Funktionsprinzip von Schaltröhren in Schaltnetzteilen
Das Umschalten einer Schaltröhre von leitend auf abgeschaltet ist streng genommen ein sehr komplexer Vorgang, aber wenn wir eine Analyse des Funktionsprinzips durchführen, beginnen wir im Allgemeinen mit der Vereinfachung einiger nicht so wichtiger Probleme. Wenn beispielsweise eine Stromschaltröhre leitet oder abschaltet, betrachten wir sie als einen idealen Schalter, der nur in zwei Zuständen funktioniert, nämlich ein oder aus. Aber tatsächlich ist das Ein- und Ausschalten einer Röhre ein sehr komplexer Vorgang. Neben dem Ein- und Ausschalten gibt es eine nicht zu vernachlässigende Hochfrequenz, nämlich den Arbeitsvorgang der Schaltröhre, den Übergang vom Abschaltbereich zum Verstärkungsbereich und dann vom Verstärkungsbereich zum Sättigungsbereich. Dieser Vorgang muss mithilfe von Differentialgleichungen gelöst werden, und ich möchte Sie nicht in zu komplexe Dinge einführen.
Einfach ausgedrückt sind das Einschalten und Ausschalten der Stromversorgungsschaltröhre zeitaufwendig. Im Allgemeinen wird die Schaltröhren-Einschaltzeit ton einfach in die Einschaltverzögerungszeit td und die Einschaltanstiegszeit tr unterteilt, während die Schaltröhren-Ausschaltzeit toff in die Ausschaltverzögerungszeit tstg (oder Ausschaltspeicherzeit) und die Ausschaltabfallzeit tf unterteilt wird.
Im Arbeitszyklus eines Schaltnetzteils wird der Speicherkondensator des Filters aufgrund der Ausgangsspannung aufgeladen. Da der Ladestrom sehr groß ist, wird die Last sehr hoch (oder es kommt zu einem Lastkurzschluss). Daher müssen im allgemeinen Schaltnetzteil Maßnahmen zum Sanftanlauf ergriffen werden. Zu Beginn des Arbeitszyklus ist die Leistung sehr gering und tendiert dann langsam zum Normalwert. Das heißt, zu Beginn ist die Ausgangsleistung sehr gering und wird dann langsam größer. Oder zu Beginn ist die Betriebsspannung relativ niedrig und steigt dann langsam auf den Normalwert an.
Genau genommen arbeitet das Schaltnetzteil immer in einem instabilen Zustand, der sogenannte stabile Zustand ist nur relativ. Beispielsweise läuft der Spannungsregelungsprozess des Schaltnetzteils folgendermaßen ab: Wenn die Ausgangsspannung ansteigt, gibt die Abtastschaltung nach dem Abtasten und Vergleichen ein Fehlersignal an die Pulsweitenmodulationsschaltung aus, sodass der Arbeitszyklus abnimmt und somit die Ausgangsspannung reduziert wird; wenn die Ausgangsspannung abnimmt, gibt die Abtastschaltung nach dem Abtasten und Vergleichen ein Fehlersignal an die Pulsweitenmodulationsschaltung aus, sodass der Arbeitszyklus abnimmt und somit die Ausgangsspannung ansteigt, sodass bei wiederholten Zyklen die Ausgangsspannung des Schaltnetzteils immer mit einer bestimmten Frequenz im durchschnittlichen Spannungsschwankungsbereich auf und ab schwankt, sodass der sogenannte Spannungsregler nur die durchschnittliche Ausgangsspannung stabilisiert.
Da der Strom, der durch die Primärspule des Schalttransformators fließt, kein stabiler Wert ist, ist er im Allgemeinen eine Sägezahnwelle. Der Ausgangsstrom des Gleichrichters ist derselbe. Konstantstromantrieb für LEDs bedeutet im Allgemeinen auch, dass der Ausgangsstrom des Filters nach der Filterung stabiler ist. Diese Stabilität bezieht sich auch auf den Durchschnittswert, und der Eingangsstrom des Filters ist im Allgemeinen eine Sägezahnwelle.
Der Startzyklus eines Schaltnetzteils wird im Allgemeinen ab dem Zeitpunkt betrachtet, an dem die Leitung des Schaltrohrs einsetzt. Dies hängt hauptsächlich davon ab, von wo aus der zu analysierende Stromkreis unterbrochen wird. Bezieht es sich auf alle Stromkreise des Schaltnetzteils, wenn der Arbeitsbeginn beginnt, kann dies ab dem Zeitpunkt betrachtet werden, an dem der Netzschalter einschaltet. Wenn Sie die Wellenform jedes Punkts analysieren müssen, müssen Sie die Wellenform des Stromkreises, in dem ein Gerät arbeitet, als Referenzpunkt (oder synchron) nehmen.
