Đường dây nóng dịch vụ
cấu trúc liên kết là gì? Cái gọi là cấu trúc liên kết mạch là phương pháp kết nối của các thiết bị điện và các thành phần điện từ trong mạch, và việc thiết kế các thành phần từ tính, mạch bù vòng kín và tất cả các thành phần mạch khác phụ thuộc vào cấu trúc liên kết. Các cấu trúc liên kết cơ bản nhất là bộ chuyển đổi Buck, Boost và Boost/buck, bộ chuyển đổi Flyback biệt lập, bộ chuyển đổi tiến, đẩy-kéo, nửa cầu và toàn cầu.
Có khoảng 14 cấu trúc liên kết phổ biến của nguồn điện chuyển mạch, mỗi cấu trúc có những đặc điểm riêng và những trường hợp áp dụng. Nguyên tắc lựa chọn là xem đó là đầu ra công suất cao hay công suất thấp, điện áp cao hay điện áp thấp và liệu có càng ít thành phần càng tốt.
Vì vậy, điều rất quan trọng là phải làm quen với những ưu điểm, nhược điểm và lĩnh vực ứng dụng của các cấu trúc liên kết khác nhau để lựa chọn cấu trúc liên kết phù hợp. Sự lựa chọn sai lầm sẽ khiến việc thiết kế chế độ ăn kiêng thất bại ngay từ đầu. Dưới đây tổng hợp 20 cấu trúc liên kết nguồn điện chuyển mạch cơ bản giúp hệ thống nắm vững nguyên lý làm việc và đặc tính cơ bản của từng cấu trúc mạch.
■ Giảm đầu vào xuống điện áp thấp hơn.
■ Có lẽ là mạch đơn giản nhất.
■ Bộ lọc cuộn cảm/tụ điện làm mịn sóng vuông sau khi chuyển mạch.
■ Đầu ra luôn nhỏ hơn hoặc bằng đầu vào.
■ Dòng điện đầu vào không liên tục (cắt)
■ Dòng điện đầu ra mượt mà
■ Nâng đầu vào lên mức điện áp cao hơn.
■ Tương tự như bước xuống nhưng cuộn cảm, công tắc và diode được sắp xếp lại.
■ Tỷ số đầu ra luôn lớn hơn hoặc bằng đầu vào (bỏ qua điện áp rơi thuận của diode)
■ Làm mịn dòng điện đầu vào
■ Dòng điện đầu ra không liên tục (cắt)
■ Một phương pháp sắp xếp khác của cuộn cảm, công tắc và điốt
■ Kết hợp những nhược điểm của mạch tăng áp và tăng áp.
■ Dòng điện đầu vào không liên tục (cắt)
■ Dòng điện đầu ra cũng không liên tục (cắt)
■ Đầu ra luôn ngược chiều với đầu vào (lưu ý cực tính của tụ điện), nhưng biên độ có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn đầu vào.
■ Bộ chuyển đổi "Flyback" thực chất ở dạng cách ly mạch tăng áp Buck (khớp nối máy biến áp).
■ Hoạt động giống như mạch tăng áp, nhưng cuộn cảm có hai cuộn dây, đóng vai trò vừa là máy biến áp vừa là cuộn cảm.
■ Đầu ra có thể dương hoặc âm, được xác định bởi cực tính của cuộn dây và diode.
■ Điện áp đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào, được xác định bởi tỷ số vòng dây của máy biến áp.
■ Đây là cấu trúc liên kết cô lập đơn giản nhất.
■ Có thể thu được nhiều đầu ra bằng cách thêm các cuộn dây và mạch thứ cấp.
Tính năng, đặc điểm:
■ Dạng ghép máy biến áp của mạch giảm áp.
■ Dòng vào không liên tục và dòng ra ổn định.
■ Do sử dụng máy biến áp nên đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn đầu vào và có thể có cực tính bất kỳ.
■ Có thể thu được nhiều đầu ra bằng cách thêm các cuộn dây và mạch thứ cấp.
■ Lõi máy biến áp phải được khử từ trong mỗi chu kỳ chuyển mạch. Cách làm phổ biến là thêm một cuộn dây có cùng số vòng dây với cuộn sơ cấp.
■ Năng lượng tích trữ trong cuộn cảm sơ cấp trong giai đoạn bật nguồn được giải phóng thông qua các cuộn dây và điốt bổ sung trong giai đoạn tắt điện.
Tính năng, đặc điểm:■ Dạng ghép máy biến áp của mạch giảm áp.■ Dòng vào không liên tục và dòng ra ổn định.■ Do sử dụng máy biến áp nên đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn đầu vào và có thể có cực tính bất kỳ.■ Có thể thu được nhiều đầu ra bằng cách thêm các cuộn dây và mạch thứ cấp.■ Lõi máy biến áp phải được khử từ trong mỗi chu kỳ chuyển mạch. Cách làm phổ biến là thêm một cuộn dây có cùng số vòng dây với cuộn sơ cấp.■ Năng lượng tích trữ trong cuộn cảm sơ cấp trong giai đoạn bật nguồn được giải phóng thông qua các cuộn dây và điốt bổ sung trong giai đoạn tắt điện.
■ Hai công tắc hoạt động cùng lúc.
■ Khi công tắc tắt, năng lượng tích trữ trong máy biến áp sẽ đảo cực cực của cuộn sơ cấp và bật diode.Chính lợi thế:
■ Điện áp trên mỗi công tắc sẽ không bao giờ vượt quá điện áp đầu vào.
