Princip činnosti frekvenčního transformátoru a spínaného zdroje
Princip činnosti výkonového frekvenčního transformátoru je poměrně jednoduchý. Napájecí frekvence střídavého napětí na vstupu primární cívky je přeměněna na magnetické pole, které je přenášeno na sekundární cívku přes magneticky vodivý materiál (obvykle plech z křemíkové oceli), aby indukovalo napětí. Výstupní frekvence je stejná jako vstupní frekvence a napětí se snižuje podle poměru závitů primární a sekundární cívky (pokud je sekundárních závitů více, jde o boost). Protože výstup transformátoru je střídavý proud a většina elektrických obvodů používá stejnosměrný proud, je třeba výstupní napětí transformátoru usměrnit, filtrovat, stabilizovat a další obvody se stát relativně hladkým a stabilním napětím pro fungování zátěžového obvodu.
Transformačním prvkem jádra spínaného zdroje je stále transformátor a také se řídí pravidlem, že poměr napětí je roven poměru závitů. Na rozdíl od výkonového frekvenčního transformátoru potřebuje spínaný zdroj zvýšit provozní frekvenci, to znamená, že potřebuje změnit nízkofrekvenční střídavé napětí na vysokofrekvenční střídavé napětí, což vyžaduje realizaci dalšího řídicího obvodu. Protože provoz obvodu vyžaduje stejnosměrný proud, musí být vstupní střídavé napětí nejprve usměrněno, aby se stalo stejnosměrným napětím, než může být řízeno následujícím obvodem. Vezměme si jako příklad běžně používaný obvod nabíječky mobilních telefonů, abychom stručně pochopili princip fungování spínaného zdroje.
Po usměrnění a filtraci vstupního napětí 220V AC se z něj stane stejnosměrné napětí asi 310V (tj. špičková hodnota napětí 220V AC). Dále je potřeba toto stejnosměrné napětí převést na vysokofrekvenční střídavé napětí. K přeměně tohoto napětí na vysokofrekvenční střídavý proud je nejjednodušší použít spínač pro rychlé otevření a zavření spínače, aby se stejnosměrný proud mohl změnit na vysokorychlostní pulzní stejnosměrné napětí. Součást, která realizuje tento přepínač, je tranzistor. Tranzistory, včetně běžně používaných triod a tranzistorů s efektem pole atd., tyto dvě součástky lze použít jako elektronické spínače, tedy řízené napětím pinu (základna triody a hradlo tranzistoru s efektem pole), jen Další dva piny lze ovládat zapínání a vypínání.
Dalším krokem u spínače je mít obvod pro ovládání spínače. Funkcí tohoto obvodu je vydávat vysokorychlostní spínací signál pro ovládání zapínání a vypínání spínací trubice. Tento obvod se nazývá oscilační obvod. Existuje mnoho druhů oscilačních obvodů ve spínacích zdrojích, bez ohledu na to, které z nich, funkcí je poskytovat řídicí signály do spínací elektronky.
Po ovládání řídicího obvodu se vstupní napětí změní z nízkofrekvenčního střídavého proudu na vysokofrekvenční pulzní stejnosměrné napětí, které je na vstupu transformátoru pro snížení a výstupní napětí transformátoru bude rovněž usměrněno a filtrován, aby se stal stejnosměrným výstupem, který je poskytován zátěži Work. Na rozdíl od napájecího frekvenčního transformátoru má spínací zdroj také část obvodu detekce napětí, která bude po detekci zpětně dávat výstupní napěťový signál do primárního řídicího obvodu transformátoru pro regulaci napětí, takže výstupní napětí spínacího napájení je stabilní. výkon byl vylepšen a může mít široký rozsah vstupního napětí. Proto je pracovní proces spínaného zdroje ve skutečnosti realizován několika procesy AC-DC, DC-AC a následně AC-DC.
Zde může být otázka, není transformátor schopen propouštět pouze střídavý proud, proč může být přes transformátor transformován i stejnosměrný výkon spínaného zdroje? Je pravda, že transformátor může procházet pouze střídavým proudem. Konkrétně potřebuje změnu magnetického toku. Vzhledem k tomu, že střídavý proud elektrické energie je sinusová vlna a má kladné a záporné poloviční cykly, způsobí změnu magnetického toku. Spínaný zdroj využívá spínací trubici k přeměně stejnosměrného proudu na pulzní stejnosměrný proud. Spínací trubice se změní z přerušení na vedení a poté z vedení na přerušení, což také způsobí změny v magnetickém toku.
