O princípio de funcionamento dos tubos de comutação em fontes de alimentação comutadas
A rigor, o processo de mudança da condução para o corte é muito complexo, mas ao analisar o princípio de funcionamento, geralmente simplificamos primeiro alguns problemas não principais. Por exemplo, quando o interruptor de alimentação está ligado ou desligado, consideramos que é um interruptor ideal que opera em apenas dois estados: ligado ou desligado. Mas, na verdade, a condução e o desligamento de um tubo interruptor são processos muito complexos. Além de fazer ou quebrar, há também um problema que não pode ser ignorado em altas frequências. Quando o tubo interruptor é ligado, ele opera da região de corte para a região de amplificação e, em seguida, da região de amplificação para a região de saturação. Este processo de trabalho requer o uso de equações diferenciais para resolver, e não quero apresentar aqui muito complexo.
Simplificando, leva algum tempo para o botão liga / desliga ligar e desligar. Geralmente, o tempo de ativação do tubo de comutação é simplesmente dividido no tempo de atraso de ativação td e o tempo de subida tr, enquanto o tempo de desativação do tubo de comutação é dividido no tempo de atraso de desativação tstg (também conhecido como armazenamento desligado). tempo) e o tempo de queda tf.
No primeiro ciclo de trabalho de uma fonte de alimentação chaveada, a tensão de saída precisa carregar o capacitor de armazenamento de energia do filtro. Devido à grande corrente de carga, a carga será pesada (ou equivalente a um curto-circuito na carga). Portanto, as fontes de alimentação chaveadas em geral precisam adotar medidas de partida suave. No início o ciclo de trabalho é muito pequeno, depois vai se normalizando gradativamente, ou seja, a potência de saída é muito pequena no início e depois aumenta gradativamente. No início, a tensão de trabalho é relativamente baixa e depois aumenta lentamente até o valor normal.
A rigor, as fontes chaveadas sempre operam em um estado instável e a estabilidade é apenas relativa. Por exemplo, o processo de estabilização de tensão de uma fonte de alimentação chaveada é o seguinte: quando a tensão de saída aumenta, após amostragem e comparação, o circuito de amostragem emitirá um sinal de erro para o circuito de modulação por largura de pulso, reduzindo o ciclo de trabalho e, assim, reduzindo o voltagem de saída; Após a diminuição da tensão de saída, após amostragem e comparação, o circuito de amostragem emitirá um sinal de erro para o circuito de modulação por largura de pulso, aumentando o ciclo de trabalho e aumentando a tensão de saída. Neste ciclo repetido, a tensão de saída da fonte de alimentação chaveada sempre oscilará para cima e para baixo em uma determinada frequência no valor médio da tensão, e a chamada estabilização da tensão ocorre apenas porque o valor médio da tensão de saída é relativamente estável.
A corrente que flui através da bobina primária de um transformador chaveador não é um valor estável, geralmente uma onda dente de serra, e a corrente de saída do retificador também é a mesma. A condução de corrente constante do LED geralmente se refere à corrente de saída estável do filtro após a filtragem, que também se refere ao valor médio, enquanto a corrente de entrada do filtro é geralmente uma onda dente de serra.
O primeiro ciclo de uma fonte chaveada é geralmente considerado iniciado a partir da condução do transistor chaveado, o que depende principalmente de onde começa o circuito que você deseja analisar. Se se referir ao momento em que todos os circuitos da fonte chaveada começam a funcionar, pode ser considerado como a partir do momento em que o interruptor de alimentação é ligado. Se você precisar analisar a forma de onda de cada ponto, deverá tomar a forma de onda de um determinado dispositivo do circuito como ponto de referência (ou sincronização).
No primeiro ciclo da fonte de alimentação chaveada, o circuito de amostragem geralmente não funciona porque a tensão de saída carrega o capacitor do filtro, que leva vários ciclos para carregar até o valor normal. Somente depois que a tensão de saída atingir o valor normal o circuito de amostragem poderá operar normalmente. Porém, antes que o circuito de amostragem funcione corretamente, sua tensão de saída é igual a 0, o que também é considerado um caso especial de saída de sinal de erro (valor máximo negativo). Neste caso, se a fonte de alimentação chaveada não possuir um circuito de partida suave, o ciclo de trabalho do tubo da chave será grande durante a operação, o que pode facilmente saturar o transformador e danificar o tubo da chave.
