スイッチング電源と高周波トランスの役割

スイッチング電源と高周波トランスの役割

スイッチングトランスは、変換効率が高く、サイズが小さく、重量が軽く、幅広い電圧範囲で動作し、その他多くの利点があり、携帯電話の充電器、バッテリーカーの充電器、さまざまな家電製品でスイッチング電源に使用されています。スイッチング電源には、常に高周波トランスが使用されています。今日は、この高周波トランスについて説明し、スイッチング電源におけるその役割について説明します。

スイッチング電源の動作原理

スイッチング電源には自励式スイッチング電源と自励式スイッチング電源の2種類があることは周知の事実です。ここでは自励式スイッチング電源を例にその動作プロセスを説明し、スイッチング電源における高周波トランスの役割をさらに説明します。自励式スイッチング電源では、独立した発振器によって制御パルス信号を生成し、スイッチング管のオン/オフを制御します。スイッチング管Vがスイッチング状態にあるとき、高周波トランスの1次巻線には電位が生じ、それが2次巻線に誘導されます。2次巻線は電位をVD2ダイオードを通して電解コンデンサに充電し、電解コンデンサはフィルタリング機能を果たし、負荷RLに安定したDC電圧がかかるまで待機します。

高周波トランスの役割を果たすスイッチング電源

スイッチング電源における高周波トランスには、主に次の 2 つの役割があると思います。それぞれについて説明します。1 つ目は、スイッチング電源における高周波トランスの使用は、電源の変換効率を向上させることです。高周波トランスの鉄心にはシリコン鋼板コアが使用されているため、このシリコン鋼板の導電性は非常に優れており、抵抗率と透磁率を大幅に向上させることができます。これにより、スイッチング電源の変換効率が向上し、出力電力が増加します。

2 つ目のポイントは、負荷の背面と個人の安全を保護することです。安全隔離の役割を果たしますが、高電圧電源を浄化して干渉を防ぐこともできます。スイッチング電源が何らかの原因で動作中に出力電圧が高すぎると想定し、高電圧が保護回路に送られ、スイッチング電源が保護回路で保護モードを開き、スイッチング管に動作を停止するように「命令」しますが、スイッチング管が動作を停止すると、高周波トランス巻線の終端で初めて電位が発生します。電位を生成するため、高周波トランスの 2 次巻線は電位の誘導を受けることができず、出力側の電圧が出力され、負荷が高電圧による損傷から保護されます。高周波トランスを使用しない場合、この現象は非常に危険です。スイッチング管が穴を開けると、高電圧出力が直接電気機器にかかり、電気機器が直接燃焼し、さらには人命の安全を脅かします。