Kebanyakan sistem elektronik memerlukan beberapa jenis penukaran antara voltan bekalan dan voltan litar untuk dibekalkan. Apabila bateri kehilangan casnya, voltan akan jatuh. Sesetengah penukaran DC-DC boleh memastikan bahawa lebih banyak tenaga yang disimpan dalam bateri digunakan untuk menghidupkan litar. Di samping itu, jika kita menggunakan talian 110 V AC, kita tidak boleh membekalkan kuasa secara langsung kepada semikonduktor seperti mikropengawal. Memandangkan hampir setiap sistem elektronik menggunakan penukar voltan (juga dikenali sebagai bekalan kuasa), ia telah dioptimumkan untuk kegunaan berbeza selama ini. Sudah tentu, matlamat pengoptimuman biasanya saiz penyelesaian, kecekapan penukaran, EMI dan kos.

Bekalan kuasa mudah: LDO

   

Salah satu bentuk mudah bekalan kuasa ialah pengawal selia keciciran rendah (LDO). LDO ialah pengawal selia linear berbanding dengan pengawal selia pensuisan. Pengatur linear meletakkan perintang boleh laras antara voltan input dan voltan keluaran, yang bermaksud bahawa tidak kira bagaimana perubahan voltan input, arus beban yang melalui peralatan, voltan keluaran tetap. Rajah 1 menunjukkan prinsip asas penukar voltan ringkas ini.

Rajah 1. Pengatur voltan linear menukar satu voltan kepada voltan yang lain.

Selama bertahun-tahun, penukar kuasa biasa terdiri daripada pengubah 50 Hz atau 60 Hz, yang disambungkan ke grid kuasa dan menghasilkan voltan keluaran yang tidak stabil dengan nisbah belitan tertentu, iaitu beberapa volt lebih tinggi daripada voltan bekalan kuasa yang diperlukan dalam sistem. Kemudian, pengawal selia linear digunakan untuk menukar voltan ini kepada voltan terkawal stabil yang diperlukan oleh produk elektronik. Rajah 2 menunjukkan gambarajah blok konsep ini.

2. Pengubah talian diikuti dengan pengatur voltan linear.

Masalah dengan persediaan asas dalam Rajah 2 ialah pengubah 50 Hz/60 Hz agak besar dan mahal. Di samping itu, pengawal selia linear juga mengeluarkan banyak haba, jadi kecekapan keseluruhan sistem adalah rendah, dan sukar untuk menghapuskan haba yang dihasilkan kerana kuasa tinggi sistem.

Bekalan kuasa mod pensuisan membantu
   

Untuk mengelakkan keburukan bekalan kuasa yang ditunjukkan dalam rajah. 2, bekalan kuasa mod pensuisan telah dicipta. Mereka tidak bergantung pada voltan AC 50 Hz atau 60 Hz, tetapi menggunakan voltan DC, kadangkala membetulkan voltan AC, menjana voltan AC frekuensi yang lebih tinggi untuk menggunakan pengubah yang lebih kecil, atau menggunakan penapis LC untuk membetulkan voltan untuk menghasilkan voltan keluaran DC dalam sistem tidak terpencil. . Kelebihannya ialah penyelesaiannya bersaiz kecil dan kosnya agak rendah. Voltan AC yang dihasilkan tidak perlu dalam bentuk gelombang voltan sinusoidal. Bentuk gelombang isyarat PWM yang ringkas boleh berfungsi dengan baik, dan boleh dijana dengan mudah dengan menggunakan penjana dan suis PWM.

Sehingga tahun 2000, transistor bipolar biasanya digunakan sebagai suis. Mereka mempunyai prestasi yang baik, tetapi kelajuan pensuisan agak rendah. Kecekapan tidak tinggi, dan frekuensi pensuisan dihadkan kepada 50 kHz atau 100 kHz. Pada masa kini, kami menggunakan pensuisan MOSFET dan bukannya transistor bipolar, dan kelajuan pensuisan adalah lebih pantas. Sebaliknya, kehilangan pensuisan adalah lebih rendah, dan kekerapan pensuisan adalah setinggi 5 MHz. Kekerapan pensuisan yang tinggi membolehkan peringkat kuasa menggunakan kearuhan dan kemuatan yang sangat kecil.

