Σύνθεση κυκλώματος τροφοδοσίας διακόπτη AC/DC
Το κύριο κύκλωμα του μετασχηματιστή ρεύματος AC/DC αποτελείται από ένα φίλτρο ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής εισόδου (EMI), ένα κύκλωμα φιλτραρίσματος ανόρθωσης, ένα κύκλωμα μετατροπής ισχύος, ένα κύκλωμα ελεγκτή pWM και ένα κύκλωμα φιλτραρίσματος διόρθωσης εξόδου. Τα βοηθητικά κυκλώματα περιλαμβάνουν κυκλώματα προστασίας από υπέρταση και υπόταση εισόδου, κυκλώματα προστασίας υπέρτασης και υπότασης εξόδου, κυκλώματα προστασίας υπέρτασης εξόδου, κυκλώματα προστασίας από βραχυκύκλωμα εξόδου κ.λπ.
Αρχή του κυκλώματος διόρθωσης και φιλτραρίσματος εισόδου AC
Κύκλωμα αντικεραυνικής προστασίας: Όταν υπάρχει κεραυνός που δημιουργεί υψηλή τάση και εισάγεται στην παροχή ρεύματος μέσω του δικτύου τροφοδοσίας, χρησιμοποιείται για προστασία ένα κύκλωμα που αποτελείται από MOV1, MOV2, MOV3: F1, F2, F3, FDG1. Όταν η τάση που εφαρμόζεται και στα δύο άκρα του βαρίστορ υπερβαίνει την τάση λειτουργίας του, η τιμή αντίστασής του μειώνεται, προκαλώντας την κατανάλωση ενέργειας υψηλής τάσης στο βαρίστορ. Εάν το ρεύμα είναι πολύ μεγάλο, τα F1, F2, F3 θα κάψουν το κύκλωμα προστασίας του μεταγενέστερου σταδίου.
Κύκλωμα φιλτραρίσματος εισόδου: Το δίκτυο φιλτραρίσματος διπλού τύπου π που αποτελείται από C1, L1, C2 και C3 χρησιμοποιείται κυρίως για την καταστολή ηλεκτρομαγνητικού θορύβου και σημάτων ακαταστασίας του τροφοδοτικού εισόδου, αποτρέπει παρεμβολές στην τροφοδοσία ρεύματος και επίσης αποτρέπει την ακαταστασία υψηλής συχνότητας που παράγεται από το ίδιο το τροφοδοτικό από παρεμβολές στο ηλεκτρικό δίκτυο. Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, το C5 πρέπει να φορτιστεί. Λόγω του υψηλού στιγμιαίου ρεύματος, η προσθήκη RT1 (θερμίστορ) μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά το ρεύμα υπέρτασης. Λόγω της πλήρους στιγμιαίας κατανάλωσης ενέργειας στην αντίσταση RT1, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, η θερμοκρασία αυξάνεται και η τιμή αντίστασης RT1 μειώνεται (το RT1 είναι ένα στοιχείο αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας). Αυτή τη στιγμή, η κατανάλωση ενέργειας είναι πολύ μικρή και το επόμενο κύκλωμα μπορεί να λειτουργήσει κανονικά.
Κύκλωμα ανόρθωσης και φιλτραρίσματος: Αφού η τάση AC διορθωθεί από το BRG1, φιλτράρεται από το C5 για να ληφθεί μια σχετικά καθαρή τάση DC. Εάν η χωρητικότητα του C5 μειωθεί, ο κυματισμός AC εξόδου θα αυξηθεί.
Αρχή του κυκλώματος φιλτραρίσματος εισόδου DC
1. Κύκλωμα φιλτραρίσματος εισόδου: Το δίκτυο φιλτραρίσματος διπλού τύπου π που αποτελείται από C1, L1 και C2 χρησιμοποιείται κυρίως για την καταστολή ηλεκτρομαγνητικού θορύβου και σημάτων ακαταστασίας του τροφοδοτικού εισόδου, αποτρέπει παρεμβολές στην τροφοδοσία ρεύματος και επίσης αποτρέπει την ακαταστασία υψηλής συχνότητας που παράγεται από το ίδιο το τροφοδοτικό από παρεμβολές στο ηλεκτρικό δίκτυο. Οι C3 και C4 είναι πυκνωτές ασφαλείας, ενώ οι L2 και L3 είναι επαγωγείς διαφορικής λειτουργίας.
