Aplicações de comutação suave em fontes de alimentação comutadas
Atualmente, a fonte de alimentação chaveada é amplamente utilizada em quase todos os equipamentos eletrônicos com características de tamanho pequeno, peso leve e alta eficiência, que é um método de fonte de alimentação indispensável para o rápido desenvolvimento da atual indústria de informação eletrônica. É uma fonte de alimentação indispensável para o rápido desenvolvimento da atual indústria de informação eletrônica.
A comutação brusca e a comutação suave em fontes de alimentação comutadas destinam-se à comutação de transistores. A comutação forçada consiste em ligar ou desligar o transistor de comutação à força, independentemente da tensão ou corrente no transistor de comutação. Quando a tensão e a corrente do tubo de comutação (entre dreno e fonte, ou entre coletor e emissor) são grandes, a comutação do tubo de comutação, devido à comutação entre a comutação de estado do tubo de comutação (de condução para corte, ou de corte para condução) leva um certo período de tempo, o que fará com que a comutação do estado do tubo de comutação por um determinado período de tempo, a tensão e a corrente haja um cruzamento na região, o cruzamento causado pela perda do tubo de comutação (perda de comutação do tubo de comutação) com a comutação frequência, a perda de comutação do tubo de comutação. A perda de comutação (perda de comutação do tubo de comutação) aumenta rapidamente com o aumento da frequência de comutação.
No caso de cargas indutivas, um pico de tensão é induzido quando o transistor chaveador é desligado. Quanto maior a frequência de comutação, mais rápido será o desligamento e maior será a tensão induzida. Essa tensão é adicionada a ambas as extremidades do dispositivo de comutação, o que pode facilmente causar a quebra do dispositivo.
No caso de cargas capacitivas, a corrente de pico no momento da comutação da condução do transistor é elevada. Portanto, quando o transistor chaveador é ligado em uma tensão muito alta, toda a energia armazenada na capacitância da junção do transistor chaveador será dissipada no dispositivo na forma de corrente. Quanto maior a frequência, maior será o pico de corrente de ativação, o que pode causar danos por superaquecimento ao tubo de comutação.
Além disso, o diodo no circuito retificador secundário de alta frequência, da condução ao corte, há um período de recuperação reversa, o transistor de comutação no período ligado, é fácil produzir uma grande corrente de inrush. Obviamente, quanto maior a frequência, maior será a corrente de irrupção, o que é prejudicial à operação segura do transistor chaveador.
Finalmente, na fonte de alimentação chaveada usada para chaveamento rígido, o transistor chaveador gera sérios distúrbios eletromagnéticos. À medida que a frequência aumenta e o di/dt e du/dt no circuito aumentam, o incômodo eletromagnético gerado também aumenta. À medida que a frequência aumenta e o di/dt e du/dt no circuito aumentam, o EMI gerado também aumenta, afetando a operação normal da própria fonte de alimentação chaveada e do equipamento eletrônico ao redor.
Os problemas acima dificultam seriamente a melhoria da frequência de operação dos dispositivos de comutação (transistores de comutação e diodos retificadores de alta frequência). Nos últimos anos, a pesquisa da tecnologia de comutação suave forneceu uma maneira eficaz de superar os defeitos acima. A pesquisa de tecnologia de comutação suave conduzida nos últimos anos fornece uma maneira eficaz de superar os defeitos acima. Ao contrário do princípio de comutação rígida, o processo de desligamento suave ideal é que a corrente caia primeiro para zero e a tensão suba lentamente até o valor do estado desligado, de modo que a perda de desligamento seja reduzida. A perda ao desligar é aproximadamente zero porque a corrente já caiu para zero antes do dispositivo ser desligado. Como a corrente já caiu para zero antes do dispositivo ser desligado, o problema do desligamento indutivo está resolvido. O processo de ativação suave ideal é aquele em que a tensão primeiro cai para zero e a corrente aumenta lentamente até o valor do estado desligado. O processo de ativação suave ideal é a primeira queda de tensão para zero, a corrente subindo lentamente para o valor do estado ligado, de modo que a perda de ativação é aproximadamente zero, a tensão de capacitância da junção do dispositivo também é zero, resolvendo a ativação capacitiva. problema. Ao mesmo tempo, o processo de recuperação reversa do diodo termina quando ligado, portanto o problema de recuperação reversa do diodo não existe.
A tecnologia de comutação suave também contribui para a redução dos níveis de incômodo eletromagnético devido ao fato de que o transistor de comutação conduz em tensão zero e desliga em corrente zero, enquanto o diodo de recuperação rápida também é desativado.
Ao mesmo tempo, o diodo de recuperação rápida também é desligado suavemente, o que pode reduzir significativamente o di/dt e du/dt do dispositivo de energia e, assim, o nível de EMI pode ser reduzido.