Penukaran pengawal selia membawa banyak kelebihan. Mereka biasanya menyediakan penukaran voltan kecekapan tinggi, membenarkan langkah naik dan turun, dan menyediakan reka bentuk yang agak padat dan kos rendah. Kelemahannya ialah reka bentuk dan proses pengoptimuman adalah rumit, dan penukaran pensuisan dan kekerapan pensuisan juga akan menghasilkan EMI. Pengatur bekalan kuasa mod pensuisan dan LTpowerCAD® Dan LTspice® Ketersediaan alat reka bentuk bekalan kuasa telah memudahkan proses reka bentuk yang sukar ini. Dengan alatan ini, proses reka bentuk litar bagi bekalan kuasa mod pensuisan boleh menjadi separa automatik.

Pengasingan dalam bekalan kuasa

   

Apabila mereka bentuk bekalan kuasa, soalan pertama yang perlu dijawab ialah sama ada pengasingan elektrik diperlukan. Pengasingan elektrik digunakan untuk beberapa sebab. Ia boleh meningkatkan keselamatan litar, membolehkan sistem terapung beroperasi, dan menghalang arus pembumian yang bising daripada merebak melalui peranti elektronik yang berbeza dalam litar. Dua topologi pengasingan biasa ialah penukar flyback dan penukar hadapan. Walau bagaimanapun, untuk kuasa yang lebih tinggi, topologi pengasingan lain seperti tolak-tarik, jambatan separuh dan jambatan penuh digunakan.

Jika pengasingan elektrik tidak diperlukan, topologi tidak terpencil akan digunakan dalam kebanyakan kes. Topologi sentiasa memerlukan pengubah, dan peralatan jenis ini selalunya mahal dan besar, dan peralatan luar rak yang memenuhi keperluan tepat bekalan kuasa tersuai biasanya sukar diperoleh.

Topologi yang paling biasa apabila pengasingan tidak diperlukan

   

Topologi bekalan kuasa mod pensuisan tidak terpencil yang biasa ialah penukar buck, juga dikenali sebagai penukar buck, yang menerima voltan masukan positif dan menjana voltan keluaran lebih rendah daripada voltan masukan. Ia adalah salah satu daripada tiga topologi bekalan kuasa mod pensuisan asas, dan hanya memerlukan dua suis, satu induktor dan dua kapasitor. Rajah 3 menunjukkan prinsip asas topologi ini. Suis mewah menghantar arus denyut dari terminal input, dan menjana voltan mod pensuisan, yang berselang-seli antara voltan masukan dan voltan tanah. Penapis LC memperoleh voltan nadi pada nod suis dan menjana voltan keluaran DC. Mengikut nisbah tugas isyarat PWM suis mewah, tahap voltan keluaran DC yang berbeza dihasilkan. Penukar buck DC-DC ini mempunyai kecekapan tinggi, agak mudah untuk dibina, dan memerlukan beberapa komponen.

Rajah 3. Konsep penukar buck mudah.

Penukar buck memancarkan arus denyut pada input, manakala output mempunyai arus berterusan dari induktor. Inilah sebabnya mengapa bunyi penukar buck sangat kuat pada input, tetapi tidak begitu kuat pada output. Adalah penting untuk mengetahui perkara ini apabila mereka bentuk sistem hingar rendah.

Selain topologi buck, topologi asas kedua ialah topologi rangsangan. Topologi rangsangan menggunakan lima elemen kuasa asas yang sama seperti topologi buck, tetapi selepas penyusunan semula, induktor diletakkan pada input dan suis sisi tinggi diletakkan pada output. Topologi Boost digunakan untuk meningkatkan voltan masukan kepada voltan keluaran lebih tinggi daripada voltan masukan.

Rajah 4. Konsep penukar rangsangan mudah.

