Zasilacz stabilizowany impulsowo to rodzaj zasilacza, który działa poprzez wykorzystanie tranzystorów przełączających do kontrolowania napięcia wyjściowego zasilacza, w celu uzyskania stabilnego wyjścia. Jego zasadę działania można podzielić na następujące aspekty:
1. Klasyfikacja zasilaczy stabilizowanych napięciem przełączającym
Zanim zrozumiemy zasadę działania zasilaczy impulsowych, musimy najpierw zrozumieć klasyfikację zasilaczy impulsowych. Ze względu na różne tryby pracy zasilacze impulsowe można podzielić na zasilacze impulsowe AC-DC i zasilacze impulsowe DC-DC.
Zasilacz impulsowy AC-DC: Napięcie wejściowe to prąd przemienny, który jest prostowany, filtrowany i sterowany przez przełączniki w obwodzie wejściowym w celu przekształcenia prądu przemiennego w stabilny prąd stały.
Zasilacz impulsowy DC-DC: Napięcie wejściowe jest prądem stałym, który jest przetwarzany przez przełączanie, filtrowanie itp. w obwodzie wejściowym, a następnie wyprowadzany jest stabilny prąd stały do zasilania obciążenia.
2. Zasada działania lampy przełącznikowej
W zasilaczach impulsowych zastosowanie tranzystorów przełączających jest niezbędne. Tranzystor przełączający zwykle odnosi się do elementów półprzewodnikowych, takich jak tranzystory, tranzystory polowe mocy, tranzystory bipolarne z izolowaną bramką itp. Charakteryzuje się niskim statycznym poborem mocy, dużą prędkością przełączania i silną sterowalnością.
Kiedy chcemy kontrolować napięcie, pierwszym krokiem jest zwiększenie napięcia wyjściowego zasilacza do wartości wyższej lub równej wymaganemu napięciu. W tym momencie lampa przełącznika zostanie włączona, a prąd wpłynie do cewki indukcyjnej przez lampę przełącznika. Kiedy prąd przepływa przez cewkę indukcyjną, powstaje pole magnetyczne i na przewodach otaczających cewkę indukcyjną powstaje siła elektromotoryczna. Ta siła elektromotoryczna tworzy tak zwaną oscylację pętlową na kondensatorze, generując okresowe napięcia rezonansowe. Kiedy lampa przełącznika zostanie wyłączona, prąd w cewce indukcyjnej nagle się przerywa, a energia magnetyczna zmagazynowana w cewce indukcyjnej napędza prąd, aby nadal płynął, który jest następnie zużywany przez obciążenie przez zacisk wyjściowy i wyprowadza stałe napięcie. Powtarzając ten proces, można utworzyć stabilne i kontrolowane napięcie wyjściowe.
3、 Implementacja układu regulacji napięcia przełączającego
Wiemy, że prędkość przełączania lampy przełączającej jest bardzo duża, co pozwala na przełączanie o wysokiej częstotliwości i ma zalety oszczędzania energii, stabilności i wysokiej wydajności. W zasilaczu regulatora przełączającego pierwszym krokiem jest zaprojektowanie obwodu regulatora przełączającego w celu sterowania tranzystorem przełączającym. Następnie stabilne napięcie wyjściowe jest osiągane poprzez filtrowanie, sprzężenie zwrotne pętli i inne metody.
W zasilaczach impulsowych stabilizowanych powszechnie stosowane obwody stabilizowane obejmują obwody stabilizowane diodami, obwody stabilizowane cewkami, obwody stabilizowane elementami magnetycznymi itp. Spośród nich najpopularniejszy jest obwód stabilizowany cewkami.
Indukcyjny obwód regulatora napięcia składa się głównie z lamp przełączających, cewek indukcyjnych, kondensatorów, diod i obwodów wyjściowych. Jego zasada działania jest taka sama jak powyżej. Gdy lampa przełączająca przewodzi, napięcie wyjściowe może być stabilizowane przez cewkę indukcyjną, a następnie dostarczane do obciążenia przez obwód wyjściowy. Gdy tranzystor przełączający jest wyłączony, energia wewnątrz cewki indukcyjnej może zostać przekształcona w napięcie wyjściowe przez diodę i ustabilizowana.
Małe i średnie zasilacze impulsowe stabilizowane mogą być bezpośrednio sterowane przez obwody tranzystorowe, natomiast zasilacze impulsowe stabilizowane dużej mocy wymagają użycia układów sterujących lub analogowych obwodów sterujących w celu uzyskania precyzyjnej kontroli.