în timpul unui ciclu de lucru, tensiunea de ieșire trebuie să încarce condensatorul de stocare a energiei de filtrare. Datorită curentului mare de încărcare, sarcina va fi grea (sau echivalentă cu un scurtcircuit de sarcină). Prin urmare, sursele de alimentare cu comutare generale trebuie să adopte măsuri de pornire uşoară. La început, ciclul de funcționare este foarte mic, apoi tinde treptat să fie normal, adică puterea de ieșire este foarte mică la început și apoi crește treptat. La început, tensiunea de lucru este relativ scăzută, apoi crește treptat la valoarea normală.
Strict vorbind, sursele de alimentare cu comutare funcționează întotdeauna într-o stare instabilă, iar stabilitatea este doar relativă. De exemplu, procesul de stabilizare a tensiunii unei surse de alimentare comutatoare este următorul: atunci când tensiunea de ieșire crește, după eșantionare și comparare, circuitul de eșantionare va scoate un semnal de eroare către circuitul de modulare a lățimii impulsului, reducând ciclul de funcționare și reducând astfel tensiunea de ieșire; După ce tensiunea de ieșire scade, după eșantionare și comparare, circuitul de eșantionare va scoate un semnal de eroare către circuitul de modulare a lățimii impulsului pentru a crește ciclul de funcționare, crescând astfel tensiunea de ieșire. Acest ciclu se repetă, iar tensiunea de ieșire a sursei de comutare va oscila întotdeauna în jurul tensiunii medii la o anumită frecvență. Așa-numita stabilizare a tensiunii este doar că tensiunea medie de ieșire este relativ stabilă.
