スイッチング電源の基本要素

スイッチング電源の基本要素

スイッチング電源の紹介

スイッチング電源の動作プロセスは非常に理解しやすく、次の 3 つの特徴があります。

スイッチ: パワー エレクトロニクスは、線形状態ではなくスイッチング状態で動作します。

高周波: パワー エレクトロニクス デバイスは、工業用周波数に近い低周波ではなく高周波で動作します。

DC：スイッチング電源はACではなくDCを出力し、電子トランスなどの高周波ACも出力できます。

スイッチング電源の基本コンポーネント

スイッチング電源の分類:
スイッチング電源はトポロジに応じて多くのタイプに分類されます: バック ブースト フォワード フライバック ハーフブリッジ フルブリッジ LLC など。ただし、本質的にスイッチング電源の動作モードは 2 つだけです。 フォワード: エネルギーを送信します。スイッチチューブがオンになり、フライバック: スイッチがオフのときにエネルギーが伝達されます。

主要な回路計算:
電力変換は設計の重要な部分であり、その設計プロセスには主に電力コンポーネントの選択とスイッチングトランスの設計が含まれます。 中でもスイッチングトランスの設計はスイッチング電源の設計作業の中で最も重要な部分です。 設計結果はスイッチング電源の性能を直接決定します。 本稿では主に回路の原理を説明します。

電源保護回路
1. 出力端子が短絡した場合、PWM 制御回路は出力電流を安全な範囲内に制限できます。 電流制限回路を実現するにはさまざまな方法を使用できます。 短絡等により電源電流制限が動作しない場合は、別途回路を追加してください。

EMIの発生メカニズムとスイッチング電源の制約
スイッチング電源は高周波化、高効率化に向けて急速に発展しています。 EMI抑制はスイッチング電源設計の重要な指標となっています。 電磁干渉 (EMI) は、電磁両立性の欠如です。 これは、ある電子機器から別の電子機器へ、伝導または放射を通じて伝わる破壊的な電磁エネルギーです。 デバイスのプロセス。 近年、スイッチング電源は高周波、高効率、小型、出力の安定などの利点から急速に発展しています。 スイッチング電源は徐々に線形安定化電源に取って代わり、コンピュータ、通信、自動制御システム、家電製品などの分野で広く使用されています。 ただし、スイッチング電源は高周波状態で動作し、di/dt と dv/dt が高いため、比較的強力な電磁妨害 (EMI) 信号が発生しやすいという非常に顕著な欠点があります。 EMI 信号は周波数範囲が広いだけでなく、一定の振幅も持っているため、伝導と放射によって電磁環境を汚染し、通信機器や電子製品に干渉を引き起こします。 したがって、スイッチング電源における EMI 問題をどのように軽減するか、あるいは排除するかは、スイッチング電源の設計者にとって非常に関心のある問題となっています。 この記事では、スイッチング電源のスイッチング管とダイオードの EMI を抑制する 4 つの方法に焦点を当てます。