スイッチング電源がDCに整流される理由スイッチング電源がDCに整流される理由

スイッチング電源がDCに整流される理由

スイッチング電源がDCに整流されるのはなぜですか？

スイッチング電源は、まず入力端での整流により交流を直流に変換します。これは、電源の小型化と出力特性（定電圧または定電流）の自動制御を実現するための前提条件です。

従来の電源トランスでは、動作周波数が50-60 Hzしかないため、十分な誘導性リアクタンスを得るためには、重いケイ素鋼の鉄心と厚いコイルを使用する必要がありました。 100ⅤAの変圧器の体積は、レンガの半分にほぼ相当しました。 重さは2〜3Kgです。

そのため、トランスの小型化が電源の小型化のカギとなっています。

誘導性リアクタンスの式XL=2πfLによると、周波数を上げると誘導性リアクタンスも増えることがわかります。 周波数を上げると、トランスの体積を非常に小さくすることができ、コイルの巻数も大幅に削減されます。

そのため、スイッチング電源は交流を直流に変換し、高出力管と発振回路を介して数十kHzの高周波電流に変換し、変圧器を介して必要な電圧にする必要があります。

電源の負荷が変化すると、出力端の情報が発振回路にフィードバックされ（スイッチング電源の光コーナーがこのタスクを実行します）、オンオフ状態とオフ状態の比率を調整します。スイッチ。

負荷が大きい場合はオン時間は長く、オフ時間は短く、負荷が軽い場合はオン時間が短くなります。 これにより、スイッチング電源の出力電圧または出力電流の安定性を実現します。

これらの発振および自動制御機能を担当するすべてのトランジスタは、DC電源を必要とし、電源の通常の動作を維持するために適切なDC動作点を確立します。 したがって、スイッチング電源を設計するときは、最初に交流を直流に変換してください。

スイッチング電源回路には、電解コンデンサ、三極真空管、ダイオードがあります。 それらが適切に機能するための最初の条件：各コンポーネントの正と負の極性が一貫していることを保証する必要があります（正または負に拡張）。

したがって、回路を設計するときは、正、負、および接地の3つのグループがあります。 接地するときは、正極または負極に接続できます。

回路全体が最終的にマージされた後、正極と負極があります。 したがって、スイッチング電源は主電源から220V ACであり、回路に電力を供給するためにダイオード整流によってDCに変換されます。

スイッチング電源は負荷に電力を供給する電源であり、電力を使用する負荷には基本的に直流電源が必要です。 たとえば、携帯電話は4.2-ボルトのDC電源です。 一般的に使用される電気自動車には、24-ボルト、36-ボルト、および48-ボルトのDC電力が必要です。 コンピュータ一般的には5V、12VのDC電源が必要です。

これらの負荷はすべて直流を必要とするため、電力を供給するスイッチング電源は当然直流を出力する必要があります。

以上が、スイッチング電源をDCに整流する必要がある理由です。 皆様のお役に立てれば幸いです。