高周波スイッチング電源装置の主回路

高周波スイッチング電源装置の主回路

高周波スイッチング電源回路は、一方では出力をサンプリングし、設定された基準と比較してからインバータを制御し、その周波数またはパルス幅を変更して出力の安定性を実現します。他方では、テスト回路によって提供される情報に基づいて、保護回路によって識別し、機械全体の制御回路にさまざまな保護対策を実施します。

高周波スイッチング電源回路主回路

AC グリッド入力から、プロセス全体の DC 出力には以下が含まれます。
1、入力フィルタ：その役割は、電力網の乱雑さの存在をフィルタリングすることですが、機械が生成した乱雑さが公共の電力網にフィードバックされるのを阻止することも目的としています。

2、整流とフィルタリング：グリッドAC電源は、次のレベルの変換のために、より滑らかなDC電源に直接整流されます。

3、インバーター：直流を高周波交流に整流するもので、高周波スイッチング電源の中核部分であり、周波数が高くなるほど、体積、重量、出力電力比が小さくなります。

4、出力整流およびフィルタリング：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。

高周波スイッチング電源回路変調
まず、pulseWidthModulation（パルス幅変調、略してpWM）スイッチング周期は一定であり、パルス幅を変更することでデューティサイクルを変更します。

2 番目に、パルス周波数変調 (pulseFrequencyModulation、略して pFM) は、伝導パルス幅が一定であり、スイッチング周波数を変更することでデューティ サイクルを変更します。

ハイブリッド変調
オンパルス幅とスイッチング周波数は固定ではなく、それぞれ方法を変えることができ、上記 2 つの方法を混合したものです。

スイッチング制御電圧レギュレータの原理
スイッチ K は、一定の時間間隔でオンとオフを繰り返し、スイッチ K がオンのとき、入力電源 E はスイッチ K とフィルタ回路を介して負荷 RL に供給し、スイッチ オン期間全体にわたって、電源 E は負荷にエネルギーを供給します。スイッチ K がオフのとき、入力電源 E はエネルギーの供給を中断します。入力電源が負荷に供給するエネルギーは断続的であることがわかり、負荷が継続的にエネルギーを供給できるようにするため、スイッチ C2 と D 回路がこの機能を備えています。インダクタ L はエネルギーを蓄えるために使用され、スイッチが切断されると、インダクタ L に蓄えられたエネルギーがダイオード D を介して負荷に放出され、負荷に継続的で安定したエネルギーが供給されます。ダイオード D は負荷電流を連続させるため、導通ダイオードと呼ばれます。AB 間の電圧 EAB の平均値は、次の式で表すことができます。

EAB=トン/トン*E

ここで、TON は各スイッチのオン時間、T はスイッチのオンとオフの動作サイクル (つまり、スイッチのオン時間 TON とオフ時間 TOFF の合計) です。

式からわかるように、スイッチのオン時間と動作サイクルの比率を変更すると、AB間の電圧の平均値も変化するため、負荷と入力電源電圧の変化に応じてTONとTの比率を自動的に調整し、出力電圧V0を同じに保つことができます。オンタイムTONと動作サイクルの比率を変更すると、パルスのデューティサイクルも変更されるため、この方法は「時間比率制御」（TimeRatioControl、略してTRC）と呼ばれます。