Hauptkomponenten des BUCK-Schaltnetzteils
Eingangsfilterschaltung
Die Eingangsfilterschaltung ist die erste Verteidigungslinie für BUCK-Schaltnetzteile und wird hauptsächlich dazu verwendet, hochfrequentes Rauschen und Störungen im Eingangsnetzteil herauszufiltern und so die Stabilität des Netzteils sicherzustellen. Normalerweise bestehen Eingangsfilterschaltungen aus Komponenten wie Kondensatoren, Induktivitäten und Widerständen. Durch eine sinnvolle Parameterauslegung können Störsignale in der Eingangsstromversorgung wirksam unterdrückt werden.
Netzschalterröhre
Die Leistungsschaltröhre ist eine der Kernkomponenten des BUCK-Schaltnetzteils und ihre Hauptfunktion besteht darin, eine intermittierende Übertragung der Stromversorgungsenergie zu erreichen. Hochleistungshalbleiterbauelemente wie MOSFETs oder IGBTs werden üblicherweise als Leistungsschaltgeräte verwendet. Sie zeichnen sich durch einen niedrigen Einschaltwiderstand, eine hohe Schaltgeschwindigkeit und einen geringen Leckstrom aus, was die Effizienz und Zuverlässigkeit von Stromversorgungen erheblich verbessern kann.
Ausgangsfilterinduktivität
Die Ausgangsfilterinduktivität ist eine wichtige Komponente des BUCK-Schaltnetzteils, die hauptsächlich dazu dient, die Ausgangsspannung zu glätten und hochfrequentes Rauschen und Welligkeit herauszufiltern, die während des Schaltvorgangs entstehen. Die Auswahl und das Design von Ausgangsfilterinduktivitäten haben einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Stromversorgung und müssen auf der Grundlage spezifischer Anwendungsszenarien und Lasteigenschaften angemessen ausgewählt werden.
Ausgangsfilterkondensator
Der Ausgangsfilterkondensator und die Ausgangsfilterinduktivität bilden zusammen die Ausgangsfilterschaltung des BUCK-Schaltnetzteils. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Ausgangsspannung weiter zu glätten und die Welligkeitsunterdrückungsfähigkeit des Netzteils zu verbessern. Bei der Auswahl der Ausgangsfilterkondensatoren müssen Parameter wie Kapazität, Spannungsfestigkeit und ESR (äquivalenter Serienwiderstand) berücksichtigt werden, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung sicherzustellen.
PWM-Controller
Der PWM-Controller ist eine wichtige Steuerkomponente im BUCK-Schaltnetzteil. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Ein- und Ausschaltzeit (dh den Arbeitszyklus) der Leistungsschaltröhre in Echtzeit basierend auf dem Rückkopplungssignal der Ausgangsspannung anzupassen, um eine stabile Steuerung der Ausgangsspannung zu erreichen. PWM-Controller verwenden typischerweise hochleistungsfähige digitale Signalprozessoren (DSPs) oder Mikrocontroller (MCUs) als Kernprozessoren, kombiniert mit hochpräzisen Analog-{6}zu-{7}Digital-Wandlern (ADCs) und Leistungstreiberschaltungen, um eine präzise Spannungssteuerung und schnelle dynamische Reaktion zu erreichen.
Schutzschaltung
Die Schutzschaltung ist ein unverzichtbarer Bestandteil des BUCK-Schaltnetzteils. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Betriebsstatus des Netzteils zu überwachen und bei ungewöhnlichen Situationen rechtzeitig Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um den sicheren Betrieb des Netzteils zu gewährleisten. Zu den gängigen Schutzschaltungen gehören Überstromschutz, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz, Überhitzungsschutz und Kurzschlussschutz. Diese Schutzschaltungen überwachen verschiedene Parameter der Stromversorgung in Echtzeit. Sobald ungewöhnliche Situationen erkannt werden, unterbrechen sie sofort die Stromversorgung oder reduzieren die Ausgangsleistung, um Schäden an der Stromversorgung und der Last zu vermeiden.
Hilfsstromversorgung
Die Hilfsstromversorgung ist ein wichtiger Hilfsstromkreis im BUCK-Schaltnetzteil, der hauptsächlich stabile Niederspannungs-Gleichstromversorgung für PWM-Controller, Schutzschaltungen und andere Hilfsstromkreise bereitstellt. Hilfsstromversorgungen werden in der Regel über unabhängige Linearregler oder Schaltregler realisiert, um deren Stabilität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