Apabila memilih penukar rangsangan, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa arus pensuisan berkadar maksimum sentiasa dinyatakan dalam helaian data penukar rangsangan, bukannya arus keluaran maksimum. Dalam penukar buck, arus pensuisan maksimum secara langsung berkaitan dengan arus keluaran maksimum yang boleh dicapai, dan tiada kaitan dengan nisbah voltan antara voltan masukan dan voltan keluaran. Dalam pengawal selia rangsangan, nisbah voltan secara langsung mempengaruhi kemungkinan arus keluaran maksimum berdasarkan arus pensuisan maksimum tetap. Apabila memilih IC pengatur rangsangan yang sesuai, anda harus mengetahui bukan sahaja arus keluaran yang diperlukan, tetapi juga voltan input dan output yang direka dalam pembangunan.

Kebisingan penukar rangsangan pada input adalah sangat rendah, kerana induktansi yang konsisten dengan sambungan input boleh menghalang arus daripada berubah dengan cepat. Walau bagaimanapun, pada hujung output, bunyi topologi ini adalah sangat besar. Kami hanya melihat arus nadi mengalir melalui suis luaran, jadi kami memberi lebih perhatian kepada riak keluaran daripada topologi buck.

Topologi asas ketiga ialah penukar buck-boost terbalik, yang terdiri daripada lima komponen asas sahaja. Penukar ini mengambil voltan masukan positif dan menukarkannya kepada voltan keluaran negatif, maka namanya. Di samping itu, voltan masukan mungkin lebih tinggi atau lebih rendah daripada nilai mutlak voltan keluaran terbalik. Sebagai contoh, voltan keluaran–-12 V mungkin dijana daripada 5 V atau 24 V pada input. Ini mungkin berlaku tanpa sebarang pengubahsuaian litar khas. Rajah 5 menunjukkan konsep litar penukar buck-boost penyongsangan.

Rajah 5. Konsep penukar buck-boost terbalik mudah.

Dalam topologi buck-boost terbalik, induktor dibumikan daripada nod pensuisan. Terdapat arus denyut pada input dan output penukar, jadi hingar pada input dan output topologi ini adalah tinggi. Dalam aplikasi hingar rendah, ciri ini diberi pampasan dengan menambahkan penapisan input dan output tambahan.

Aspek kelebihan topologi buck-boost terbalik ialah mana-mana IC pengatur pensuisan buck boleh digunakan dalam penukar ini. Selagi voltan keluaran litar buck disambungkan ke tanah sistem. Pembumian litar injak turun IC akan menjadi voltan negatif terlaras. Ciri ini menjadikan pilihan pensuisan IC pengawal selia di pasaran luas.

Topologi khas

 

Selain tiga topologi bekalan kuasa mod pensuisan tidak terpencil asas yang dibincangkan sebelum ini, terdapat banyak topologi yang tersedia. Walau bagaimanapun, semuanya memerlukan komponen kuasa tambahan. Ini biasanya meningkatkan kos dan mengurangkan kecekapan penukaran kuasa. Walaupun terdapat beberapa pengecualian, penambahan komponen tambahan dalam laluan bekalan kuasa biasanya meningkatkan kerugian. Beberapa topologi biasa termasuk SEPIC, Zeta, UK dan 4-switch buck-boost. Kesemuanya mempunyai fungsi yang tidak dimiliki oleh tiga topologi asas. Berikut adalah senarai ciri penting setiap topologi:

   

01

SEPIC：SEPIC boleh menjana voltan keluaran positif daripada voltan masukan positif lebih tinggi atau lebih rendah daripada voltan keluaran. IC pengawal selia Boost boleh digunakan untuk mereka bentuk bekalan kuasa SEPIC. Kelemahan topologi ini ialah ia memerlukan induktor kedua atau induktor gandingan dan pemuat SEPIC.

   

02

Zeta: Penukar Zeta ini serupa dengan SEPIC, tetapi boleh menjana voltan keluaran positif atau negatif. Selain itu, ia tidak mempunyai titik sifar satah separuh kanan (RHPZ), dengan itu memudahkan gelung peraturan. IC penukar buck boleh digunakan dalam topologi ini.

   

03

UK: Penukar UK boleh menukar voltan masukan positif kepada voltan keluaran negatif. Ia menggunakan dua induktor, satu pada input dan satu pada output, jadi bunyi pada input dan output adalah sangat rendah. Kelemahannya ialah tidak banyak IC penukaran kuasa mod pensuisan yang menyokong topologi ini, kerana gelung peraturan memerlukan pin maklum balas voltan negatif.

