Princip činnosti sériového spínaného zdroje
Nejjednodušší schéma principu činnosti sériového spínaného zdroje je pracovní napětí spínaného zdroje, to znamená stejnosměrné vstupní napětí; K je ovládací spínač, R je zátěž. Když je ovládací spínač K zapnutý, spínaný zdroj vydává impulsní napětí Up o šířce Ton a amplitudě Ui k zátěži R; Když je ovládací spínač K vypnutý, je to ekvivalentní spínanému zdroji vydávajícímu pulzní napětí o šířce Toff a 0 amplitudě do zátěže R. Tímto způsobem se ovládací spínač K neustále "zapíná" a "vypnuto" a pulzně modulované výstupní napětí uo lze získat na obou koncích zátěže.
Tvar vlny výstupního napětí sériového spínaného zdroje, výstupní napětí uo ovládacího spínače K, je pulsně modulovaná obdélníková vlna. Amplituda pulsu Up je rovna vstupnímu napětí Ui a šířka pulsu je rovna době zapnutí Ton ovládacího spínače K. Z toho může být průměrná hodnota Ua výstupního napětí uo sériového spínaného zdroje. získané jako:
Ve vzorci je Ton doba, kdy je ovládací spínač K sepnut, a T je pracovní cyklus ovládacího spínače K. Změnou poměru doby zapnutí Ton ovládacího spínače K k době vypnutí Toff se střední hodnotu Ua výstupního napětí uo lze měnit. Obecně to lidé označují jako pracovní cyklus, reprezentovaný D, což je:
Amplituda Up výstupního napětí uo sériového spínaného zdroje je rovna vstupnímu napětí Ui a průměrná hodnota Ua jeho výstupního napětí uo je vždy menší než vstupní napětí Ui. Proto sériové spínané zdroje obecně používají jako proměnné výstupní napětí průměrnou hodnotu Ua. Napájecí zdroj sériového modulu tedy patří ke spínanému zdroji se sníženým výkonem.
Sériový spínaný napájecí zdroj, také známý jako chopper, je široce používán při řízení výstupního výkonu díky jednoduchému principu činnosti a vysoké účinnosti. Například regulátor rychlosti elektrických motocyklů a regulátor výkonu napájení osvětlení patří k aplikaci sériového spínaného napájení. Pokud se sériový spínaný napájecí zdroj používá pouze pro řízení výstupního výkonu, napěťový výstup může přímo poskytovat výkon zátěži, aniž by byl připojen k obvodu filtru usměrňovače; Ale pokud se používá pro stabilní výstup, musí projít rektifikací a filtrací.
Nevýhodou sériového spínaného zdroje je, že vstup a výstup sdílejí stejné uzemnění, což může snadno způsobit rušení EMI a elektrifikaci základní desky. Když je vstupní napětí výstupním napětím usměrněným ze sítě, může to snadno způsobit úraz elektrickým proudem a být nebezpečné pro osobní bezpečnost
