Komponenten von Schaltnetzteilen
Der Eingang eines Schaltnetzteils besteht hauptsächlich aus Wechselstrom (z. B. Netzstrom) oder Gleichstrom, während der Ausgang hauptsächlich aus Geräten besteht, die Gleichstrom benötigen, z. B. Personalcomputer. Schaltnetzteile wandeln die Spannung und den Strom zwischen beiden um.
Schaltnetzteile unterscheiden sich von linearen Netzteilen. Die in Schaltnetzteilen verwendeten Schalttransistoren werden meist zwischen dem vollständig offenen Modus (Sättigungsbereich) und dem vollständig geschlossenen Modus (Abschaltbereich) geschaltet, die beide die Eigenschaft einer geringen Energiedissipation aufweisen. Die Umwandlung zwischen den Schaltmodi erfordert eine hohe Verlustleistung, ist jedoch kurzzeitig, sodass sie energieeffizienter ist und weniger Abwärme erzeugt. Im Idealfall verbraucht ein Schaltnetzteil selbst keine elektrische Energie. Die Spannungsstabilisierung wird durch Anpassen der Ein--Zeit und Ausschaltzeit von Transistoren erreicht. Im Gegensatz dazu arbeitet der Transistor eines linearen Netzteils bei der Erzeugung der Ausgangsspannung im Verstärkungsbereich und verbraucht selbst elektrische Energie.
Der hohe Umwandlungswirkungsgrad von Schaltnetzteilen ist einer ihrer Hauptvorteile, und da Schaltnetzteile eine hohe Betriebsfrequenz haben, können sie kleine und leichte Transformatoren verwenden. Daher sind Schaltnetzteile auch kleiner und leichter als lineare Netzteile.
Wenn der hohe Wirkungsgrad, das Volumen und das Gewicht des Netzteils ausschlaggebend sind, ist ein Schaltnetzteil besser als ein lineares Netzteil. Allerdings sind Schaltnetzteile relativ komplex, da die internen Transistoren häufig geschaltet werden. Wenn der Schaltstrom noch verarbeitet wird, kann es zu Rauschen und elektromagnetischen Störungen kommen, die andere Geräte beeinträchtigen können. Darüber hinaus ist sein Leistungsfaktor möglicherweise nicht hoch, wenn das Schaltnetzteil nicht speziell ausgelegt ist.
Komponenten des Schaltnetzteils
1. Hauptstromkreis
Impulsstrombegrenzung: Begrenzen Sie den Impulsstrom auf der Eingangsseite im Moment des Einschaltens.
Eingangsfilter: Seine Funktion besteht darin, die im Stromnetz vorhandenen Störungen herauszufiltern und die Rückkopplung der von der Maschine erzeugten Störungen zurück in das Stromnetz zu verhindern.
Gleichrichtung und Filterung: Richten Sie die Wechselstromversorgung des Stromnetzes direkt in einen gleichmäßigeren Gleichstrom um.
Wechselrichter: Wandelt gleichgerichteten Gleichstrom in hochfrequenten Wechselstrom um, der den Kernbestandteil der Hochfrequenz-Schaltnetzteilversorgung darstellt.
Ausgangsgleichrichtung und -filterung: Sorgen Sie für eine stabile und zuverlässige Gleichstromversorgung entsprechend den Lastanforderungen.
2. Steuerkreis
Einerseits werden am Ausgangsanschluss Abtastwerte entnommen und mit dem eingestellten Wert verglichen. Anschließend wird der Wechselrichter so gesteuert, dass er seine Impulsbreite oder Frequenz ändert, um den Ausgang zu stabilisieren. Andererseits werden auf der Grundlage der von der Prüfschaltung bereitgestellten Daten von der Steuerschaltung nach der Identifizierung durch die Schutzschaltung verschiedene Schutzmaßnahmen für die Stromversorgung bereitgestellt.
3. Erkennungsschaltung
Stellen Sie verschiedene Parameter und Gerätedaten bereit, die aktuell in der Schutzschaltung laufen.
4. Hilfsstromversorgung
Implementieren Sie einen Software-(Fern-)Start für die Stromversorgung und stellen Sie die Stromversorgung für Schutzschaltungen und Steuerschaltungen (PWM-Chips usw.) bereit.
