産業用途で広く使用されているDCスイッチング電源
直流電源の技術指標は、許容入力電圧、出力電圧、出力電流、出力電圧安定化範囲などの特性指標と、もう1つは特性指標の2種類に分けられます。もう 1 つのタイプは品質指標で、電圧安定化係数 (または電圧調整率)、出力抵抗 (または電流調整率)、リップル電圧 (周囲ドリフトおよびランダムドリフト) などの出力 DC 電圧の安定性を測定するために使用されます。
DCスイッチング電源の主回路設計
DCスイッチング電源の主回路は、DC-AC-DCの変換を完了するために使用されます。図2に示すように、システム主回路にはフルブリッジDC-DCコンバータが採用されています。このシステムで使用されているパワースイッチングデバイスはBSM 50GB120DN2シリーズのIGBTモジュールであり、各モジュールはハーフブリッジ構造であるため、1つのモジュールに2つのモジュールが必要です。フルブリッジシステム。各モジュールには高速フリーホイール ダイオードが組み込まれています。
DCスイッチング電源は多くの産業分野で広く使用されています。工業生産 (溶接、電気めっき、DC モーターの速度調整など) では、多数の電圧調整可能な DC 電源が必要であり、通常、電圧出力を簡単に調整できる DC 電源が必要です。現在、スイッチング電源の高効率化と小型化の利点により、従来のリニア安定化電源やサイリスタ安定化電源は徐々にDCスイッチング安定化電源に置き換えられつつあります。スイッチモード電源の主な制御方法は、パルス幅変調集積回路を使用してPWMパルスを出力し、パルス幅変調にはアナログPIDレギュレータを使用することです。この制御方法には多少の誤差があり、回路も比較的複雑です。
動作原理
DCスイッチング電源は入力部、電力変換部、出力部、制御部から構成されます。電力変換部はスイッチング電源の中核であり、不安定な直流を高周波チョッピングし、出力に必要な変換機能を実現します。主にスイッチングトランジスタと高周波トランスで構成されています。図 1 は、全波整流器、スイッチング管 V、励起信号、還流ダイオード Vp、エネルギー蓄積インダクタ、およびフィルタリング コンデンサ C で構成される DC スイッチング電源の概略図と等価回路図を示しています。実際、DC スイッチング電源の中心部分は DC トランスです。