■ Không cần thiết lập lại đường quấn.
■ Công tắc (FET) điều khiển các pha khác nhau và thực hiện điều chế độ rộng xung (PWM) để điều chỉnh điện áp đầu ra.
■ Tỷ lệ tận dụng tốt khả năng truyền tải lõi-điện của máy biến áp ở cả hai nửa chu kỳ.
■ Cấu trúc liên kết toàn sóng nên tần số gợn sóng đầu ra gấp đôi tần số của máy biến áp.
■ Điện áp cấp vào FET gấp đôi điện áp đầu vào.
■ Cấu trúc cấu trúc của bộ biến đổi công suất cao hơn được sử dụng rất phổ biến.
■ Công tắc (FET) điều khiển các pha khác nhau và thực hiện điều chế độ rộng xung (PWM) để điều chỉnh điện áp đầu ra.
■ Tỷ lệ tận dụng tốt khả năng truyền tải lõi-điện của máy biến áp ở cả hai nửa chu kỳ. Và hiệu suất sử dụng của cuộn sơ cấp tốt hơn so với mạch kéo đẩy.
■ Cấu trúc liên kết toàn sóng nên tần số gợn sóng đầu ra gấp đôi tần số của máy biến áp.
■ Điện áp cấp vào FET bằng điện áp đầu vào.
■ Cấu trúc liên kết được sử dụng phổ biến nhất của các bộ chuyển đổi công suất cao hơn.
■ Công tắc (FET) được điều khiển theo dạng cặp đường chéo và điều chế độ rộng xung (PWM) được thực hiện để điều chỉnh điện áp đầu ra.
■ Tỷ lệ tận dụng tốt khả năng truyền tải lõi-điện của máy biến áp ở cả hai nửa chu kỳ.
■ Cấu trúc liên kết toàn sóng nên tần số gợn sóng đầu ra gấp đôi tần số của máy biến áp.
■ Điện áp cấp vào FET bằng điện áp đầu vào.
■ Ở mức công suất nhất định, dòng điện sơ cấp bằng nửa cầu.
■ Điện áp đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào.
■ Giống như mạch tăng áp, dòng vào ổn định nhưng dòng ra không liên tục.
■ Năng lượng được truyền từ đầu vào đến đầu ra thông qua một tụ điện.
■ Cần có hai cuộn cảm.
■ Đảo ngược đầu ra
■ Biên độ điện áp đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn biên độ điện áp đầu vào.
■ Cả dòng điện đầu vào và dòng điện đầu ra đều trơn tru.
■ Năng lượng được truyền từ đầu vào đến đầu ra thông qua một tụ điện.
■ Cần có hai cuộn cảm.
■ Cuộn cảm có thể được ghép nối để có được dòng điện cảm gợn sóng bằng không.
■ Bộ điều chỉnh giảm áp: dẫn truyền liên tục, dẫn truyền tới hạn và dẫn truyền không liên tục.
■ Bộ điều chỉnh tăng cường (dẫn liên tục)
■ Vận hành máy biến áp
■ Máy biến áp hồi lưu
■ Máy biến áp thuận
■ Dòng điện cảm ứng là liên tục.
■ Vout là giá trị trung bình của điện áp đầu vào (V1).
■ Điện áp đầu ra là điện áp đầu vào nhân với tỷ số tải (D) của công tắc.
■ Khi bật, dòng điện cảm ứng sẽ chảy ra khỏi pin.
■ Dòng điện chạy qua diode khi công tắc tắt.
■ Bỏ qua tổn hao trong công tắc và cuộn cảm, và D không liên quan gì đến dòng điện tải.
■ Bộ điều chỉnh Buck và các mạch dẫn xuất của nó được đặc trưng bởi:Dòng điện đầu vào không liên tục (cắt) và dòng điện đầu ra liên tục (làm mịn).
■ Điện áp đầu ra vẫn (luôn luôn) là giá trị trung bình của v1.
■ Điện áp đầu ra không phải là điện áp đầu vào nhân với tỷ số tải (D) của công tắc.
■ Khi dòng tải thấp hơn giá trị tới hạn, D thay đổi theo dòng tải (trong khi Vout không đổi).
■ Dòng điện đầu vào liên tục và dòng điện đầu ra không liên tục (ngược lại với bộ điều chỉnh Buck).
■ Mối quan hệ giữa điện áp đầu ra và tỷ số tải (D) không đơn giản như trong bộ điều chỉnh Buck. Trường hợp dẫn điện liên tục:
■ Dòng điện từ hóa (i1) chạy vào "cuộn cảm từ hóa" để khử từ lõi từ (điện áp ngược) sau khi tắt công tắc sơ cấp.
■ Có nhiều cấu trúc liên kết khác, nhưng hầu hết chúng là sự kết hợp hoặc biến thể của các cấu trúc liên kết được mô tả ở đây.
■ Mỗi cấu trúc liên kết chứa đựng những cân bằng thiết kế duy nhất:1) điện áp đặt vào công tắc2) Cắt và làm mịn dòng điện đầu vào và đầu ra3) Tỷ lệ sử dụng cuộn dây
■ Việc lựa chọn cấu trúc liên kết tốt nhất đòi hỏi phải nghiên cứu:1) dải điện áp đầu vào và đầu ra2) Phạm vi hiện tại3) Tỷ lệ giữa chi phí và hiệu suất, kích thước và trọng lượng
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Thiết kế hệ thống điện". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả, không thể hiện quan điểm của Sacco Micro và ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.




粤公网安备44030002007346号