1. 스위칭 전원 개요
스위칭 전원 공급 장치스위칭 전원 공급 장치 또는 스위칭 변환기라고도 알려진 고주파 전기 에너지 변환 장치입니다. 고속 스위칭 튜브를 통해 입력 전압을 고주파 펄스 신호로 전환 한 다음 다음 처리를 통해 전기 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환합니다.변신 로봇, 정류기 회로 및 필터링 회로를 거쳐 최종적으로 전원 공급 장치에 대한 안정적인 낮은 리플 DC 전압을 얻습니다.
스위칭 전원 공급 장치는 고효율, 우수한 안정성, 작은 크기, 가벼운 무게, 높은 신뢰성이라는 장점을 가지며 다양한 장비 전력 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
스위칭 전원 공급 장치는 산업 자동화, 통신, 신에너지 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 산업 자동화 분야에서 스위칭 전원 공급 장치는 다양한 자동화 장비에 안정적인 전원 지원을 제공하여 장비의 효율적이고 안정적인 작동을 보장합니다.
통신 분야에서 스위칭 전원 공급 장치는 통신 시스템의 신호 전송 안정성을 보장하고 통신 품질을 향상시키기 위해 무선 기지국, 네트워크 장비 등에 널리 사용됩니다. 신에너지 분야에서 스위칭 전원 공급 장치는 태양광 및 풍력 에너지 시스템에서 핵심적인 역할을 하며 재생 에너지의 효과적인 사용을 돕습니다.
스위칭 전원 공급 장치는 대략 입력 회로, 변환기, 제어 회로 및 출력 회로의 네 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 다음은 일반적인 스위칭 전원 공급 장치 회로도 블록 다이어그램입니다. 스위칭 전원 공급 장치를 이해하는 것이 중요합니다.
2. 스위칭 전원의 분류
스위칭 전원 공급 장치는 다양한 분류 표준에 따라 분류될 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 분류 방법입니다.
1. 입력전원 종류에 따른 분류:
AC-DC 스위칭 전원 공급 장치: AC 전원을 DC 전원으로 변환합니다.
DC-DC 스위칭 전원 공급 장치: DC 전력을 다른 DC 전압으로 변환합니다.
2. 작업 모드에 따른 분류:
단일 종단 스위칭 전원 공급 장치: 스위치 튜브가 하나만 있어 저전력 애플리케이션에 적합합니다.
듀얼 엔드 스위칭 전원 공급 장치: 고전력 애플리케이션에 적합한 2개의 스위치 튜브가 있습니다.
3. 토폴로지에 따른 분류:
토폴로지에 따르면 크게 Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Forward, Two-Transistor Forward, Push-Pull, Half Bridge, Full Bridge 등으로 나눌 수 있습니다. 이러한 분류 방법은 그 중 일부일 뿐입니다. 스위칭 전원 공급 장치는 기타 특정 요구 사항 및 애플리케이션에 따라 더 자세히 분류될 수도 있습니다.
다음으로 흔히 사용되는 Flyback과 Forward를 소개하겠습니다. 포워드와 플라이백은 서로 다른 두 가지 스위칭 전원 공급 장치 기술입니다. 순방향 스위칭 전원 공급 장치는 순방향 고주파 변압기를 사용하여 결합 에너지를 분리하는 스위칭 전원 공급 장치를 말하며 해당 플라이백 스위칭 전원 공급 장치는 플라이백 스위칭 전원 공급 장치입니다.
2.1 순방향 스위칭 전원 공급 장치
구조의 순방향 스위칭 전원 공급 장치는 더 복잡하지만 출력 전력이 매우 높아 100W-300W 스위칭 전원 공급 장치에 적합하며 일반적으로 저전압, 고전류 스위칭 전원 공급 장치에 사용되며 더 널리 사용됩니다.
