ელექტრომომარაგების გადართვის მუშაობის პრინციპი + მიკროსქემის ანალიზი

1. გადართვის ელექტრომომარაგების მიმოხილვა

ელექტრომომარაგების გადართვაარის მაღალი სიხშირის ელექტრული ენერგიის გარდაქმნის მოწყობილობა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც გადართვის კვების წყარო ან გადამრთველი. ის ცვლის შეყვანის ძაბვას მაღალი სიხშირის იმპულსურ სიგნალში მაღალსიჩქარიანი გადართვის მილის მეშვეობით და შემდეგ გარდაქმნის ელექტრო ენერგიას ერთი ფორმიდან მეორეზე დამუშავების გზით.ტრანსფორმატორი, მაკორექტირებელი წრე და ფილტრაციის წრე, და ბოლოს იღებს სტაბილურ დაბალ ტალღოვან DC ძაბვას ელექტრომომარაგებისთვის.

გადართვის ელექტრომომარაგებას აქვს მაღალი ეფექტურობის, კარგი სტაბილურობის, მცირე ზომის, მსუბუქი წონის, მაღალი საიმედოობის უპირატესობები და შეიძლება ადაპტირებული იყოს სხვადასხვა აღჭურვილობის ენერგიის საჭიროებებზე.

გადართვის ელექტრომომარაგება ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში, მათ შორის სამრეწველო ავტომატიზაციაში, კომუნიკაციებსა და ახალ ენერგიაში. სამრეწველო ავტომატიზაციის სფეროში, გადართვის ელექტრომომარაგება უზრუნველყოფს სხვადასხვა ავტომატიზაციის მოწყობილობების სტაბილურ დენის მხარდაჭერას, რათა უზრუნველყოს მოწყობილობების ეფექტური და სტაბილური მუშაობა.

კომუნიკაციის სფეროში, გადართვის ელექტრომომარაგება ფართოდ გამოიყენება უკაბელო საბაზო სადგურში, ქსელურ აღჭურვილობაში და ა.შ., რათა უზრუნველყოს საკომუნიკაციო სისტემის სიგნალის გადაცემის სტაბილურობა და გააუმჯობესოს კომუნიკაციის ხარისხი. ახალი ენერგეტიკის სფეროში გადართვის ელექტრომომარაგება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მზის და ქარის ენერგიის სისტემებში, რაც ეხმარება განახლებადი ენერგიის ეფექტურ გამოყენებას.

გადართვის ელექტრომომარაგება უხეშად შედგება ოთხი ძირითადი კომპონენტისგან: შეყვანის წრე, გადამყვანი, საკონტროლო წრე და გამომავალი წრე. ქვემოთ მოცემულია ტიპიური გადართვის ელექტრომომარაგების სქემატური ბლოკ-სქემა, ჩვენთვის მნიშვნელოვანია, რომ გავიგოთ გადართვის კვების წყარო.

2. გადართვის დენის წყაროების კლასიფიკაცია

გადართვის დენის წყაროები შეიძლება კლასიფიცირდეს სხვადასხვა კლასიფიკაციის სტანდარტების მიხედვით. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე გავრცელებული კლასიფიკაციის მეთოდი:

1. კლასიფიკაცია შეყვანის სიმძლავრის ტიპის მიხედვით:
AC-DC გადართვის ელექტრომომარაგება: გარდაქმნის AC ძაბვას მუდმივ დენად.
DC-DC გადართვის კვების წყარო: გარდაქმნის მუდმივ ძაბვას სხვა მუდმივ ძაბვაში.

2. კლასიფიკაცია სამუშაო რეჟიმის მიხედვით:
ერთჯერადი გადართვის დენის წყარო: აქვს მხოლოდ ერთი გადამრთველი მილი, შესაფერისი დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის.
ორმხრივი გადართვის დენის წყარო: აქვს ორი გადამრთველი მილი, შესაფერისი მაღალი სიმძლავრის გამოყენებისთვის.

3. კლასიფიკაცია ტოპოლოგიის მიხედვით:
ტოპოლოგიის მიხედვით შეიძლება უხეშად დაიყოს Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge და ა.შ. ეს კლასიფიკაციის მეთოდები მხოლოდ ნაწილია. გადართვის დენის წყაროები ასევე შეიძლება უფრო დეტალურად იყოს კლასიფიცირებული სხვა სპეციფიკური მოთხოვნებისა და აპლიკაციების მიხედვით.

შემდეგი, ჩვენ წარმოგიდგენთ ჩვეულებრივ გამოყენებულ Flyback-სა და Forward-ს. წინ და ფრენა არის ორი განსხვავებული გადართვის ელექტრომომარაგების ტექნოლოგია. წინა გადართვის ელექტრომომარაგება ეხება გადართვის ელექტრომომარაგებას, რომელიც იყენებს წინა მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორს დაწყვილებული ენერგიის იზოლირებისთვის, ხოლო შესაბამისი გადართვის ელექტრომომარაგება არის ფრენის გადართვის კვების წყარო.

2.1 წინა გადართვის კვების წყარო

წინა გადართვის ელექტრომომარაგება სტრუქტურაში უფრო რთულია, მაგრამ გამომავალი სიმძლავრე ძალიან მაღალია, შესაფერისია 100W-300W გადართვის ელექტრომომარაგებისთვის, ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი ძაბვის, მაღალი დენის გადართვის ელექტრომომარაგებაში, უფრო ფართოდ გამოიყენება.

