Zasada działania lampy przełączającej w zasilaczu impulsowym
Analiza działania rurki przełączającej w zasilaczu impulsowym za pomocą pierścienia grzejnego
Ściśle mówiąc, włączanie i wyłączanie lampki przełączającej jest bardzo skomplikowanym procesem, ale analizując zasadę działania, zwykle najpierw upraszczamy niektóre problemy inne niż główne. Na przykład, kiedy rurka wyłącznika zasilania jest włączona lub wyłączona, uważamy ją za przełącznik idealny i istnieją tylko dwa stany, w których działa: włączona lub wyłączona. Ale w rzeczywistości włączanie i wyłączanie rurki przełączającej jest bardzo skomplikowanym procesem. Oprócz włączania i wyłączania istnieje jeszcze problem, którego nie można pominąć przy wysokich częstotliwościach, czyli przy włączeniu lampy przełączającej następuje proces pracy od obszaru odcięcia do obszaru wzmocnienia, a następnie od obszaru obszaru wzmocnienia do obszaru nasycenia. Ten proces roboczy należy rozwiązać za pomocą równań różniczkowych i nie chcę go tutaj przedstawiać jako zbyt skomplikowanego.
Mówiąc najprościej, włączenie i wyłączenie lampki wyłącznika zasilania zajmuje trochę czasu. Ogólnie rzecz biorąc, tona czasu włączenia rury przełączającej jest po prostu dzielona na czas opóźnienia włączenia td i czas włączenia tr, podczas gdy toff czasu wyłączenia rury przełącznika jest dzielona na czas opóźnienia wyłączenia tstg (lub czas przestoju w przechowywaniu) i czas przestoju tf.
W pierwszym cyklu pracy zasilacza impulsowego napięcie wyjściowe będzie ładowało kondensator magazynujący energię filtra, a obciążenie będzie duże (lub równoważne zwarciu obciążenia) ze względu na duży prąd ładowania. Dlatego ogólny zasilacz impulsowy powinien podjąć środki związane z miękkim startem, z małym współczynnikiem obciążenia na początku, a następnie stopniowo stanie się normalne, to znaczy moc wyjściowa będzie na początku mała, a następnie stopniowo wzrośnie . Lub na początku napięcie robocze jest stosunkowo niskie, a następnie powoli wzrasta do normalnej wartości.
Ściśle mówiąc, zasilacz impulsowy zawsze pracuje w stanie niestabilnym, a tzw. stabilność jest tylko 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, co zmniejszy współczynnik wypełnienia, a tym samym zmniejszy napięcie wyjściowe; Gdy napięcie wyjściowe zostanie zmniejszone, po próbkowaniu i porównaniu, obwód próbkujący wyśle sygnał błędu do obwodu modulacji szerokości impulsu, co zwiększy współczynnik wypełnienia, a tym samym zwiększy napięcie wyjściowe. W ten sposób napięcie wyjściowe zasilacza impulsowego będzie zawsze wahać się w górę i w dół z określoną częstotliwością, a tak zwana stabilizacja napięcia polega po prostu na tym, że średnia wartość napięcia wyjściowego jest względnie stabilna.
Prąd płynący przez uzwojenie pierwotne transformatora przełączającego nie ma wartości stabilnej i na ogół jest to fala piłokształtna, podobnie jak wyprostowany prąd wyjściowy. Sterowanie diodą LED stałym prądem ogólnie oznacza, że prąd wyjściowy filtra jest stosunkowo stabilny po filtrowaniu, a stabilność ta odnosi się również do wartości średniej, podczas gdy prąd wejściowy filtra jest na ogół falą piłokształtną.
Ogólnie rzecz biorąc, pierwszy cykl zasilania impulsowego rozpoczyna się od przewodzenia rurki przełączającej, co zależy głównie od tego, w którym miejscu zostanie załączony obwód, który chcesz analizować. Jeśli chodzi o moment, w którym zaczną działać wszystkie obwody zasilacza impulsowego, można uznać, że zaczyna działać natychmiast po włączeniu zasilania. Jeżeli konieczna jest analiza przebiegów różnych punktów, konieczne jest przyjęcie przebiegu urządzenia w obwodzie jako punktu odniesienia (lub synchronizacji).
W pierwszym cyklu przełączania zasilania ogólny obwód próbkowania w zasadzie nie działa, ponieważ napięcie wyjściowe ładuje kondensator filtra i ładowanie go do normalnej wartości zajmuje kilka cykli i dopiero po osiągnięciu normalnej wartości napięcia wyjściowego czy obwód próbkowania może działać normalnie. Zanim jednak obwód próbkujący zacznie działać normalnie, jego napięcie wyjściowe jest równe 0, co jest również szczególnym przypadkiem wyjścia sygnału błędu (maksimum ujemne). W takim przypadku, jeśli zasilacz impulsowy nie ma obwodu miękkiego startu, cykl pracy lampy przełączającej będzie podczas pracy bardzo duży, co łatwo nasyci transformator i uszkodzi lampę przełączającą.
