高出力スイッチング電源の動作原理と基本構成

高出力スイッチング電源の動作原理と基本構成

高出力スイッチング電源の動作原理
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. 高周波電圧はスイッチングトランスの二次側で誘導され、整流および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。

5. 一般的に、AC 電源を入力すると、ループなどを通過して電源オフ ネットワーク上の干渉を除去する必要があり、同時に、電力供給による電力網への干渉も除去されます。

6. 同じ電力で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。

7. スイッチングトランスの二次側には複数の巻線を設けることも、1 つの巻線に複数のタップを設けて必要な出力を得ることもできます。

8. 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。

高出力スイッチング電源の基本構成
高出力電源は、主電源回路、PWM制御回路、ワンチップマイコン制御回路、補助電源から構成されています。

主電源回路
インパルス電流制限: 電源投入時の入力側のインパルス電流を制限します。入力フィルタ: 電力網に存在する乱れをフィルタリングし、この機械によって生成された乱れが電力網にフィードバックされるのを防ぐ機能です。

整流とフィルタリング: 電力網の AC 電源は、より滑らかな DC 電源に直接整流されます。

インバーター：整流された直流を高周波交流に変換するもので、高周波スイッチング電源の中核部分です。

出力整流およびフィルタリング: 負荷要件に応じて安定した信頼性の高い DC 電源を提供します。

PWM制御回路
一方では、出力端からサンプリングし、設定値と比較して、インバータを制御し、そのパルス幅またはパルス周波数を変更して、出力を安定させます。他方では、テスト回路によって提供されたデータに従って、制御回路が保護回路によって識別された後、電源に対してさまざまな保護対策を実行するように提供されます。

シングルチップマイクロコンピュータ制御回路
シングルチップマイクロコンピュータは、ADC を使用して出力電圧と電流をサンプリングし、DAC 出力を介して出力電圧と電流の変化を制御し、電源全体の動作状態を監視し、コンピュータとの継続的な通信を担当します。

補助電源
電源のソフトウェア（リモート）起動を実現し、保護回路、制御回路（PWM および他のチップ）、シングルチップマイコンに電源を供給します。