Funktionsweise eines Schaltnetzteils Es gibt drei Anforderungen an ein Schaltnetzteil.
Funktionsprinzip des Schaltnetzteils
Die Funktionsweise des Schaltnetzteils ist recht einfach zu verstehen. Bei der linearen Stromversorgung arbeitet der Leistungstransistor im linearen Modus. Im Gegensatz zum linearen Netzteil sorgt das PWM-Schaltnetzteil dafür, dass der Leistungstransistor im Ein- und Ausschaltzustand arbeitet. In diesem Zustand ist das dem Leistungstransistor hinzugefügte Volt-Ampere-Produkt sehr klein (wenn er eingeschaltet ist, ist die Spannung niedrig und der Strom groß; wenn er ausgeschaltet ist, ist die Spannung hoch und der Strom klein). / Das Volt-Ampere-Produkt am Leistungsgerät sind die am Gerät auftretenden Leistungshalbleiterverluste. Im Vergleich zur linearen Stromversorgung wird der effizientere Arbeitsprozess des PWM-Schaltnetzteils durch „Zerhacken“ erreicht, d. h. durch Zerhacken der Eingangsgleichspannung in eine Impulsspannung, deren Amplitude gleich der Eingangsspannungsamplitude ist. Das Tastverhältnis des Impulses wird vom Controller des Schaltnetzteils eingestellt. Sobald die Eingangsspannung in eine Wechselstrom-Rechteckwelle zerhackt wird, kann ihre Amplitude über einen Transformator erhöht oder verringert werden. Durch die Erhöhung der Anzahl der Sekundärwicklungen des Transformators kann die Anzahl der Ausgangsspannungsgruppen erhöht werden. Schließlich werden diese Wechselstromwellenformen gleichgerichtet und gefiltert, um eine Gleichstrom-Ausgangsspannung zu erhalten. Der Hauptzweck des Reglers besteht darin, die Ausgangsspannung stabil zu halten, und seine Funktionsweise ist der linearen Form des Reglers sehr ähnlich. Das heißt, der Funktionsblock, die Spannungsreferenz und der Fehlerverstärker des Controllers können so gestaltet sein, dass sie denen des Linearreglers entsprechen. Der Unterschied besteht darin, dass der Ausgang des Fehlerverstärkers (Fehlerspannung) eine Spannungs-/Impulsbreiten-Umwandlungseinheit durchläuft, bevor er den Leistungstransistor ansteuert. Es gibt zwei Hauptbetriebsmodi des Schaltnetzteils: Vorwärtswandlung und Aufwärtswandlung. Obwohl die Anordnung ihrer verschiedenen Teile sehr klein ist, ist der Arbeitsprozess sehr unterschiedlich und jeder hat seine eigenen Vorteile in bestimmten Anwendungen.
Drei Bedingungen zum Schalten der Stromversorgung
schalten
Leistungselektronik arbeitet in einem Schaltzustand und nicht in einem linearen Zustand
Hochfrequenz
Leistungselektronische Geräte arbeiten mit hohen Frequenzen und nicht mit niedrigen Frequenzen in der Nähe industrieller Frequenzen
Gleichstrom
Das Schaltnetzteil gibt Gleichstrom statt Wechselstrom aus und kann auch hochfrequenten Wechselstrom wie elektronische Transformatoren ausgeben
Klassifizierung von Schaltnetzteilen
Auf dem Gebiet der Schaltnetzteiltechnologie werden gleichzeitig verwandte leistungselektronische Geräte und Schaltfrequenzumwandlungstechnologien entwickelt. Die beiden fördern sich gegenseitig, um das Schaltnetzteil zu leicht, klein, dünn, geräuscharm, hochzuverlässig und in Richtung Anti-Jamming zu entwickeln. Schaltnetzteile lassen sich in zwei Kategorien einteilen: AC/DC und DC/DC. Es gibt auch AC/ACDC/AC wie Wechselrichter. DC/DC-Wandler sind inzwischen modularisiert und die Designtechnologie und Produktionsprozesse sind im In- und Ausland ausgereift. Die Standardisierung wurde von den Benutzern erkannt, aber die Modularisierung von AC/DC stößt aufgrund ihrer eigenen Eigenschaften im Zuge der Modularisierung auf kompliziertere technische und prozesstechnische Herstellungsprobleme. Im Folgenden werden der Aufbau und die Eigenschaften der beiden Arten von Schaltnetzteilen beschrieben.
