Princip činnosti spínacích elektronek ve spínacích zdrojích
Přísně vzato, proces přechodu z vedení na přerušení je velmi složitý, ale při analýze principu činnosti obvykle nejprve zjednodušíme některé nehlavní problémy. Například, když je hlavní vypínač zapnutý nebo vypnutý, považujeme to za ideální vypínač, který funguje pouze ve dvou stavech: zapnuto nebo vypnuto. Ale ve skutečnosti je vedení a vypínání spínací trubice oba velmi složité procesy. Kromě dělání nebo lámání je tu také problém, který nelze při vysokých frekvencích ignorovat. Když je spínací trubice zapnuta, pracuje z oblasti omezení do oblasti zesílení a poté z oblasti zesílení do oblasti nasycení. Tento pracovní proces vyžaduje k řešení použití diferenciálních rovnic a nechci vás zde představovat příliš složitě.
Jednoduše řečeno, chvíli trvá, než se vypínač zapne a vypne. Obecně platí, že doba zapnutí ton spínací trubice je jednoduše rozdělena na dobu zpoždění zapnutí td a dobu náběhu tr, zatímco doba vypnutí toff spínací trubice je rozdělena na dobu zpoždění vypnutí tstg (také známá jako doba vypnutí čas) a čas vypnutí tf.
V prvním pracovním cyklu spínaného zdroje potřebuje výstupní napětí nabít filtrační kondenzátor pro ukládání energie. Kvůli velkému nabíjecímu proudu bude zátěž těžká (nebo ekvivalentní zkratu zátěže). Proto musí obecné spínané napájecí zdroje přijmout opatření pro měkký start. Na začátku je pracovní cyklus velmi malý a pak se postupně stává normálním, to znamená, že výstupní výkon je na začátku velmi malý a pak se postupně zvyšuje. Zpočátku je pracovní napětí relativně nízké a poté pomalu stoupá na normální hodnotu.
Přísně vzato, spínané zdroje vždy pracují v nestabilním stavu a stabilita je pouze relativní. Například proces stabilizace napětí spínaného zdroje je následující: když výstupní napětí stoupne, po vzorkování a porovnání vzorkovací obvod vydá chybový signál do obvodu modulace šířky pulzu, čímž se sníží pracovní cyklus a tím se sníží výstupní napětí; Po poklesu výstupního napětí, po vzorkování a porovnání, vzorkovací obvod odešle chybový signál do obvodu pulzně šířkové modulace, čímž se zvýší pracovní cyklus a zvýší výstupní napětí. V tomto opakovaném cyklu bude výstupní napětí spínaného zdroje při průměrné hodnotě napětí vždy oscilovat nahoru a dolů s určitou frekvencí a tzv. stabilizace napětí spočívá v tom, že průměrná hodnota výstupního napětí je relativně stabilní.
Proud protékající primární cívkou spínacího transformátoru není ustálená hodnota, obvykle pilová vlna a výstupní proud usměrňovače je také stejný. Řízení konstantního proudu LED obecně odkazuje na stabilní výstupní proud filtru po filtraci, který také odkazuje na průměrnou hodnotu, zatímco vstupní proud filtru je obecně pilovitý.
První cyklus spínaného zdroje se obecně považuje za začátek od vedení spínacího tranzistoru, což závisí hlavně na tom, kde začíná obvod, který chcete analyzovat. Pokud se vztahuje k okamžiku, kdy všechny obvody spínaného zdroje začnou fungovat, lze to považovat za začátek od okamžiku zapnutí hlavního vypínače. Pokud potřebujete analyzovat průběh každého bodu, musíte vzít průběh určitého zařízení v obvodu jako referenční bod (nebo synchronizaci).
V prvním cyklu spínaného zdroje vzorkovací obvod obecně nefunguje, protože výstupní napětí nabíjí filtrační kondenzátor, kterému trvá několik cyklů, než se nabije na normální hodnotu. Teprve poté, co výstupní napětí dosáhne normální hodnoty, může vzorkovací obvod fungovat normálně. Než však vzorkovací obvod funguje správně, je jeho výstupní napětí rovno 0, což je také považováno za speciální případ výstupu chybového signálu (záporná maximální hodnota). V tomto případě, pokud spínaný zdroj nemá obvod měkkého rozběhu, bude pracovní cyklus spínací trubice během provozu velký, což může snadno nasytit transformátor a poškodit spínací trubku.
