Nguồn điện ổn định chuyển mạch là loại nguồn điện hoạt động bằng cách sử dụng các bóng bán dẫn chuyển mạch để điều khiển điện áp đầu ra của nguồn điện, nhằm đạt được đầu ra ổn định. Nguyên lý hoạt động của nó có thể được chia thành các khía cạnh sau:
1、 Phân loại nguồn điện ổn định điện áp chuyển mạch
Trước khi tìm hiểu nguyên lý hoạt động của bộ nguồn chế độ chuyển mạch, trước tiên chúng ta cần hiểu về phân loại bộ nguồn chế độ chuyển mạch. Theo các chế độ hoạt động khác nhau, bộ nguồn chế độ chuyển mạch có thể được chia thành bộ nguồn chế độ chuyển mạch AC-DC và bộ nguồn chế độ chuyển mạch DC-DC.
Nguồn điện chuyển mạch AC-DC: Điện áp đầu vào là nguồn điện AC, được chỉnh lưu, lọc và điều khiển bằng các công tắc trong mạch đầu vào để chuyển đổi nguồn điện AC thành nguồn điện DC ổn định đầu ra.
Nguồn điện chuyển mạch DC-DC: Điện áp đầu vào là dòng điện một chiều, được xử lý bằng cách chuyển mạch, lọc, v.v. trong mạch đầu vào, sau đó cho ra dòng điện một chiều ổn định để cung cấp cho tải.
2、 Nguyên lý hoạt động của ống chuyển mạch
Trong nguồn điện chế độ chuyển mạch, ứng dụng của transistor chuyển mạch là không thể thiếu. Transistor chuyển mạch thường chỉ các linh kiện bán dẫn như transistor, transistor hiệu ứng trường công suất, transistor lưỡng cực cổng cách điện, v.v. Nó có đặc điểm là tiêu thụ điện năng tĩnh thấp, tốc độ chuyển mạch cao và khả năng điều khiển mạnh.
Khi chúng ta muốn điều khiển điện áp, bước đầu tiên là làm cho điện áp đầu ra của nguồn điện cao hơn hoặc bằng điện áp yêu cầu. Lúc này, ống công tắc sẽ được bật và dòng điện sẽ đi vào cuộn cảm thông qua ống công tắc. Khi dòng điện đi qua cuộn cảm, một từ trường được hình thành và một suất điện động được tạo ra trên các dây dẫn xung quanh cuộn cảm. Suất điện động này hình thành cái gọi là dao động vòng trên tụ điện, tạo ra các điện áp cộng hưởng tuần hoàn. Khi ống công tắc bị tắt, dòng điện trong cuộn cảm đột nhiên bị ngắt và năng lượng từ được lưu trữ trong cuộn cảm thúc đẩy dòng điện tiếp tục chạy, sau đó được tải tiêu thụ thông qua đầu ra và đưa ra một điện áp cố định. Bằng cách lặp lại quá trình này, có thể hình thành một điện áp đầu ra ổn định và có thể kiểm soát được.
3、 Thực hiện mạch điều chỉnh điện áp chuyển mạch
Chúng ta biết rằng tốc độ chuyển mạch của ống chuyển mạch rất nhanh, có thể đạt được chuyển mạch tần số cao và có ưu điểm là tiết kiệm năng lượng, ổn định và hiệu suất cao. Trong nguồn điện điều chỉnh chuyển mạch, bước đầu tiên là thiết kế mạch điều chỉnh chuyển mạch để điều khiển bóng bán dẫn chuyển mạch. Sau đó, điện áp đầu ra ổn định đạt được thông qua lọc, phản hồi vòng lặp và các phương pháp khác.
Trong các nguồn điện ổn định chế độ chuyển mạch, các mạch ổn định chế độ chuyển mạch thường được sử dụng bao gồm mạch ổn định diode, mạch ổn định cuộn cảm, mạch ổn định thành phần từ, v.v. Trong số đó, phổ biến nhất là mạch ổn định cuộn cảm.
Mạch ổn áp cảm ứng chủ yếu bao gồm các ống chuyển mạch, cuộn cảm, tụ điện, điốt và mạch đầu ra. Nguyên lý hoạt động của nó giống như trên. Khi ống chuyển mạch đang dẫn, điện áp đầu ra có thể được ổn định thông qua một cuộn cảm và sau đó cung cấp cho tải thông qua mạch đầu ra. Khi bóng bán dẫn chuyển mạch bị tắt, năng lượng bên trong cuộn cảm có thể được chuyển đổi thành điện áp đầu ra thông qua điốt và được ổn định.
Bộ nguồn ổn định chuyển mạch công suất nhỏ và vừa có thể được điều khiển trực tiếp bằng mạch transistor, trong khi bộ nguồn ổn định chuyển mạch công suất lớn yêu cầu sử dụng chip điều khiển hoặc mạch điều khiển analog để đạt được khả năng điều khiển chính xác.