Zasada działania przełączania tranzystorów w zasilaczach impulsowych
Ściśle mówiąc, proces przełączania tranzystora z trybu przewodzenia na odcięcie jest bardzo złożony, ale analizując jego zasadę działania, zwykle najpierw upraszczamy pewne mniej istotne kwestie. Na przykład, gdy rurka wyłącznika zasilania jest włączana lub wyłączana, uważamy ją za idealny przełącznik, który działa tylko w dwóch stanach: włączonym i wyłączonym. Ale w rzeczywistości przewodzenie i wyłączanie tranzystora przełączającego są bardzo złożonymi procesami. Oprócz przewodzenia, czyli wyłączania, istnieje jeszcze jedna kwestia, której nie można zignorować przy wysokich częstotliwościach, a mianowicie proces pracy tranzystora przełączającego z obszaru odcięcia do obszaru wzmocnienia, a następnie z obszaru wzmocnienia do obszaru nasycenia, gdy przewodzi. Ten proces pracy wymaga do rozwiązania użycia równań różniczkowych i nie chcę go tutaj przedstawiać jako zbyt skomplikowanego.
Mówiąc najprościej, włączenie i wyłączenie rurki wyłącznika zasilania zajmuje trochę czasu. Ogólnie rzecz biorąc, czas przewodzenia ton rury przełączającej dzieli się po prostu na czas opóźnienia przewodzenia td i czas narastania przewodzenia tr, podczas gdy czas wyłączania toff rury przełączającej dzieli się na czas opóźnienia wyłączenia tstg (lub czas przechowywania wyłączenia) i czas opadania wyłączenia tf.
Po wyłączeniu zasilania podczas cyklu roboczego napięcie wyjściowe musi naładować kondensator magazynujący energię filtrującą. Ze względu na wysoki prąd ładowania obciążenie będzie duże (lub będzie równoznaczne z zwarciem obciążenia). Dlatego też ogólne zasilacze impulsowe muszą zastosować środki łagodnego rozruchu. Na początku cykl pracy jest bardzo mały, a następnie stopniowo staje się normalny, to znaczy moc wyjściowa jest na początku bardzo mała, a następnie stopniowo wzrasta. Na początku napięcie robocze jest stosunkowo niskie, a następnie stopniowo wzrasta do wartości normalnej.
Ściśle mówiąc, zasilacze impulsowe zawsze działają w stanie niestabilnym, a stabilność jest jedynie względna. Na przykład proces stabilizacji napięcia zasilacza impulsowego wygląda następująco: gdy napięcie wyjściowe wzrasta, po pobraniu próbek i porównaniu, obwód próbkujący wyśle sygnał błędu do obwodu modulacji szerokości impulsu, zmniejszając współczynnik wypełnienia, a tym samym zmniejszając napięcie wyjściowe; Po zmniejszeniu napięcia wyjściowego, po próbkowaniu i porównaniu, obwód próbkujący wyśle sygnał błędu do obwodu modulacji szerokości impulsu, aby zwiększyć współczynnik wypełnienia, zwiększając w ten sposób napięcie wyjściowe. Cykl ten się powtarza, a napięcie wyjściowe zasilacza impulsowego będzie zawsze oscylować wokół napięcia średniego przy określonej częstotliwości. Tak-tzw. stabilizacja napięcia polega po prostu na tym, że średnie napięcie wyjściowe jest względnie stabilne.
