Τροφοδοτικό μεταγωγής ενός τσιπ με δύο τρόπους λειτουργίας
Το ολοκληρωμένο κύκλωμα τροφοδοσίας μεταγωγής ενός τσιπ έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ολοκλήρωσης, της απόδοσης υψηλού κόστους, του απλούστερου περιφερειακού κυκλώματος, του καλύτερου δείκτη απόδοσης και μπορεί να σχηματίσει ένα απομονωμένο τροφοδοτικό μεταγωγής υψηλής απόδοσης χωρίς μετασχηματιστή συχνότητας ισχύος. Αφού κυκλοφόρησε στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1990, έδειξε έντονη ζωτικότητα. Επί του παρόντος, έχει γίνει το προτιμώμενο ολοκληρωμένο κύκλωμα για την ανάπτυξη μεσαίων και μικρών τροφοδοτικών μεταγωγής ισχύος, τροφοδοτικών μεταγωγής ακριβείας και μονάδων ισχύος στον κόσμο. Το τροφοδοτικό μεταγωγής που αποτελείται από αυτό είναι ισοδύναμο σε κόστος με το γραμμικό ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό της ίδιας ισχύος, ενώ η απόδοση του τροφοδοτικού βελτιώνεται σημαντικά και ο όγκος και το βάρος μειώνονται σημαντικά. Αυτό έχει δημιουργήσει καλές συνθήκες για την προώθηση και τη διάδοση νέων τροφοδοτικών μεταγωγής.
Χαρακτηριστικά μονολιθικής τροφοδοσίας μεταγωγής
(1) Το TOpSWitch-II περιλαμβάνει ταλαντωτή, ενισχυτή σφάλματος, διαμορφωτή πλάτους παλμού, κύκλωμα πύλης, σωλήνα διακόπτη ισχύος υψηλής τάσης (MOSFET), κύκλωμα πόλωσης, κύκλωμα προστασίας υπερέντασης, προστασία υπερθέρμανσης και κύκλωμα επαναφοράς ενεργοποίησης, κύκλωμα τερματισμού/αυτόματης επανεκκίνησης . Χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας για την πλήρη απομόνωση του τερματικού εξόδου από το δίκτυο, ο οποίος είναι ασφαλής και αξιόπιστος. Είναι ένα τροφοδοτικό μεταγωγής ελεγχόμενου ρεύματος με έξοδο ανοιχτής αποστράγγισης. Λόγω της χρήσης κυκλωμάτων CMOS, η κατανάλωση ενέργειας της συσκευής μειώνεται σημαντικά.
(2) Υπάρχουν μόνο τρεις ακροδέκτες: ο ακροδέκτης ελέγχου C, η πηγή S και η αποστράγγιση D, οι οποίοι είναι συγκρίσιμοι με τους γραμμικούς ρυθμιστές τριών ακροδεκτών και μπορούν να σχηματίσουν ένα τροφοδοτικό μεταγωγής flyback χωρίς μετασχηματιστή συχνότητας ισχύος με τον απλούστερο τρόπο. Προκειμένου να ολοκληρωθεί μια ποικιλία λειτουργιών ελέγχου, πόλωσης και προστασίας, τα C και D είναι τερματικά πολλαπλών λειτουργιών, που πραγματοποιούν μία ακίδα με πολλαπλές λειτουργίες. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον ακροδέκτη ελέγχου, έχει τρεις λειτουργίες: ① Η τάση VC αυτού του ακροδέκτη παρέχει τάση πόλωσης για τον ρυθμιστή διακλάδωσης στο τσιπ και τη βαθμίδα οδήγησης πύλης. ②Το τρέχον IC αυτού του τερματικού μπορεί να ρυθμίσει τον κύκλο λειτουργίας. ③Αυτό το τερματικό χρησιμοποιείται επίσης ως κλάδος τροφοδοσίας. Το σημείο σύνδεσης με τον πυκνωτή αυτόματης επανεκκίνησης/αντιστάθμισης, η συχνότητα της αυτόματης επανεκκίνησης καθορίζεται από έναν εξωτερικό πυκνωτή παράκαμψης και ο βρόχος ελέγχου αντισταθμίζεται.
(3) Το εύρος της τάσης AC εισόδου είναι εξαιρετικά ευρύ. Η ισχύς εναλλασσόμενου ρεύματος 220V±15 τοις εκατό είναι προαιρετική για είσοδο σταθερής τάσης, εάν είναι εξοπλισμένη με ισχύ ευρείας εμβέλειας AC 85~265 V, η μέγιστη ισχύς εξόδου θα μειωθεί κατά 40 τοις εκατό. Το εύρος συχνοτήτων εισόδου του τροφοδοτικού μεταγωγής είναι 47~440Hz.
