עיקרון הרכב ספק כוח מיתוג + ניתוח דיאגרמת מעגלים (חלק 2)

（א） עקרון ההרכב של ספק הכוח המיתוג

מעגל קלט 1.1

מעגל סינון ליניארי, מעגל דיכוי זרם נחשול, מעגל מיישר.
פונקציה: המר את ספק הכוח AC של רשת הכניסה לאספקת המתח של כניסת DC של ספק הכוח המיתוג העונה על הדרישות.
1.1.1 מעגל סינון ליניארי
דיכוי הרמוניות ורעש
1.1.2 מעגל מסנן נחשולים
דיכוי זרם נחשול מהרשת
1.1.3 מעגל מיישר
המרת AC לDC
ישנם שני סוגים: סוג כניסת קבל וסוג כניסת סליל משנק. רוב ספקי הכוח המתחלפים הם הראשונים

1.2 מעגל המרה

מכיל מעגל מיתוג, מעגל בידוד פלט (ממיר) וכו'. זהו הערוץ הראשי עבורהחלפת ספק כוחהמרה, ומשלים את אפנון החיתוך והפלט של צורת הגל של ספק הכוח עם הספק.
צינור כוח המיתוג ברמה זו הוא מכשיר הליבה שלו.

1.2.1 מעגל מיתוג
מצב נהיגה: מתרגש מעצמו, נרגש חיצונית
מעגל המרה: מבודד, לא מבודד, תהודה
התקני כוח: הנפוצים ביותר הם GTR, MOSFET, IGBT
מצב אפנון: PWM, PFM והיברידית. PWM הוא הנפוץ ביותר.
1.2.2 פלט ממיר
מחולקים ללא פיר וללא פיר. אין צורך בפיר עבור תיקון חצי גל ותיקון זרם מכפיל. ציר נדרש עבור גל מלא.

1.3 מעגל בקרה

ספק פולסים מלבניים מאופננים למעגל הכונן כדי להתאים את מתח המוצא.

מעגל התייחסות: ספק התייחסות למתח. כגון הפניה מקבילה LM358, AD589, הפניה מסדרת AD581, REF192 וכו'.

מעגל דגימה: קח את מתח המוצא כולו או חלק ממנו.

הגברת השוואה: השווה את אות הדגימה עם אות הייחוס כדי ליצור אות שגיאה לשליטה במעגל PM של ספק הכוח.

המרת V/F: המר את אות מתח השגיאה לאות תדר.

מתנד: יצירת גל תנודה בתדר גבוה

מעגל הנעה בסיס: המר את אות התנודה המאופנן לאות בקרה מתאים להנעת בסיס צינור המתג.

מעגל פלט 1.4

תיקון וסינון
תקן את מתח המוצא ל-DC פועם והחלק אותו למתח DC אדוות נמוך. לטכנולוגיית תיקון פלט יש כיום חצי גל, גל מלא, הספק קבוע, הכפלת זרם, שיטות תיקון סינכרוניות ואחרות.

(ב) ניתוח של ספקי כוח טופולוגיים שונים

ממיר 2.1 באק
מעגל באק: קוטביות הקלט והמוצא זהים.
מכיוון שהמכפלה של וולט שנייה של טעינה ופריקה של המשרן שווה במצב יציב, מתח הכניסה Ui, מתח המוצא Uo; לָכֵן:
(Ui-Uo)ton=Uotoff
Uiton-Uoton=Uo*toff
Ui*ton=Uo(ton+toff)
Uo/Ui=ton/(ton+toff)=▲
כלומר, קשר מתח הקלט והמוצא הוא:
Uo/Ui=▲ (מחזור עבודה)

טופולוגיה של מעגל באק

כאשר המתג מופעל, הספק המבוא מסונן על ידי משרן L וקבל C כדי לספק זרם לקצה העומס; כאשר המתג כבוי, משרן L ממשיך לזרום דרך הדיודה כדי לשמור על זרם העומס רציף. מתח המוצא לא יעלה על מתח הספק הכניסה עקב מחזור העבודה.

2.2 ממיר בוסט
מעגל דחיפה: קוטב דחיפה, קוטביות קלט ופלט זהים.
באמצעות אותה שיטה, על פי העיקרון שמכפלת הטעינה והפריקה וולט-שנייה של המשרן L שווה במצב יציב, ניתן לגזור את קשר המתח: Uo/Ui=1/(1-▲）

הגבר את טופולוגיית המעגל

צינור המתג Q1 והעומס של מעגל זה מחוברים במקביל. כאשר צינור המתג מופעל, הזרם עובר דרך המשרן L1 כדי להחליק את הגל, וספק הכוח טוען את המשרן L1. כאשר צינור המתג כבוי, המשרן L מתפרק לעומס ולאספקת החשמל, ומתח המוצא יהיה מתח הכניסה Ui+UL, כך שיש לו אפקט בוסט.

2.3 ממיר Flyback

מעגל Buck-Boost: Boost/Buck Chopper, קוטביות הכניסה והיציאה הפוכה, והמשרן מועבר.
קשר מתח: Uo/Ui=-▲/(1-▲）

Buck-Boost Circuit Topology

כאשר S פועל, ספק הכוח העומס טוען רק את המשרן. כאשר S כבוי, אספקת הכוח נפרק לעומס דרך המשרן כדי להשיג העברת כוח.
לכן, משרן L כאן הוא מכשיר להעברת אנרגיה.

(ג) שדות יישום

למעגל אספקת החשמל המיתוג יש את היתרונות של יעילות גבוהה, גודל קטן, משקל קל ומתח פלט יציב, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב בתקשורת, מחשבים, אוטומציה תעשייתית, מכשירי חשמל ביתיים ותחומים אחרים. לדוגמה, בתחום המחשבים, ספק הכוח המיתוג הפך לזרם המרכזי של אספקת החשמל למחשב, מה שיכול להבטיח את הפעולה היציבה של ציוד המחשב; בתחום האנרגיה החדשה, אספקת הכוח המיתוג משחקת תפקיד חשוב גם כמכשיר שיכול להמיר אנרגיה באופן יציב.

בקיצור, מעגל אספקת החשמל המיתוג הוא מעגל המרת הספק יעיל ואמין. עקרון העבודה שלו הוא בעיקר להמיר את האנרגיה החשמלית המבואה לפלט כוח DC יציב ואמין באמצעות המרת מיתוג בתדר גבוה וסינון תיקון.