   

04

 4Switching buck-boost: Jenis penukar ini telah menjadi sangat popular sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Ia memberikan voltan keluaran positif daripada voltan masukan positif. Voltan masukan mungkin lebih tinggi atau lebih rendah daripada voltan keluaran terkawal. Penukar ini mempunyai kecekapan penukaran kuasa yang lebih tinggi dan hanya memerlukan satu induktor, jadi ia menggantikan banyak reka bentuk SEPIC.Topologi pengasingan biasa

   

Sebagai tambahan kepada topologi tidak terpencil, sesetengah aplikasi memerlukan penukar kuasa terpencil secara elektrik. Sebabnya mungkin atas sebab keselamatan, pembumian terapung diperlukan dalam sistem besar dengan litar berbeza yang disambungkan antara satu sama lain, atau adalah perlu untuk mengelakkan gelung arus pembumian dalam aplikasi sensitif hingar. Topologi penukar terpencil yang biasa ialah penukar flyback dan penukar hadapan.

Penukar flyback biasanya digunakan untuk tahap kuasa sehingga 60 W. Mod kerja litar ialah tenaga elektrik disimpan dalam pengubah semasa masa pengaliran. Apabila diputuskan, tenaga elektrik dilepaskan ke bahagian kedua penukar untuk membekalkan kuasa untuk output. Penukar ini mudah dibina, tetapi memerlukan pengubah yang agak besar untuk menyimpan semua tenaga elektrik yang diperlukan untuk operasi biasa. Di satu pihak, topologi ini terhad kepada tahap kuasa yang lebih rendah. Rajah 6 menunjukkan penukar flyback di bahagian atas dan penukar hadapan di bahagian bawah.

6. Penukar flyback (atas) dan penukar hadapan (bawah).

Selain penukar flyback, penukar hadapan juga sangat popular. Ia menggunakan pengubah dengan cara yang berbeza daripada penukar flyback. Semasa masa pengaliran, walaupun arus mengalir melalui belitan primer, arus juga mengalir melalui belitan sekunder. Tenaga elektrik tidak boleh disimpan dalam gegelung pengubah. Selepas setiap kitaran pensuisan, kita mesti memastikan bahawa semua kemagnetan gegelung dilepaskan kepada sifar, supaya pengubah tidak akan tepu selepas beberapa kitaran pensuisan. Beberapa teknologi berbeza boleh digunakan untuk melepaskan tenaga elektrik daripada gegelung. Cara biasa ialah menggunakan pengapit aktif dengan suis dan kapasitor tambahan kecil.

Rajah 7 menunjukkan gambarajah skema persekitaran simulasi LTspice dengan reka bentuk ke hadapan pengapit aktif menggunakan ADP1074. Dalam penukar ke hadapan, terdapat kearuhan tambahan dalam laluan keluaran yang tidak terdapat dalam penukar flyback, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6. Walaupun komponen tambahan ini mempunyai kesan ruang dan kos yang berkaitan, ia membantu menghasilkan voltan keluaran hingar yang lebih rendah berbanding dengan penukar flyback. Di samping itu, pada tahap kuasa yang sama dengan penukar flyback, saiz pengubah yang diperlukan oleh penukar hadapan mungkin jauh lebih kecil.

Rajah 7. Litar hadapan pengapit aktif menggunakan ADP1074 untuk menjana voltan keluaran terpencil, seperti yang ditunjukkan dalam simulasi dalam LTspice.

Topologi pengasingan lanjutan

   

Selain topologi flyback dan forward, terdapat banyak konsep penukar pengasingan elektrik berdasarkan transformer yang berbeza. Senarai berikut memberikan beberapa penjelasan asas tentang penukar biasa:

• Push-pull: Topologi push-pull adalah serupa dengan topologi penukar hadapan. Walau bagaimanapun, topologi ini memerlukan dua suis sisi rendah aktif dan bukannya satu suis sisi rendah. Transformer utama dengan pili tengah juga diperlukan. Berbanding dengan penukar hadapan, penukar tolak tarik mempunyai kelebihan bunyi yang lebih rendah dan pengubah yang lebih kecil. Histeresis lengkung BH pengubah digunakan dalam dua kuadran dan bukannya satu.
  

