Джерела живлення; d; різання


Загальні
Енергозберігаючі джерела живлення мають кращу ефективність, ніж лінійні джерела живлення, оскільки в них використовуються компоненти, що працюють при комутації. Потужність, що розсіюється в контрольованих перемикачах, зменшується (низька напруга в увімкненому стані або низький струм у вимкненому стані). Радіатор (кулер) менш громіздкий
Висока робоча частота, зазвичай вища за звукову частоту (20 кГц), дозволяє зменшити розміри вихідного фільтра. Ізоляційний трансформатор, оскільки працює на високій частоті, має значний об'єм зменшеного обсягу
Однак імпульсні джерела живлення можуть створювати значний "шум", перешкоджаючи їх використанню в певних сферах.

різання


Трансформатор
У трансформаторі напруга задається відношенням Бушеро:
Veff = 4,44 * Bmax * f * S * N
з: Bmax: допустиме значення індукції в магнітопроводі (Т)
f: робоча частота трансформатора (Гц)
S: переріз магнітопроводу (м²)
N: кількість врахованих обертів обмотки

Щоб зменшити термін S * N (затори), частоту f збільшують. У цьому випадку втрати заліза також збільшуються

  • втрати на гістерезис = Kh * f * Bmax²
  • вихрові струмові втрати = Kf * f² * Bmax²
    з постійними Kh і Kf в залежності від використовуваних аркушів

Використання ламінованих листів (як у трансформаторі 50 Гц) вже неможливо. Магнітний контур виконаний з фериту (пресований і склеєний порошок заліза). Однак цей матеріал не допускає дуже високих індукцій (0,1 Тесла). Збільшення робочої частоти тим не менше призводить до значного зменшення обсягу трансформатора. Наприклад, якщо частота переходить від 50 Гц до 50 кГц, з індукцією 0,1 Т замість 1 Т, то продукт S * N ділиться на 100, що при однаковій потужності призводить до зменшення розміру d '' близько 10

Примітка: Відносини Бушеро відповідають дійсності в синусоїдальному. Однак первинний елемент трансформатора піддається прямокутній хвилі. Попередня демонстрація залишається правильною, оскільки основною є частота f та гармоніка частоти 3 * f, 5 * f, 7 * f.

Існує кілька структур, найпоширенішими з яких є Flyback і Forward

Магнітний елемент працює як індуктор накопичення енергії
Протягом періоду Т накопичена енергія:
Якщо ми приймемо систему без втрат, ця енергія буде відновлена ​​до використання:
З іншого боку: звідки:
та: (1)

Розміри напівпровідників

Транзистор T: коли діод D проводить, напруга на клемах обмотки n2 дорівнює V. Напруга, що подається на клеми обмотки n1 (зміна потоку F), становить:
(2) та

Діод D:

Примітки:
Співвідношення (1) показує, що вихідна напруга Vs може регулюватися робочим циклом t1/T, а також періодом рублення транзистора T
Кількість витків n1 визначається зі значення індуктивності L. n2 розраховується відповідно до співвідношення (2) з метою зменшення обмежень напруги транзистора

Магнітний елемент працює як трансформатор. Енергія переходить від первинного n1 до вторинного n2 під час фази провідності транзистора T. Необхідна допоміжна обмотка розмагнічування n3. L-C фільтрація виконується на виході

Нехтуючи струмом намагнічування, втратами та припускаючи, що i2 =, коли D2 проводить:

Це співвідношення показує, що вихідну напругу можна регулювати відношенням витків n2/n1 і робочим циклом t1/T

Розміри напівпровідників

Транзистор: коли D1 переходить у провідність (розмагнічування), напруга, наведена на обмотці n1, становить:

Діоди: