Aplikace měkkého spínání ve spínaných zdrojích
V současné době je spínaný zdroj široce používán téměř ve všech elektronických zařízeních s charakteristikami malých rozměrů, nízké hmotnosti a vysoké účinnosti, což je nepostradatelný způsob napájení pro rychlý rozvoj dnešního elektronického informačního průmyslu. Je to nepostradatelný napájecí zdroj pro rychlý rozvoj dnešního elektronického informačního průmyslu.
Tvrdé spínání a měkké spínání ve spínaných zdrojích je pro spínání tranzistorů. Tvrdé spínání znamená násilné zapnutí nebo vypnutí spínacího tranzistoru bez ohledu na napětí nebo proud na spínacím tranzistoru. Když je napětí a proud spínací trubice (mezi kolektorem a zdrojem nebo mezi kolektorem a emitorem) velké, přepínání spínací trubice v důsledku přepínání mezi stavem spínací trubice (z vedení k přerušení nebo z přerušení na vedení) trvá určitou dobu, která způsobí přepnutí stavu spínací elektronky po určitou dobu, dojde ke zkřížení napětí a proudu přes region, překročení způsobené ztrátou spínací elektronky (ztráta přepnutí spínací elektronky) se spínáním frekvence, ztráta spínání spínací trubice. Spínací ztráta (spínací ztráta spínací trubice) se rychle zvyšuje s rostoucí frekvencí spínání.
U indukčních zátěží se při vypnutí spínacího tranzistoru indukuje špičaté napětí. Čím vyšší je spínací frekvence, tím rychlejší je vypínání a tím vyšší je indukované napětí. Toto napětí je přidáno na oba konce spínacího zařízení, což může snadno způsobit poruchu zařízení.
U kapacitních zátěží je špičkový proud v okamžiku vedení spínacího tranzistoru vysoký. Proto, když je spínací tranzistor zapnut na velmi vysoké napětí, veškerá energie uložená v kapacitě přechodu spínacího tranzistoru se rozptýlí v zařízení ve formě proudu. Čím vyšší je frekvence, tím větší je špička spínacího proudu, která může způsobit poškození spínací trubice přehřátím.
Kromě toho, dioda v sekundárním vysokofrekvenčním usměrňovacím obvodu, od vedení až po vypnutí, existuje reverzní zotavovací období, spínací tranzistor v období zapnuto, je snadné vytvořit velký zapínací proud. Je zřejmé, že čím vyšší frekvence, tím větší zapínací proud, což je škodlivé pro bezpečný provoz spínacího tranzistoru.
Konečně ve spínaném napájecím zdroji používaném pro tvrdé spínání spínací tranzistor generuje vážné elektromagnetické obtěžování. Jak se frekvence zvyšuje a di/dt a du/dt v obvodu se zvyšují, zvyšuje se také generované elektromagnetické rušení. Jak se frekvence zvyšuje a di/dt a du/dt v obvodu se zvyšují, zvyšuje se také generované EMI, což ovlivňuje normální provoz samotného spínaného zdroje a okolního elektronického zařízení.
Výše uvedené problémy vážně brání zlepšení pracovní frekvence spínacích zařízení (spínacích tranzistorů a vysokofrekvenčních usměrňovacích diod). V posledních letech výzkum technologie měkkého přepínání poskytl účinný způsob, jak překonat výše uvedené nedostatky. Výzkum technologie měkkého přepínání provedený v posledních letech poskytuje účinný způsob, jak překonat výše uvedené nedostatky. Na rozdíl od principu tvrdého spínání je ideální měkký proces vypínání, kdy proud nejprve klesne na nulu a napětí pomalu stoupá na hodnotu vypnutého stavu, takže ztráta při vypínání je snížena. Ztráta při vypínání je přibližně nulová, protože proud již před vypnutím zařízení klesl na nulu. Protože proud již před vypnutím zařízení klesl na nulu, je problém s indukčním vypínáním vyřešen. Ideální měkký proces zapnutí je takový, při kterém napětí nejprve klesne na nulu a proud pomalu stoupá na hodnotu vypnutého stavu. Ideální proces měkkého zapnutí je, že napětí nejprve klesne na nulu, proud pomalu stoupá na hodnotu zapnutého stavu, takže ztráta při zapnutí je přibližně nulová, kapacitní napětí přechodu zařízení je také nulové, řeší se kapacitní zapnutí problém. Současně je proces reverzní obnovy diod ukončen při zapnutí, takže problém reverzní obnovy diody neexistuje.
Technologie Soft-switching také přispívá ke snížení úrovně elektromagnetického rušení díky tomu, že spínací tranzistor vede při nulovém napětí a vypíná při nulovém proudu, zatímco dioda rychlého zotavení je také soft-off.
Současně je také měkce vypnuta dioda rychlého obnovení, což může výrazně snížit di/dt a du/dt napájecího zařízení, a tím snížit úroveň EMI.