• Jambatan separuh/jambatan penuh: Kedua-dua topologi ini biasanya digunakan untuk reka bentuk kuasa yang lebih tinggi, bermula dari beberapa ratus watt dan pergi ke beberapa kilowatt. Selain suis sisi rendah, mereka juga memerlukan suis sisi tinggi, tetapi mereka boleh mencapai penghantaran kuasa tinggi melalui transformer yang agak kecil.
  

• ZVS: Istilah ini biasanya disebut apabila membincangkan penukar terpencil berkuasa tinggi. Ia bermaksud Pensuisan Voltan Sifar. Istilah lain untuk penukar jenis ini ialah penukar LLC (Inductance-Inductance-Capacitance). Tujuan seni bina ini adalah untuk mencapai penukaran yang cekap. Mereka akan menghasilkan litar resonan dan menukar suis kuasa apabila voltan atau arus pada suis menghampiri sifar. Dengan cara ini, kehilangan pensuisan diminimumkan. Walau bagaimanapun, reka bentuk jenis ini sukar untuk direalisasikan, dan kekerapan pensuisan tidak tetap, kadangkala menyebabkan masalah EMI.

  
  

Penukar kapasitor bertukar

   

Selain pengawal selia linear dan bekalan kuasa mod suis, terdapat kumpulan ketiga penukar kuasa: penukar kapasitor bertukar. Juga dikenali sebagai pam cas. Mereka menggunakan suis dan kapasitor untuk mendarab atau menyongsangkan voltan. Kelebihan besar ialah ia tidak memerlukan sebarang induktansi. Jenis penukar ini biasanya digunakan untuk tahap kuasa rendah di bawah 5 W. Walau bagaimanapun, kemajuan ketara baru-baru ini membolehkan penukar kapasitor tersuis yang lebih berkuasa. Rajah 8 menunjukkan LTC7820 dengan kecekapan 98.5% dan reka bentuk 120 W, yang menukarkan 48 V kepada 24 V.

Rajah 8. LTC7820 Nisbah Tetap Pam Caj Kuasa Tinggi Pengawal DC-DC.

Bekalan kuasa digital

   

Semua bekalan kuasa yang dibincangkan dalam kertas ini boleh dilaksanakan sebagai bekalan kuasa analog atau digital. Apakah sebenarnya bekalan kuasa digital? Bekalan kuasa mesti sentiasa melalui tahap kuasa analog suis, induktor, transformer dan kapasitor. Aspek digital diperkenalkan oleh dua blok bangunan digital:

• Yang pertama ialah antara muka digital, di mana sistem elektronik boleh berkomunikasi dengan bekalan kuasa. Parameter yang berbeza boleh ditetapkan serta-merta untuk mengoptimumkan bekalan kuasa untuk keadaan kerja yang berbeza. Selain itu, bekalan kuasa juga boleh berkomunikasi dengan pemproses utama dan menyebabkan tanda amaran atau kerosakan. Sebagai contoh, sistem boleh memantau arus beban dengan mudah, melebihi ambang pratetap atau suhu bateri terlalu tinggi.
  

• Modul bangunan digital kedua menggunakan gelung digital dan bukannya gelung pengawal selia analog. Ini berfungsi dengan baik, tetapi untuk kebanyakan aplikasi, sebaiknya gunakan gelung maklum balas analog standard yang mempunyai pengaruh digital tertentu pada beberapa parameter, seperti melaraskan keuntungan penguat ralat dengan segera atau secara dinamik menetapkan parameter pampasan gelung untuk merealisasikan stabil tetapi pantas. gelung maklum balas.

