スイッチング電源の科学知識
回路を通して、スイッチ管を制御して高速オン/オフを行い、直流電流を高周波交流電流に変換し、変圧器に供給して変換することで、必要な1つ以上の電圧グループを生成します。
スイッチング電源は、絶縁型と非絶縁型の2種類に大別されます。絶縁型はスイッチングトランスが必須ですが、非絶縁型は必ずしもスイッチングトランスがなくても構いません。
スイッチング電源の動作原理は次のとおりです。
1. AC 電源入力は整流され、DC にフィルタリングされます。
2. 高周波 PWM (パルス幅変調) 信号でスイッチ管を制御し、その DC をスイッチングトランスの一次側に追加します。
3. スイッチングトランスの二次側で高周波電圧が発生し、整流とフィルタリングを経て負荷に供給されます。
4.出力部は、特定の回路を介して制御回路にフィードバックされ、PWMデューティ比を制御して、安定した出力を実現します。AC電源が入力されると、通常は電流ループのようなものを通過して電源オフネットワークの干渉を除去し、同時に電源の電力網への干渉も除去します。
同じ電力では、スイッチング周波数が高くなるほど、スイッチングトランスの容積は小さくなりますが、スイッチングチューブに対する要件は高くなります。
スイッチングトランスの二次側には複数の巻線を持たせることも、1 つの巻線に複数のタップを持たせて必要な出力を得ることもできます。
一般的に、無負荷保護や短絡保護などの保護回路を追加する必要があります。そうしないと、スイッチング電源が焼損する可能性があります。
スイッチング電源の科学知識
ATX電源の主なコンポーネント
EMI フィルタ回路: EMI フィルタ回路の主な機能は、外部電力網の高周波パルスが電源に及ぼす干渉を除去すると同時に、スイッチング電源自体が外界に及ぼす電磁干渉を低減することです。一般に、電源には 2 極 EMI フィルタ回路があります。ハイテク (AC-DC、DC-DC、DC-AC) 高周波スイッチング電源とモジュール式電源は数千種類あります。
EMI回路: AC電源ソケットにはEMI電源フィルタ回路が溶接されており、これはAC電源入力後の独立した回路基板と一連の回路です。チョークとコンデンサで構成されるこのローパスネットワークは、電力線上の高周波の乱雑さと同相干渉信号をフィルタリングし、同時に電源内部の干渉信号をシールドして、電源の電磁波防止ステムを形成します。
第一防衛線。
二次EMI回路：主電源が電源ボードに入った後、最初に電源ヒューズを通過し、次にインダクタとコンデンサで構成される* *チャネルEMI回路を通過して高周波クラッタを完全に除去し、次に電流制限抵抗を通過して高電圧整流フィルタ回路に入ります。電源が高すぎる場合やコンポーネントが短絡している場合は、ヒューズが飛んで電源の内部コンポーネントを保護します。電流制限抵抗には金属酸化物コンポーネントが含まれており、瞬間的な大電流を制限し、電源が内部コンポーネントに及ぼす電流の影響を軽減できます。
ブリッジ整流器と高電圧フィルタリング：EMIフィルタリングされた商用電源は、フルブリッジ整流とコンデンサフィルタリングを経て、高電圧DCに変換されます。現在、入力端の交流をパルス直流に変換する方法は2つあります。1つは、4つのダイオードをフルブリッジにパッケージ化することであり、もう1つは、4つの個別のダイオードでブリッジ整流回路を形成することです。どちらも効果は同じで、効果も同じです。
一般的に言えば、ブリッジ全体の近くには2つ以上の背の高い樽型の部品、つまり高圧電解コンデンサが必要です。これは、脈動するDCのAC成分をフィルタリングし、比較的安定したDCを出力するために使用されます。高圧電解コンデンサの使用は、スイッチング回路の設計と密接に関係しており、その容量は過去に電源評価の焦点になることが多かったですが、実際にはその容量は電源とは関係ありませんが、容量を増やすと電源のリップル干渉が減少し、電源の電流出力品質が向上します。