아래 그림과 같이 순방향 스위칭 전원 공급 장치의 경우 특히 스위칭 튜브가 켜져 있을 때 출력 트랜스포머는 자기장 에너지에 직접 결합되는 매개체 역할을 하며 전기 에너지와 자기 에너지는 서로 변환되므로 입력과 출력을 동시에.
일상적인 애플리케이션에도 단점이 있습니다. 역전위 권선을 증가시켜야 하는 필요성(스위칭 튜브 파손에 대한 역전위에 의해 생성된 변압기 1차 코일을 방지하기 위해), 에너지 저장 필터링을 위한 2차 이상의 인덕터 등이 있습니다. 플라이백 스위칭 전원 공급 장치에 비해 비용이 더 높으며 플라이백 스위칭 전원 공급 장치 변압기의 부피보다 순방향 스위칭 전원 공급 장치 변압기의 부피가 더 큽니다.
순방향 스위칭 전원 공급 장치
2.2 플라이백 스위칭 전원 공급 장치
아래 그림과 같이 플라이백 스위칭 전원 공급 장치는 플라이백 고주파 트랜스포머를 사용하여 입력 회로와 출력 회로를 분리한 스위치 전원 공급 장치를 의미합니다. 변압기는 전압을 변환하여 에너지를 전달하는 역할을 할 뿐만 아니라 에너지 저장 인덕터의 역할도 합니다. 따라서 플라이백 변압기는 인덕터 설계와 유사합니다. 모든 회로는 비교적 간단하고 제어하기 쉽습니다. 플라이백은 5W~100W의 저전력 애플리케이션에 널리 사용됩니다.
플라이백 스위칭 전원 공급 장치의 경우 스위치 튜브가 켜지면 변압기의 1차 인덕터 전류가 상승합니다. 플라이백 회로의 출력 코일은 반대쪽 끝을 가지므로 출력 다이오드는 꺼지고, 트랜스포머는 에너지를 저장하며, 부하에는 출력 커패시터를 통해 에너지가 공급된다. 스위치 튜브가 꺼지면 변압기의 1차 인덕터의 유도 전압이 반전됩니다. 이때, 출력 다이오드가 턴온되고, 커패시터를 충전하면서 트랜스포머의 에너지가 다이오드를 통해 부하로 공급된다.
플라이백 스위칭 전원 공급 장치
비교를 통해 순방향 여자 변압기는 변압기의 기능만 가지며 전체는 변압기가 있는 강압 회로로 간주할 수 있음을 알 수 있습니다. 플라이백 변압기는 변압기 기능을 갖춘 인덕터로 간주할 수 있으며 벅-부스트 회로입니다. 일반적으로 순방향 플라이백 작동 원리는 다릅니다. 순방향은 1차 작업 2차 작업이고 2차는 전류, 일반적으로 CCM 모드를 갱신하기 위해 전류 인덕터와 함께 작동하지 않습니다.
역률은 일반적으로 높지 않으며 입력 및 출력과 가변 듀티 사이클은 비례합니다. 플라이백은 기본 작업이고 보조 작업은 작동하지 않으며 양면이 독립적으로 일반적으로 DCM 모드이지만 변압기의 인덕턴스는 상대적으로 작고 에어 갭을 추가해야 하므로 일반적으로 중소 전력에 적합합니다.
순방향 변압기는 이상적이며 에너지 저장이 없지만 여기 인덕턴스가 유한한 값이기 때문에 여기 전류로 인해 코어가 커지고 자속 포화를 피하기 위해 변압기에 자속 재설정을 위한 보조 권선이 필요합니다.
플라이백 변압기는 플라이백 변압기의 입력 및 출력 전압이 반대 극성으로 인해 결합된 인덕턴스, 인덕턴스가 먼저 에너지를 저장한 다음 방전되는 형태로 볼 수 있으므로 스위칭 튜브가 분리되면 2차측이 다음을 제공할 수 있습니다.자기 코어리셋 전압을 사용하므로 플라이백 변압기는 플럭스 리셋 권선을 추가할 필요가 없습니다.
게시 시간: 2024년 9월 29일