産業用周波数変換器およびスイッチング電源ユニットの動作原理
工業用周波数変圧器の動作原理は比較的単純で、一次コイルから入力周波数の交流電圧が磁場に入り、磁性導電材料（通常はシリコン鋼板）を介して二次コイルに誘導電圧が伝達されます。出力周波数は入力周波数と同じで、電圧はコイルの初期巻数に応じて低下します（二次巻数のほうが高い場合）。変圧器の出力は交流であり、ほとんどの電気回路は直流に使用されるため、変圧器の出力電圧も整流、フィルタリング、調整などの回路処理を施し、負荷回路部分の比較的滑らかで安定した電圧にする必要があります。
スイッチング電源は依然として変圧器部品の中核であり、電圧比が巻数比に等しいという規則にも従います。産業用変圧器とは異なり、スイッチング電源は動作周波数を上げる必要があります。つまり、低周波の交流電圧を高周波の交流電圧に変換する必要があり、これを実現するには追加の制御回路が必要です。回路の動作には直流電源が必要なため、入力交流電圧を整流して直流電圧に変換してから、その背後にある回路で制御する必要があります。以下は、スイッチング電源の動作原理を簡単に理解するための、よく使用される携帯電話の充電器回路の例です。
入力された 220V の AC 電圧は、整流とフィルタリングを経て約 310V の DC 電圧 (つまり、220V の AC 電圧ピーク) になります。次に、この DC を高周波交流に変換する必要があります。この電圧を高周波交流に変換する最も簡単な方法はスイッチを使用することです。スイッチはすぐに切断および閉じるため、DC 電源が高速パルス DC 電圧に変換され、スイッチ部品はトランジスタによって実現されます。トランジスタには、一般的に使用されるトランジスタや電界効果管などが含まれ、これら 2 つの部品は電子スイッチとして使用できます。つまり、ピン (トランジスタのベースと電界効果管のゲート) の電圧制御を介して、他の 2 つのピンでオン/オフ制御を実現できます。
スイッチができたら、次にスイッチ回路を制御する必要があります。この回路の役割は、高速スイッチング信号を出力してスイッチング管のオン/オフを制御することです。この回路は発振回路と呼ばれます。この回路は発振回路と呼ばれます。スイッチング電源の発振回路は多くの種類に分かれていますが、どれであっても、その役割はスイッチング管に制御信号を提供することです。制御回路の制御後、入力電圧は低周波交流から高周波パルス直流電圧に変換され、変圧器に入力されて降圧され、変圧器の出力電圧も整流されます。変圧器からの出力電圧も整流され、フィルタリングされて直流出力になり、負荷に提供されます。産業用周波数変圧器との違いは、スイッチング電源には電圧検出回路の追加部分もあり、検出回路を介して電圧信号を出力し、変圧器の一次制御回路にフィードバックして電圧を調整することで、スイッチング電源の出力電圧の安定性が向上し、入力電圧の範囲が広くなることです。 スイッチング電源の動作プロセスは、実際にはAC - DC、DC - AC、そしてAC - ACです。
DC - AC、そしてAC - DCのいくつかのプロセスを経て実現します。
