Cấu trúc liên kết của nguồn điện chuyển mạch

Jul 24, 2023

Để lại lời nhắn

Bước tiếp theo trong việc tạo ra cấu trúc liên kết nguồn điện chuyển mạch là giới thiệu một máy biến áp ở cấu hình Buck và Flyback không cách ly. Điều đáng chú ý là không cần nghiên cứu mạch Boost ghép nối máy biến áp, vì một khi sử dụng máy biến áp, cấu trúc liên kết Boost và Flyback trở nên giống hệt nhau. Tuy nhiên, cấu trúc liên kết Buck và Flyback đạt được hiệu suất rất khác nhau khi bổ sung thêm máy biến áp. Trên thực tế, chúng tôi sẽ thay đổi tên của cấu trúc liên kết mạch Buck với cấu trúc liên kết bộ chuyển đổi "chuyển tiếp" và giữ nguyên tên bộ chuyển đổi flyback. Có thể thấy những cái tên này có thể mô tả được đặc tính cơ bản của mạch điện một cách trực quan hơn. Ở bộ chuyển đổi thuận, xung năng lượng sinh ra trong mỗi chu kỳ được truyền đến đầu ra ngay lập tức, còn ở bộ chuyển đổi flyback, năng lượng của mỗi xung được lưu trữ tạm thời trong lõi từ rồi giải phóng ra đầu ra. Quá trình này hơi giống với việc nén một lò xo và sau đó đưa nó trở lại vị trí ban đầu.
Cả hai cấu trúc liên kết đều có nhiều ưu điểm. Đầu tiên, máy biến áp được bổ sung cho phép cách ly an toàn vì máy biến áp không truyền dòng điện một chiều và có thể điều chỉnh cực tính đầu ra, cho phép nối đất cuộn dây linh hoạt hơn. Ngoài ra, tỷ số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp (N=N2/N1) cho phép điều chỉnh điện áp dễ dàng, do đó, giờ đây các nhà thiết kế bộ nguồn không bị giới hạn bởi phạm vi hoạt động đầu vào và đầu ra. Ưu điểm cuối cùng là có thể ghép nhiều cuộn dây thứ cấp vào máy biến áp để đạt được nhiều điện áp đầu ra. Xin lưu ý rằng các công thức tỷ lệ khuếch đại (tỷ lệ điện áp) cho chuyển tiếp và flyback vẫn giống như cấu trúc không cách ly ở trên, nhưng hệ số tỷ lệ lần lượt được thêm vào (nói chung, nó không đổi sau khi thiết kế máy biến áp hoàn thành).

Một trong những hạn chế của cấu trúc liên kết công tắc đơn (công tắc đơn) nêu trên là công tắc điều khiển máy biến áp theo một chiều nên máy biến áp cần có cơ cấu reset và từ thông cần quay về điểm xuất phát. Các kỹ thuật đặt lại này sẽ được thảo luận chi tiết sau, phương pháp phổ biến nhất là sử dụng đặt lại volt-giây bằng xung năng lượng, nhưng làm như vậy sẽ hạn chế chu kỳ hoạt động tối đa.

Sự khác biệt giữa hai cấu trúc liên kết là máy biến áp và sự khác biệt đó là hiển nhiên. Như đã đề cập trước đó, máy biến áp thuận rất gần với máy biến áp lý tưởng nên chỉ có rất ít năng lượng được lưu trữ (độ tự cảm từ hóa lớn), do đó dòng điện ở phía sơ cấp được ghép trực tiếp qua cuộn dây máy biến áp và chạy đến tầng lọc đầu ra. Ngược lại, máy biến áp flyback có độ tự cảm từ hóa nhỏ hơn nhiều, cần lưu trữ toàn bộ năng lượng theo yêu cầu của tải đầu ra, trong khi dòng điện phía thứ cấp bị chặn bởi diode chỉnh lưu đầu ra. Khi tắt công tắc chính, cực tính của cuộn dây bị đảo ngược và năng lượng dự trữ sẽ chạy qua bộ chỉnh lưu đầu ra dưới dạng dòng điện. Những khác biệt này có thể được thấy rõ qua các dạng sóng thể hiện trong hình bên dưới, cả hai mạch đều hoạt động ở chu kỳ hoạt động 50% (lưu ý rằng do điện áp của mạch flyback cao hơn nên số vòng dây thứ cấp cần giảm đi một nửa để duy trì như cũ). điện áp đầu ra).

Gửi yêu cầu
Gửi yêu cầu