スイッチング電源の出力波形の解析
スイッチング電源は、現代のパワーエレクトロニクス技術を使用して、スイッチングチューブのオンとオフの時間比率を制御し、安定した出力電圧を維持する電源の一種です。スイッチング電源は、一般的にパルス幅変調(PWM)制御ICとMOSFETで構成されています。パワーエレクトロニクス技術の発展と革新に伴い、スイッチング電源技術は絶えず革新しています。現在、スイッチング電源は、小型、軽量、高効率のため、ほぼすべての電子機器に広く使用されており、電子情報産業の急速な発展に欠かせない電源モードです。
スイッチング回路の構成
スイッチング電源は、主回路、スイッチング電源制御回路、検出回路、補助電源の 4 つの部分で構成されています。
1.主回路
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: 電力網内に存在する乱雑さをフィルタリングし、この機械によって生成された乱雑さ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。
2. 制御回路は出力端からサンプリングし、設定値と比較し、インバータを制御してパルス幅またはパルス周波数を変更し、出力を安定させます。一方、テスト回路によって提供されるデータに従って、制御回路は保護回路によって識別され、電源にさまざまな保護対策を提供します。
3. 検出回路は、保護回路の動作中にさまざまなパラメータとさまざまな計測データを提供します。
4.補助電源は、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)に電力を供給します。
スイッチング回路の出力波形の解析
(1)CCMとDCMモードの判断基準
CCM と DCM の判断は、一次電流が連続しているかどうかに基づくのではなく、一次と二次の電流合成に基づきます。一次電流と二次電流が異なり、ゼロである限り、それは CCM モードです。そして、一次電流と二次電流が同時にゼロになる状態がある場合、それは DCM モードです。その中間が BCM モードです。
(2)波形における2つのモードの差。
● 変圧器の一次電流は、CCM モードでは台形波、DCM モードでは三角波となります。
二次整流器の電流波形が低い場合、CCM モードでは台形波、DCM モードでは三角波になります。
●MOSのVds波形、CCMモードでは、次のサイクルが開始されるまでVdsはVin Vfのプラットフォーム上に留まります。DCMモードでは、次のサイクルが開始される前に、VdsはVin Vfのプラットフォームから下降し、減衰振動を起こします。(Vfの二次側が一次側電圧に反映されます)。したがって、波形からフライバック電源がCCMで動作しているかDCMで動作しているかを簡単に確認できます。
