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スイッチング電源の動作原理 - 12v から 5v へのスイッチング電源ソリューション分析

Oct 14, 2022

1.主回路

突入電流リミッタ:電源投入時の入力側の突入電流を制限します。


入力フィルター: その機能は、グリッドに存在するクラッターをフィルタリングし、マシンによって生成されたクラッターがグリッドにフィードバックされるのを防ぐことです。


整流とフィルタリング: グリッドの AC 電源をよりスムーズな DC に直接整流します。


インバーター:整流された直流を高周波スイッチング電源の中核部分である高周波交流に変換します。


出力整流とフィルタリング: 負荷のニーズに応じて、安定した信頼性の高い DC 電源を提供します。


2. 制御回路

一方では、出力端からサンプルを取得し、設定値と比較してから、インバーターを制御してパルス幅または周波数を変更し、出力を安定させます。 制御回路は、電源に対してさまざまな保護手段を実行します。


3. 検出回路

保護回路で動作中の各種パラメータや各種計器データを提供します。


4. 補助電源

電源のソフトウェア(リモート)起動を実現し、保護回路や制御回路(PWMなどのチップ)に電源を供給します。


1. パルス発振器の動作原理

1) パルス発振器の起動


電源は、R10、R10A、R15 を介して Q3 (トランジスタ) の b 極 (ベース) と e 極 (エミッタ) に順方向バイアス電圧を提供し、Q3 を強制的に導通状態にします。


2. パルス発振器の発振過程


Q3 が導通状態になると、プラス Vc がパルストランスの 1 次コイル、Q3 の c 極、e 極、R15 を通って電源の -Vc に流れます。 このとき、パルストランスの二次側コイルには誘導電位が発生し、二次側コイルの一端を-Vcに接続し、他端をR12、C8を介してQ3のb極に接続し、誘導電位の極性と一次コイルの自己誘導電位は同極(図中一次コイルの上端は同名端子)なので、Q3のb極のベースが大きくなります。この電流は、Q3 が飽和状態になるまで Q3 の伝導を加速します。 回路を図 3 に示します。


Q3 が飽和すると、Ic は変化しなくなり、図 4 の t0 から t3 までの波形になります。t3 から t4 までの飽和プロセスの後、自己誘導電位と誘導電位の極性は次のようになります。つまり、上がマイナス、下がプラスです。 二次コイルの逆電位、正極はR15を介してQ1のe極に追加され、負極はR12とC8を介してQ3のb極に追加されるため、Q3は逆バイアスになり、Q3を促進します飽和状態からオフ状態にすばやく移行するには、図の t4 から t6 までです。 Q3 がオフした後、1 次コイルに発生した逆電位と逆電流は、図の t6 から t7 の間、D8、R17、C7 で構成される吸収回路によって急速に吸収されます。 発振の 1 周期が完了します。 その後、発振回路は上記のプロセスを何度も繰り返します。


パルス発振器の周波数は、C8 のインダクタンスと接続された 2 次コイルによって決まります。


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