یک منبع تغذیه سوئیچینگ چگونه کار می کند
یک منبع تغذیه خطی براساس تأمین جریان و ولتاژ مطلوب در خروجی بوسیله یک نیمه هادی قدرت که در حالت خطی بکار گرفته شده است کار می کند که حاصلضرب اختلاف ولتاژخروجی با ورودي در جریان بار توانی است که در این عنصر نیمه هادي باید تلف شود که بعضا زیاد است و مهمترین عامل پائین بودن راندمان میباشد. دلیل این امر هم، عملکرد ترانزیستور در حالت خطی است یعنی جایی که ولتاژ در سرسوئیچ و جریان عبوري آن هر دو زیاد است.
اما یک منبع تغذیه سوئیچینگ را می توان بعنوان یک منبع خطی در نظر گرفت ، در حالی که دریک منبع از نوع سوئیچینگ ، تغییر سطح ولتاژ خروجی از طریق تغییر در روشن به خاموشی اصطلاحا زمان کارکرد ترانزیستور خروجی انجام میگیرد. به دلیل کارکرد ترانزیستور در حالت خاموش و روشن تلفات در نیمه هادي در مقایسه با حالت خطی خیلی کم است. دلیل نامگذاري این منابع به نامهاي خطی و سوییچینگ هم حالت عملکرد عنصر نیمه هادي است.
انواع منابع تغذیه سوییچینگ
منابع تغذیه سوییچینگ به دو نوع کلی قابل تقسیم بندي هستند
فوروارد Forward
فلای بک Fly back
با وجود شباهت هاي فراوان، تفاوت هاي متمایز کننده اي هم وجود دارد. نحوه ي عملکرد و چگونگی قرارگیري عنصر مغناطیسی تعیین کننده ي نوع مدار است.عناصر اصلی هریک از انواع این منابع عبارتند از :
یک منبع سو‍‍‍يیچینگ جهت تهیه موج PWM
القاگر ( در مورد منابع تغذیه پیشرفته القاگر جای خود را به ترانس میدهد)
سوییچ قدرت
شبکه های حس کننده و عمل کننده بازخورد
منبع تغذیه سوییچینگ حالت فوروارد
سوییچ قدرت
یک ترانزیستور قدرتیایک MOSFET یا IGBT می باشد که فرکانس قطع و وصل آن باید از فرکانس کاري مدار خیلی بالاتر باشد.
القاگر
یک عنصر ذخیره کننده انرژي است و عملکرد مدار خیلی شبیه پیستون و چرخ طیار است. البته امکان وجودیک ترانسفورماتور به جاي القاگر به منظور تغییر سطح ولتاژ و ایجاد ایزولاسیون وجود دارد (اولیه ي این ترانس جاي القاگر و ثانویه آن بار و فیلتر خروجی را تغذیه میکند).
خازن
یک عنصر ذخیره کننده انرژي است براي اینکه مقدار ولتاژ خروجی در مقدار مشخص خود باقی بماند و ریپل زیادي نداشته باشد.
یکسو کننده
یک دیود فوق سریع است که معمولاً از دیود شاتکی استفاده میشود که البته باید زمان قطع و
وصل آن بسیار کم باشد.
نحوه عملکرد مدار حالت فوروارد
همانطور که پیستون انرژي ندارد (دریک پیستون و چرخ طیار) و انرژي از سوي چرخ طیار تامین می شود و در چرخه بعدي پیستون به مجموعه ي چرخ طیار انرژي می دهد، در اینجا هم هنگامی که سوییچ بازاست با چرخش جریان از طریق دیود انرژي از سوي القاگر تأمین میشود و در چرخه بعدي با بسته شدن سوییچ، القاگر مجددا توسط منبع ورودي انرژي دار میشود.
منبع تغذیه سوییچینگ حالت فلاي بک
نحوه عملکرد مدار حالت فلاي بک
با روشن شدن سوییچ قدرت، القاگر از طریق منبع پر انرژي میگردد، در این حالت دیود قطع میباشد. با خاموش شدن سوییچ، جریان بار از طریق دیود، القاگر و تغذیه ادامه می بابد. تحت حداقل کاري، C.D به 50 %میرسد و Tflbk برابر کل دوره کاري منهاي Ton خواهد بود.
لینک مرتبط
انواع و اجزاى منابع تغذيه سوئيچينگ
منبع تغذيه سوئيچينگ چيست
عیب یابی منبع تغذیه سوئيچينگ
IC های منبع تغذیه سوئیچینگ