(4) Η τυπική τιμή της συχνότητας μεταγωγής είναι 100KHz και το εύρος προσαρμογής του λόγου λειτουργίας είναι 1,7 τοις εκατό έως 67 τοις εκατό. Η απόδοση του τροφοδοτικού είναι περίπου 80 τοις εκατό, έως και 90 τοις εκατό, που είναι σχεδόν διπλάσιο από το γραμμικό ενσωματωμένο ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό. Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του είναι 0-70 βαθμοί Η μέγιστη θερμοκρασία σύνδεσης του τσιπ είναι Tjm=135 βαθμοί .
(5) Η βασική αρχή λειτουργίας του TOpSwitch-II είναι η χρήση του ρεύματος ανάδρασης IC για τη ρύθμιση της αναλογίας λειτουργίας D για την επίτευξη του σκοπού της ρύθμισης της τάσης. Για παράδειγμα, όταν η τάση εξόδου VOT του τροφοδοτικού διακόπτη προκαλείται για κάποιο λόγο, το κύκλωμα ανάδρασης του οπτοζεύκτη θα κάνει Ic↑→ τάση σφάλματος Vrt→D↓→Vo↓, έτσι ώστε το Vo να παραμένει αμετάβλητο. αντίστροφα.
(6) Το περιφερειακό κύκλωμα είναι απλό και το κόστος χαμηλό. Εξωτερικά χρειάζεται μόνο σύνδεση φίλτρου ανόρθωσης, μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, πρωτεύοντος κυκλώματος προστασίας, κυκλώματος ανάδρασης και κυκλώματος εξόδου. Η χρήση τέτοιων τσιπ μπορεί επίσης να μειώσει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από την εναλλαγή τροφοδοτικών.
Δύο τρόποι λειτουργίας μονολιθικής τροφοδοσίας μεταγωγής
Το μονολιθικό τροφοδοτικό μεταγωγής έχει δύο βασικούς τρόπους λειτουργίας: η μία είναι η συνεχής λειτουργία CUM (ContinuousMode) και η άλλη είναι η ασυνεχής λειτουργία
Οι κυματομορφές του ρεύματος μεταγωγής των δύο τρόπων λειτουργίας στο Σχ.
(α) συνεχής λειτουργία (β) ασυνεχής λειτουργία
DUM (Ασυνεχής λειτουργία). Οι κυματομορφές του ρεύματος μεταγωγής αυτών των δύο τρόπων λειτουργίας φαίνονται στο σχήμα (α) και στο σχήμα (β) αντίστοιχα. Μπορεί να φανεί από το σχήμα ότι στη συνεχή λειτουργία, το ρεύμα του πρωτεύοντος διακόπτη ξεκινά από ένα συγκεκριμένο πλάτος, στη συνέχεια αυξάνεται σε μια τιμή κορυφής και στη συνέχεια επιστρέφει γρήγορα στο μηδέν. Η κυματομορφή του ρεύματος μεταγωγής είναι τραπεζοειδής. Αυτό δείχνει ότι σε συνεχή λειτουργία, δεδομένου ότι η ενέργεια που αποθηκεύεται στον μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας δεν απελευθερώνεται πλήρως σε κάθε κύκλο μεταγωγής, ο επόμενος κύκλος μεταγωγής έχει μια αρχική ενέργεια. Η υιοθέτηση της συνεχούς λειτουργίας μπορεί να μειώσει το πρωτεύον ρεύμα αιχμής Ip και την πραγματική τιμή ρεύματος IRMS και να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας του τσιπ. Ωστόσο, η συνεχής λειτουργία απαιτεί αύξηση της κύριας επαγωγής Lp, η οποία θα οδηγήσει σε αύξηση του μεγέθους του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Συνοψίζοντας, η συνεχής λειτουργία είναι κατάλληλη για TOPSwitch με μικρή ισχύ και μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας με μεγάλο μέγεθος.
Το ρεύμα του διακόπτη σε ασυνεχή λειτουργία αυξάνεται από το μηδέν στην τιμή κορυφής και στη συνέχεια πέφτει στο μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια που αποθηκεύεται στον μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας πρέπει να απελευθερώνεται πλήρως σε κάθε κύκλο μεταγωγής και η κυματομορφή του ρεύματος μεταγωγής του είναι τριγωνική. Οι τιμές Ip και IRMS στην ασυνεχή λειτουργία είναι μεγαλύτερες, αλλά το απαιτούμενο Lp είναι μικρότερο. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για υιοθέτηση TOPSwitch με μεγαλύτερη ισχύ εξόδου και αντιστοίχιση μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας με μικρότερο μέγεθος.