როგორც ქვემოთ მოცემულ სურათზეა ნაჩვენები, ელექტრომომარაგების წინ გადართვისთვის, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ჩართვის მილი ჩართულია, გამომავალი ტრანსფორმატორი მოქმედებს როგორც საშუალება, რომელიც უშუალოდ უკავშირდება მაგნიტური ველის ენერგიას, ელექტრული ენერგია და მაგნიტური ენერგია გარდაიქმნება ერთმანეთში, ისე, რომ შეყვანა და გამომავალი ერთდროულად.

ასევე არის ნაკლოვანებები ყოველდღიურ გამოყენებაში: როგორიცაა საპირისპირო პოტენციალის გრაგნილის გაზრდის აუცილებლობა (ტრანსფორმატორის პირველადი კოჭის თავიდან ასაცილებლად, რომელიც წარმოიქმნება გადართვის მილის საპირისპირო პოტენციალით), მეორადი ერთზე მეტი ინდუქტორი ენერგიის შესანახი ფილტრაციისთვის. Flyback-ის გადართვის ელექტრომომარაგებასთან შედარებით, მისი ღირებულება უფრო მაღალია, ხოლო წინა გადართვის ელექტრომომარაგების ტრანსფორმატორის მოცულობა უფრო დიდია, ვიდრე Flyback-ის გადართვის ელექტრომომარაგების ტრანსფორმატორის მოცულობა.

წინა გადართვის კვების წყარო

2.2 Flyback გადართვის კვების წყარო

როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, ფრენის გადართვის ელექტრომომარაგება ეხება გადამრთველ ელექტრომომარაგებას, რომელიც იყენებს ფრენის მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორს შემავალი და გამომავალი სქემების იზოლირებისთვის. მისი ტრანსფორმატორი არა მხოლოდ ასრულებს ძაბვის გადამყვანის როლს ენერგიის გადაცემაში, არამედ ასრულებს ენერგიის შესანახი ინდუქტორის როლს. აქედან გამომდინარე, მფრინავი ტრანსფორმატორი ინდუქტორის დიზაინის მსგავსია. ყველა წრე შედარებით მარტივია და ადვილად სამართავი. Flyback ფართოდ გამოიყენება 5W-100W დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებში.

Flyback გადართვის ელექტრომომარაგებისთვის, როდესაც გადამრთველი მილი ჩართულია, ტრანსფორმატორის პირველადი ინდუქტორის დენი იზრდება. მას შემდეგ, რაც flyback მიკროსქემის გამომავალ კოჭას აქვს საპირისპირო ბოლოები, გამომავალი დიოდი გამორთულია, ტრანსფორმატორი ინახავს ენერგიას და დატვირთვა მიეწოდება ენერგიას გამომავალი კონდენსატორის მიერ. როდესაც გადამრთველი მილის გამორთვა ხდება, ტრანსფორმატორის პირველადი ინდუქტორის ინდუქციური ძაბვა იცვლება. ამ დროს გამომავალი დიოდი ჩართულია და ტრანსფორმატორის ენერგია დიოდით მიეწოდება დატვირთვას კონდენსატორის დამუხტვის დროს.

Flyback გადართვის კვების წყარო

შედარებიდან ჩანს, რომ წინა აგზნების ტრანსფორმატორს აქვს მხოლოდ ტრანსფორმატორის ფუნქცია და მთლიანი შეიძლება ჩაითვალოს როგორც ბუკ წრედ ტრანსფორმატორთან. Flyback ტრანსფორმატორი შეიძლება ჩაითვალოს ტრანსფორმატორის ფუნქციის მქონე ინდუქტორად, არის ბუკ-გამაძლიერებელი წრე. ზოგადად, წინ ფრენის მუშაობის პრინციპი განსხვავებულია, წინ არის პირველადი სამუშაო მეორადი სამუშაო, მეორადი არ მუშაობს მიმდინარე ინდუქტორთან, რათა განაახლოს მიმდინარე, ზოგადად CCM რეჟიმი.

სიმძლავრის კოეფიციენტი, როგორც წესი, არ არის მაღალი და შეყვანის და გამომავალი და ცვლადი სამუშაო ციკლი პროპორციულია. Flyback არის პირველადი სამუშაო, მეორადი არ მუშაობს, ორი მხარე დამოუკიდებლად, ზოგადად DCM რეჟიმი, მაგრამ ტრანსფორმატორის ინდუქციურობა იქნება შედარებით მცირე და ჰაერის უფსკრულის დამატების საჭიროება, ასე რომ, როგორც წესი, შესაფერისია მცირე და საშუალო სიმძლავრისთვის.

წინა ტრანსფორმატორი იდეალურია, არ არის ენერგიის შენახვა, მაგრამ რადგან აგზნების ინდუქციურობა არის სასრული მნიშვნელობა, აგზნების დენი აიძულებს ბირთვს დიდი იყოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული ნაკადის გაჯერება, ტრანსფორმატორს სჭირდება დამხმარე გრაგნილი ნაკადის გადატვირთვისთვის.

Flyback ტრანსფორმატორი შეიძლება ჩაითვალოს როგორც შეწყვილებული ინდუქციურობის ფორმა, ინდუქციური ჯერ ენერგიის შესანახი და შემდეგ გამორთული, ფრენის ტრანსფორმატორის შემავალი და გამომავალი ძაბვების საპირისპირო პოლარობის გამო, ასე რომ, როდესაც გადართვის მილი გათიშულია, მეორადს შეუძლია უზრუნველყოსმაგნიტური ბირთვიგადატვირთვის ძაბვით და, შესაბამისად, ფრენის ტრანსფორმატორს არ სჭირდება დამატებითი ნაკადის გადატვირთვის გრაგნილის დამატება.