Contoh peranti dengan gelung kawalan digital semata-mata ialah ADP1046A ADI. Contoh pengawal selia buck antara muka digital yang dioptimumkan oleh pengaruh digital dan dengan gelung kawalan analog ialah LTC3883.

pertimbangan EMI

   

Gangguan elektromagnet (EMI) sentiasa menjadi masalah yang harus diberi perhatian apabila mereka bentuk bekalan kuasa mod pensuisan. Sebabnya ialah bekalan kuasa mod pensuisan akan menukar arus tinggi dalam masa yang singkat. Lebih cepat kelajuan pensuisan, lebih baik kecekapan keseluruhan sistem. Kelajuan pensuisan yang lebih pantas boleh mengurangkan masa menghidupkan suis separa. Semasa bahagian menepati masa ini, kebanyakan kehilangan penukaran akan berlaku. Rajah 9 menunjukkan bentuk gelombang bekalan kuasa mod pensuisan pada nod pensuisan. Ambil pengawal selia sebagai contoh. Voltan tinggi ditakrifkan oleh arus melalui suis sisi tinggi, manakala voltan rendah ditakrifkan oleh tiada arus yang mengalir melalui suis sisi tinggi.

Rajah 9. Kelajuan pensuisan dan kekerapan pensuisan bekalan kuasa mod pensuisan.

Seperti yang dapat dilihat dalam rajah. 9, bunyi yang dijana oleh bekalan kuasa mod pensuisan bukan sahaja dari frekuensi pensuisan yang diselaraskan, tetapi juga dari kelajuan pensuisan yang jauh lebih tinggi daripada frekuensi. Walaupun frekuensi pensuisan biasanya berjalan antara 500 kHz dan 3 MHz, masa pensuisan mungkin beberapa nanosaat panjang. Dalam masa penukaran 1 ns, frekuensi yang sepadan dalam spektrum ialah 1 GHz. Sekurang-kurangnya kedua-dua frekuensi ini akan dianggap sebagai gangguan sinaran elektromagnet dan sinaran yang dikendalikan. Ayunan gelung pengawal selia atau interaksi antara bekalan kuasa dan penapis juga boleh membawa frekuensi lain.

Terdapat dua sebab untuk mengurangkan EMI. Sebab pertama adalah untuk melindungi fungsi sistem elektronik yang dikuasakan oleh bekalan kuasa tertentu. Sebagai contoh, ADC 16-bit yang digunakan dalam laluan isyarat sistem tidak seharusnya menangkap bunyi pensuisan daripada bekalan kuasa; Sebab kedua adalah untuk memenuhi beberapa peraturan EMI yang dirumuskan oleh kerajaan di seluruh dunia untuk melindungi fungsi yang boleh dipercayai sistem elektronik yang berbeza pada masa yang sama.

Terdapat dua bentuk EMI, EMI terpancar dan EMI yang dikendalikan. Cara berkesan untuk mengurangkan EMI terpancar adalah dengan mengoptimumkan susun atur PCB, dan menggunakan teknologi seperti Silent Switcher® ADI. Teknologi sedemikian. Sudah tentu, ia juga berkesan untuk meletakkan litar dalam kotak logam terlindung. Walau bagaimanapun, ini mungkin tidak praktikal, dan dalam kebanyakan kes ia mahal.

EMI yang dijalankan biasanya dilemahkan oleh penapisan tambahan. Seterusnya, penapisan tambahan untuk mengurangkan sinaran yang dijalankan akan dibincangkan.

gelombang penapis

   

Penapis RC ialah penapis laluan rendah asas. Walau bagaimanapun, dalam reka bentuk bekalan kuasa, setiap penapis adalah penapis LC. Secara amnya, adalah cukup untuk menambah beberapa induktor secara bersiri, kerana ia akan membentuk penapis LC atau CLC bersama-sama dengan kapasitansi input atau output bekalan kuasa mod pensuisan. Kadangkala hanya kapasitor digunakan sebagai penapis, tetapi mempertimbangkan kearuhan parasit talian kuasa atau kesan, kami menggabungkan kapasitor untuk membentuk penapis LC. Induktor l mungkin merupakan induktor dengan gegelung atau manik ferit. Tujuan penapis LC sebenarnya adalah kesan laluan rendah, yang membolehkan kuasa DC melalui dan melemahkan gangguan frekuensi tinggi ke tahap yang besar. Penapis LC mempunyai kutub berganda, jadi ia boleh mencapai pengecilan frekuensi tinggi 40 dB/ oktaf. Penapis boleh mencapai penurunan frekuensi yang agak tajam. Mereka bentuk penapis bukan mudah; Walau bagaimanapun, kerana komponen parasit litar (seperti induktansi surih) akan menghasilkan kesan, pemodelan penapis juga perlu memodelkan kesan parasit utama. Ini menjadikan penapis analog agak memakan masa. Ramai pereka yang berpengalaman dalam reka bentuk penapis mengetahui penapis yang berfungsi dengan baik dan mungkin secara berulang mengoptimumkan penapis untuk mendapatkan reka bentuk baharu.

