Funktionsprinzip der Frequenzumrichter-Schaltstromversorgung
Der Arbeitsvorgang eines Schaltnetzteils ist recht einfach zu verstehen. Bei einem linearen Netzteil wird der Leistungstransistor im linearen Modus betrieben. Im Gegensatz zu einem linearen Netzteil betreibt ein PWM-Schaltnetzteil den Leistungstransistor sowohl im Ein- als auch im Aus-Zustand. In diesen beiden Zuständen ist das dem Leistungstransistor hinzugefügte Voltampereprodukt sehr klein (niedrige Spannung und hoher Strom während der Leitung, hohe Spannung und niedriger Strom während der Abschaltung). Das Voltampereprodukt am Leistungsgerät ist der Verlust, der am Leistungshalbleitergerät erzeugt wird.
Im Vergleich zu linearen Netzteilen wird der effektivere Arbeitsprozess von PWM-Schaltnetzteilen durch „Zerhacken“ erreicht, wobei die Eingangsgleichspannung in eine Impulsspannung mit einer Amplitude zerhackt wird, die der Amplitude der Eingangsspannung entspricht.
Der Arbeitszyklus des Impulses wird durch den Regler des Schaltnetzteils eingestellt. Sobald die Eingangsspannung in eine Wechselstrom-Rechteckwelle zerlegt ist, kann ihre Amplitude durch einen Transformator erhöht oder verringert werden. Durch Erhöhen der Anzahl der Sekundärwicklungen im Transformator kann der Ausgangsspannungswert erhöht werden. Schließlich werden diese Wechselstromwellenformen gleichgerichtet und gefiltert, um eine Gleichstrom-Ausgangsspannung zu erhalten.
Der Hauptzweck des Reglers besteht darin, eine stabile Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten. Sein Arbeitsprozess ähnelt dem eines linearen Reglers. Das heißt, die Funktionsblöcke, die Spannungsreferenz und der Fehlerverstärker des Reglers können genauso ausgelegt werden wie bei linearen Reglern. Der Unterschied besteht darin, dass der Ausgang des Fehlerverstärkers (Fehlerspannung) vor dem Ansteuern des Leistungstransistors eine Spannungs-/Pulsbreitenumwandlungseinheit durchlaufen muss.
Schaltnetzteile haben zwei Hauptbetriebsarten: Vorwärtsumwandlung und Aufwärtsumwandlung. Obwohl sie