2. Τα R1, R2, R3, Z1, C6, Q1, Z2, R4, R5, Q2, RT1, C7 σχηματίζουν ένα κύκλωμα κατά των υπερτάσεων. Τη στιγμή της εκκίνησης, λόγω της παρουσίας των C6 και Q2 που δεν αγώγουν, το ρεύμα ρέει μέσω του RT1 για να σχηματίσει ένα κύκλωμα. Όταν η τάση στο C6 φορτίζεται στην ρυθμιζόμενη τιμή του Z1, το Q2 αγώγει. Εάν παρουσιαστεί διαρροή ή βραχυκύκλωμα C8 στο κύκλωμα μεταγενέστερου σταδίου, η πτώση τάσης που δημιουργείται από το ρεύμα στο RT1 αυξάνεται τη στιγμή της εκκίνησης. Η αγωγιμότητα Q1 κάνει το Q2 να μην έχει τάση πύλης και το RT1 να καεί σε σύντομο χρονικό διάστημα για να προστατεύσει το κύκλωμα μεταγενέστερου σταδίου.
Κύκλωμα μετατροπής ισχύος μετασχηματιστή AC/DC
Η αρχή λειτουργίας του τρανζίστορ MOS:
Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο τρανζίστορ με μόνωση πύλης πεδίου είναι το MOSFET (MOSFET), το οποίο χρησιμοποιεί το ηλεκτροακουστικό αποτέλεσμα στην επιφάνεια των ημιαγωγών για λειτουργία. Γνωστές και ως συσκευές εφέ επιφανειακού πεδίου. Λόγω της μη αγώγιμης πύλης, η αντίσταση εισόδου μπορεί να αυξηθεί σημαντικά, έως και 105 ohms. Τα MOSFET χρησιμοποιούν την τάση της πηγής πύλης για να αλλάξουν την ποσότητα του επαγόμενου φορτίου στην επιφάνεια του ημιαγωγού, ελέγχοντας έτσι το ρεύμα αποστράγγισης.
Αρχή λειτουργίας: Τα R4, C3, R5, R6, C4, D1, D2 σχηματίζουν ένα buffer και συνδέονται παράλληλα με το τρανζίστορ MOS διακόπτη, μειώνοντας την τάση τάσης και το EMI του τρανζίστορ διακόπτη και αποφεύγοντας τη δευτερεύουσα βλάβη. Όταν ο διακόπτης Q1 είναι απενεργοποιημένος, το πρωτεύον πηνίο του μετασχηματιστή είναι επιρρεπές στη δημιουργία τάσεων και ρευμάτων αιχμής. Αυτά τα εξαρτήματα, όταν συνδυάζονται, μπορούν να απορροφήσουν αποτελεσματικά τις μέγιστες τάσεις και ρεύματα. Το σήμα ρεύματος αιχμής που μετράται από το R3 συμμετέχει στον έλεγχο του κύκλου λειτουργίας του τρέχοντος κύκλου εργασίας, επομένως είναι το όριο ρεύματος του τρέχοντος κύκλου εργασίας. Όταν η τάση στο R5 φτάσει στο 1V, το UC3842 σταματά να λειτουργεί και ο διακόπτης Q1 απενεργοποιείται αμέσως.
Οι πυκνωτές διασταύρωσης CGS και CGD στα R1 και Q1 σχηματίζουν ένα δίκτυο RC και η φόρτιση και η εκφόρτιση των πυκνωτών επηρεάζουν άμεσα την ταχύτητα μεταγωγής του διακόπτη. Εάν το R1 είναι πολύ μικρό, μπορεί εύκολα να προκαλέσει ταλάντωση και η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή μπορεί επίσης να είναι σημαντική. Εάν το R1 είναι πολύ μεγάλο, θα μειώσει την ταχύτητα μεταγωγής του σωλήνα διακόπτη. Το Z1 συνήθως περιορίζει την τάση GS των τρανζίστορ MOS κάτω από 18 V, προστατεύοντας έτσι τα τρανζίστορ MOS.
Η ελεγχόμενη από την πύλη τάση του Q1 είναι ένα πριονωτό κύμα και όσο μεγαλύτερος είναι ο κύκλος λειτουργίας, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος αγωγής του Q1 και τόσο περισσότερη ενέργεια αποθηκεύεται από τον μετασχηματιστή. Όταν το Q1 διακόπτεται, ο μετασχηματιστής απελευθερώνει ενέργεια μέσω των D1, D2, R5, R4 και C3, ενώ επιτυγχάνει επίσης τον σκοπό της επαναφοράς του μαγνητικού πεδίου, προετοιμάζοντας την επόμενη αποθήκευση ενέργειας και μετάδοση του μετασχηματιστή. Το IC προσαρμόζει τον κύκλο λειτουργίας του κύματος πριονιού ⑥ pin με βάση την τάση εξόδου και τη ροπή ρεύματος, σταθεροποιώντας έτσι το ρεύμα και την τάση εξόδου ολόκληρου του μηχανήματος.