Apabila mereka bentuk semua penapis, adalah perlu untuk mempertimbangkan bukan sahaja tingkah laku isyarat kecil, seperti fungsi pemindahan penapis dalam rajah Porter, tetapi juga kesan isyarat besar. Dalam mana-mana penapis LC, bekalan kuasa akan melalui induktor. Jika bekalan kuasa tidak lagi diperlukan pada output, tenaga elektrik yang tersimpan dalam induktor perlu dilepaskan ke suatu tempat kerana beban sementara secara tiba-tiba. Ia akan mengecas kapasitor penapis. Jika penapis tidak direka untuk kes terburuk ini, tenaga elektrik yang disimpan boleh menyebabkan voltan lampau, yang boleh merosakkan litar.

Akhirnya, penapis mempunyai impedans tertentu. Impedans ini berinteraksi dengan impedans penukar kuasa yang dipasang pada penapis. Interaksi ini boleh menyebabkan ketidakstabilan dan ayunan. Alat simulasi peranti analog seperti LTspice dan LTpowerCAD membantu untuk menjawab semua soalan ini dan mereka bentuk penapis yang sangat baik. Rajah 10 menunjukkan antara muka pengguna grafik pereka bentuk penapis dalam persekitaran reka bentuk LTpowerCAD. Menggunakan alat ini untuk mereka bentuk penapis adalah sangat mudah.

Rajah 10. Reka bentuk penapis input pengatur buck menggunakan LTpowerCAD.

Penukar Senyap

   

Gangguan elektromagnet sukar dihentikan. Perisai khas yang diperbuat daripada bahan logam tertentu diperlukan. Kos untuk berbuat demikian adalah sangat tinggi. Untuk masa yang lama, jurutera telah mencari cara untuk mengurangkan gangguan sinaran elektromagnet yang disebabkan oleh bekalan kuasa mod pensuisan. Beberapa tahun yang lalu, teknologi Silent Switcher membuat satu kejayaan besar. Dengan mengurangkan kearuhan parasit dalam litar terma bekalan kuasa mod pensuisan, dan membahagikan litar haba kepada dua litar, yang disusun dengan cara yang sangat simetri, gangguan sinaran elektromagnet kebanyakannya membatalkan satu sama lain. Hari ini, banyak peranti Penukar Senyap memberikan gangguan sinaran elektromagnet yang jauh lebih rendah daripada produk tradisional. Mengurangkan gangguan sinaran elektromagnet boleh meningkatkan kelajuan pensuisan tanpa EMI yang serius. Meningkatkan kelajuan pensuisan boleh mengurangkan kehilangan pensuisan, dengan itu meningkatkan kekerapan pensuisan. Contoh inovasi ini ialah LTC3310S, yang mempunyai frekuensi pensuisan 5 MHz dan menggunakan komponen luaran kos rendah untuk mencapai reka bentuk yang sangat padat.

Pengurusan kuasa adalah perlu, tetapi ia juga boleh menyeronokkan.

  

Dalam makalah ini, kita membincangkan banyak aspek reka bentuk bekalan kuasa, termasuk topologi bekalan kuasa yang berbeza serta kelebihan dan kekurangannya. Maklumat ini sangat asas untuk jurutera kuasa, tetapi untuk pakar dan bukan profesional, adalah berguna untuk menggunakan alat perisian seperti LTpowerCAD dan LTspice dalam proses reka bentuk. Dengan alatan ini, penukar kuasa boleh direka bentuk dan dioptimumkan dalam masa yang singkat.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Power R&D Alliance". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi pengarang, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya untuk mencetak semula dan berkongsi untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber dan pengarang asal semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Tel Syarikat: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li
QQ: 332496225 Pengurus Qiu
Alamat: Bilik 809, Blok C, Bangunan Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Daerah Baru Longhua, Shenzhen