Debat sobre la font d'alimentació estabilitzada de CC de commutació d'alt rendiment
Amb el desenvolupament continu de la tecnologia d'electrònica de potència, les fonts d'alimentació regulades de CC de commutació d'alt rendiment s'utilitzaran àmpliament als sistemes d'alimentació. Els principals avantatges de la commutació de corrent continu són: estabilitat de treball, bona fiabilitat, pes lleuger, alta eficiència i baix consum d'energia, etc., la seva tendència de desenvolupament és més competitiva que altres corrents de commutació. El corrent DC de commutació s'utilitza en els camps de la font d'alimentació de l'accelerador de partícules, etc. Després d'una anàlisi exhaustiva i una consideració global. Investigadors tecnològics rellevants han dissenyat una font d'alimentació regulada de CC de commutació d'alt rendiment mitjançant un model de senyal petit de conversió de CC/CC de pont de control desplaçat de fase.
1 Anàlisi del model dinàmic de petit senyal
La selecció de models dinàmics de petit senyal és diversa i els resultats de disseny obtinguts mitjançant l'ús de diferents models són diferents. La font d'alimentació de commutació és essencialment un objecte de control no lineal. L'ús del mètode analític per guiar el modelatge només pot aproximar el model de pertorbació del senyal petita en estat estacionari, i la conclusió obtinguda quan s'utilitza aquest model per explicar la pertorbació a gran escala no és del tot precisa. Bàsicament es beneficia del fet que la font d'alimentació de commutació funciona generalment en estat estacionari. La font d'alimentació de CC de commutació d'alt rendiment dissenyada segons el model de pertorbació de senyal petit, combinada amb l'ús de circuits auxiliars, pot fer que el rendiment de la font d'alimentació de commutació compleixi completament els requisits.
2 Determinació de l'índex de rendiment de la font d'alimentació DC estabilitzada
2.1 Requisits de l'índex d'estabilitat
Segons dades rellevants i resultats pràctics, els diferents sistemes haurien de tenir diferents graus de robustesa i les seves característiques transitòries són relativament bones. Tanmateix, per a una font d'alimentació estabilitzada de CC, requereix que el marge de guany del sistema sigui superior o igual a 40 dB i el marge de fase sigui superior o igual a 30 dB.
2.2 Índex de resposta transitòria
Quan es pertorba la font d'alimentació de commutació, la seva sortida es veurà afectada i provocarà la fluctuació corresponent i, finalment, tornarà gradualment a un valor estable. Normalment utilitzem el rang de superació i la durada del temps de recuperació dinàmica per avaluar les característiques dinàmiques. Com més gran sigui la freqüència d'encreuament, més curt serà el temps necessari per a la recuperació dinàmica; també existeix l'amplitud i el marge de fase de superació
en estreta correlació.
2.3 Anàlisi de la precisió de la font d'alimentació
La precisió de la tensió té requisits estrictes i el seu rang de disseny no és superior a l'1 ‰ i la ondulació no és superior a l'1 ‰. Tanmateix, la ondulació es divideix en dues parts, alta freqüència i baixa freqüència. La freqüència de commutació fa que la part d'alta freqüència sigui suprimida pel filtre de sortida; la fluctuació de la xarxa introdueix la part de baixa freqüència, i la part de baixa freqüència depèn principalment de la retroalimentació negativa del sistema per superar-la.
3 Anàlisi i disseny d'una font d'alimentació regulada DC de commutació d'alt rendiment
3.1 Disseny i aplicació de la xarxa de compensació
En el disseny d'una font d'alimentació estable, el mètode més utilitzat és utilitzar l'algorisme PI o PID per dissenyar la xarxa de compensació. Després de compensar el regulador PI, la capacitat del sistema de resistir les interferències d'alta freqüència es millora considerablement i l'únic inconvenient és un rendiment dinàmic deficient. Quan s'introdueix l'algoritme diferencial, la velocitat de resposta del sistema millorarà molt, però també hi ha certs defectes: (1) La introducció addicional de massa punts zero augmentarà la sensibilitat als senyals d'alta freqüència i provocarà fàcilment el bloqueig de l'amplificador. . (2) L'augment corresponent a la ondulació de commutació augmenta, cosa que fa que l'amplificador entri fàcilment a la regió no lineal. Per tant, intenteu triar el retard principal per fer una compensació relacionada amb la xarxa de compensació.
3.2 Principi de disseny d'una font d'alimentació regulada de CC de commutació d'alt rendiment
En el disseny d'una font d'alimentació regulada de tipus de commutació d'alt rendiment, els seus indicadors tècnics ideals: (1) Tensió de CA d'entrada 220V (50Hz ~ 60Hz). (2) Tensió de sortida DC 5V, corrent de sortida 3A. (3) Quan la tensió de CA d'entrada varia entre 180 V i 250 V, la variació relativa de la tensió de sortida és inferior al 2 per cent. (4) La resistència de sortida R0 és inferior a 0,1 V. (5) La tensió màxima de ondulació de sortida és inferior a 10 mv.
Principi de funcionament bàsic: la freqüència de treball de la font d'alimentació regulada d'autoflux lineal és baixa i l'estat del tub d'ajust és gran i l'eficiència és baixa. Quan el tub d'ajust funciona en estat d'interruptor, el volum és petit i l'eficiència és alta. Segons la generació de senyals de commutació, hi ha dos tipus de fonts d'alimentació estabilitzades de CC de tipus de commutació: autoexcitades i altres excitades, i es poden dividir en dues categories: emmagatzematge d'energia inductiu i acoblament de transformadors en termes de mètodes de transferència d'energia. Font d'alimentació estabilitzada de CC de tipus interruptor autoexcitat, circuit senzill, rang de regulació de tensió estret i estabilitat de voltatge de sortida baixa. És una font d'alimentació estabilitzada de CC de tipus de commutació emocionant, que es basa principalment en l'ajust automàtic del cicle de treball de la forma d'ona de treball per estabilitzar la tensió de sortida i la tensió de sortida és força estable. El tipus d'emmagatzematge d'energia inductiu és adequat per al seu ús en fonts d'alimentació regulades de CC per sota de 50 W, mentre que el tipus d'acoblament de transformador s'utilitza sovint en fonts d'alimentació regulades de CC d'alta potència. El circuit està equipat amb un enllaç d'amplificació d'error de retroalimentació, que ajusta automàticament la relació de treball de l'ona rectangular al costat primari del transformador segons el canvi de la tensió de sortida, per tal d'assolir el propòsit d'estabilitzar la tensió de sortida.
