Überblick über das Funktionsprinzip eines Hochfrequenz-Schaltnetzteils
Das Funktionsprinzip des Hochfrequenz-Schaltnetzteils ist die Leistungsumwandlung. Die
Wenn der Schalter S geschlossen ist, fließt Strom durch die Induktivität L und an der Last RL wird eine Ausgangsspannung erzeugt. Aufgrund der Polaritätsbeziehung der Eingangsspannung befindet sich die Diode VD1 in der umgekehrten Konfiguration und L speichert zu diesem Zeitpunkt Energie. Wenn der Schalter S eingeschaltet wird, ändert sich die Polarität des Magnetfelds der Induktivität L, die in L gespeicherte Energie wird über die Last RL abgegeben, die Diode VD1 leitet vorwärts und die Polarität der Spannung an der Last bleibt unverändert. Die Diode VD1 wird aufgrund ihrer Funktion in der Schaltung als Freilaufdiode bezeichnet.
Wenn der Schalter S geschlossen ist, wird der Eingangskreis mit Strom versorgt, und wenn der Schalter geöffnet wird, wird der Strom plötzlich unterbrochen. Aufgrund der Wirkung der Induktivität L und der Freilaufdiode VD1 ist der Ausgangsstrom jedoch kontinuierlich. Die Induktivität L und die Kapazität C spielen gleichzeitig auch die Rolle der Filterung, sodass die Spannung an RL gleichmäßiger ist.
In der Praxis werden als Schalter Schalttransistoren eingesetzt. Gleichzeitig mangelt es in der in Abbildung 1 gezeigten Schaltung an Sicherheitsisolationsmaßnahmen zwischen Eingangs- und Ausgangskreis, sodass in der Regel Hochfrequenztransformatoren als Isolationsgeräte verwendet werden.
VT1 ist ein Schalttransistor, dessen Basis von einer Rechteckwelle S1 gesteuert wird. Wenn S1 auf einem hohen Pegel liegt, wird VT1 eingeschaltet und auf der Primärstufe des Transformators T wird Strom erzeugt und Energie gespeichert. Da die Sekundärseite des Transformators mit der Primärseite in Phase ist, werden alle Größen auch an die Sekundärseite des Transformators weitergeleitet. Der Strom fließt durch die in Durchlassrichtung betriebene Diode VD2 und die Induktivität L, die Energie wird an die Last RL übertragen und die Kapazität wird in der Induktivität L gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Diode VD1 in Sperrrichtung vorgespannt.
Wenn S1 auf einem niedrigen Pegel ist, wird VT1 abgeschaltet, die Spannung in der Wicklung des Transformators T wird umgekehrt, die Diode VD2 wird abgeschaltet, die Freilaufdiode VD1 wird eingeschaltet und die in der Induktivität L gespeicherte Energie bleibt erhalten an die Last RL übertragen werden.
Offensichtlich ist die Ausgangsspannung VRL=V2×Ton/T=V2×X, wobei X=Ton/T das Tastverhältnis ist; Ton ist die Leitungszeit von VT1. Eine Änderung des Tastverhältnisses δ kann die Ausgangsspannung (oder den Ausgangsstrom) ändern.
Es ist ersichtlich, dass das Schaltnetzteil ein Leistungsumwandlungsgerät ist.
Das Obige stellt kurz das Funktionsprinzip des Hochfrequenz-Schaltnetzteils vor. Für den Leser ist es nicht schwer zu erkennen, dass es sich um ein High-Tech-Produkt handelt, das Leistungsübertragungstechnologie und Pulsweitenmodulationstechnologie integriert. Es ist die neueste Verkörperung der Entwicklung der zeitgenössischen Theorie der Leistungselektronik. Sobald es herauskommt, hat es große Aufmerksamkeit erhalten und eine beispiellose schnelle Entwicklung erreicht. Hochfrequenz-Schaltnetzteile nehmen international unangefochten die Spitzenposition im Bereich der Gleichstromversorgungen ein. In China ist die HY-Serie von Hochfrequenz-Schaltnetzteilen vertreten durch Beijing Haoyuan Power Equipment Co., Ltd. Auch Schaltnetzteile sind plötzlich aufgetaucht und tanzen mit verschiedenen international bekannten Marken auf der Bühne der Marktwirtschaft mit hervorragender Leistung und zuverlässiger Qualität und perfekter Service.
Die Netzstromversorgung wird durch EMI gefiltert. Anschließend wird es durch eine Siliziumbrücke gleichgerichtet und durch eine Filterschaltung gefiltert, um Gleichstrom zu erzeugen. Hier wird die Filterschaltung nur durch eine Schaltung C1 dargestellt. Die Hilfsstromversorgung wandelt den Wechselstrom durch Gleichrichtung und Filterung in einen Niederspannungs-Gleichstrom um und versorgt den Steuerkreis mit Strom. Als Schaltelemente werden Power-MOS-Röhren V1 und V2 verwendet. Die Steuerschaltung erzeugt eine Rechteckwelle (PWM) mit fester Frequenz und einstellbarer Impulsbreite. Die Rechteckwelle steuert das Ein- und Ausschalten von V1 und V2.
