Princip činnosti spínací elektronky ve spínaném zdroji
Analýza činnosti spínací trubice u spínaného zdroje topným kroužkem
Přísně vzato, je to velmi komplikovaný proces zapínání a vypínání spínací trubice, ale když analyzujeme princip fungování, obvykle nejprve zjednodušíme některé nehlavní problémy. Například, když je trubice vypínače zapnuta nebo vypnuta, považujeme to za ideální vypínač a existují pouze dva stavy, kdy funguje, zapnuto nebo vypnuto. Ale ve skutečnosti je zapínání a vypínání spínací trubice velmi komplikovaný proces. Kromě zapínání a vypínání je zde také problém, který nelze ignorovat při vysoké frekvenci, to znamená, že když je spínací trubice zapnuta, jde o pracovní proces z oblasti omezení do oblasti zesílení a poté z oblasti oblast zesílení do oblasti nasycení. Tento pracovní proces je potřeba řešit diferenciálními rovnicemi a nechci vám ho zde příliš složitě představovat.
Jednoduše řečeno, zapnutí a vypnutí trubice vypínače chvíli trvá. Obecně platí, že ton doby zapnutí spínací trubice se jednoduše dělí na zpoždění zapnutí td a nárůst doby zapnutí tr, zatímco doba vypnutí toff spínací trubice se dělí na zpoždění vypnutí tstg (neboli doba uložení doby vypnutí) a doba vypnutí tf.
V prvním pracovním cyklu spínaného zdroje bude výstupní napětí nabíjet kondenzátor pro ukládání energie filtru a zátěž bude těžká (nebo ekvivalentní zkratu zátěže) kvůli velkému nabíjecímu proudu. Obecný spínaný zdroj by proto měl přijmout opatření měkkého rozběhu, s malým poměrem zatížení na začátku, a pak se postupně stane normálním, to znamená, že výstupní výkon bude na začátku malý a pak se bude postupně zvyšovat. . Nebo na začátku je pracovní napětí relativně nízké a pak pomalu stoupá na normální hodnotu.
Přísně vzato, spínaný zdroj pracuje vždy v nestabilním stavu a tzv. stabilita je pouze relativní. Například proces stabilizace napětí spínaného zdroje je takovýto: když výstupní napětí vzroste, po vzorkování a porovnání, vzorkovací obvod vydá chybový signál do obvodu modulace šířky pulzu, což sníží pracovní cyklus a tím sníží výstupní napětí; Když se výstupní napětí sníží, po vzorkování a porovnání, vzorkovací obvod odešle chybový signál do obvodu pulsně šířkové modulace, který zvýší střída a tím zvýší výstupní napětí. Tímto způsobem se výstupní napětí spínaného zdroje bude vždy kývat nahoru a dolů na určité frekvenci a tzv. stabilizace napětí spočívá v tom, že průměrná hodnota výstupního napětí je relativně stabilní.
Proud protékající primárním vinutím spínacího transformátoru není stabilní hodnota a jedná se obecně o pilovitou vlnu, stejně jako usměrněný výstupní proud. Řídicí LED s konstantním proudem obecně znamená, že výstupní proud filtru je po filtraci relativně stabilní a tato stabilita se vztahuje také na průměrnou hodnotu, zatímco vstupní proud filtru je obecně pilovitý.
Obecně řečeno, první cyklus spínaného zdroje začíná vedením spínací trubice, což závisí hlavně na tom, kde je zapojen obvod, který chcete analyzovat. Pokud se týká toho, kdy začnou fungovat všechny obvody spínaného zdroje, lze to považovat za zahájení činnosti, jakmile se zapne hlavní vypínač. Pokud je potřeba analyzovat průběhy různých bodů, je nutné vzít jako referenční bod (nebo synchronizaci) průběh zařízení v obvodu.
V prvním cyklu spínání napájení obecný vzorkovací obvod v podstatě nefunguje, protože výstupní napětí nabíjí filtrační kondenzátor a jeho nabití na normální hodnotu trvá několik cyklů a teprve poté, co výstupní napětí dosáhne normální hodnoty může vzorkovací obvod fungovat normálně. Než však vzorkovací obvod funguje normálně, je jeho výstupní napětí rovno 0, což je také speciální případ výstupu chybového signálu (záporné maximum). V tomto případě, pokud spínaný zdroj nemá obvod měkkého rozběhu, bude pracovní cyklus spínací elektronky při provozu velmi velký, což snadno nasytí transformátor a poškodí spínací elektronku.
