Топологија прекидачког напајања

Jul 24, 2023

Остави поруку

Следећи корак у деривацији топологије прекидачког напајања је увођење трансформатора у Буцк и неизоловане Флибацк конфигурације. Вреди напоменути да нема потребе да се проучава појачано коло повезано са трансформатором, јер када се трансформатор употреби, топологије Боост и Флибацк постају потпуно исте. Међутим, топологије Буцк и Флибацк постижу веома различите перформансе уз додатак трансформатора. У ствари, променићемо назив топологије кола са трансформатором у "напредну" топологију претварача и задржати назив флибацк конвертор. Може се видети да ови називи могу интуитивније описати основне карактеристике кола. У напредном претварачу, енергетски импулс који се генерише у сваком циклусу се одмах преноси на излаз, док се у повратном претварачу енергија сваког импулса привремено складишти у магнетном језгру, а затим пушта на излаз. Процес је донекле сличан компресији опруге и њеном враћању у првобитни положај.
Обе топологије имају многе предности. Прво, додатни трансформатор омогућава сигурну изолацију јер трансформатор не пропушта једносмерну струју, а излазни поларитет се може подесити, омогућавајући већу флексибилност у уземљивању намотаја. Поред тога, однос навоја између примарног и секундарног намотаја (Н=Н2/Н1) омогућава једноставну регулацију напона, тако да сада дизајнери напајања нису ограничени радним опсегом улаза и излаза. Коначна предност је у томе што се више секундарних намотаја може спојити у трансформатор да би се постигло више напонских излаза. Имајте на уму да формуле за коефицијент појачања (однос напона) за напред и повратак остају исте као у горњој неизолованој структури, али се додаје фактор односа окретања (генерално је константан након што је дизајн трансформатора завршен).

Једно од ограничења топологије појединачног прекидача (сингле свитцх) горе поменуто је да прекидач покреће трансформатор у једном правцу, тако да је трансформатору потребан механизам за ресетовање и магнетни флукс треба да се врати на почетну тачку. Ове технике ресетовања су детаљно размотрене касније, најчешћи метод је коришћење ресетовања од волт-секунде једнако енергетском импулсу, али то ограничава максимални радни циклус.

Разлика између две топологије је трансформатор и та разлика је очигледна. Као што је раније поменуто, предњи трансформатор је веома близу идеалном трансформатору, тако да се складишти само врло мало енергије (велика индуктивност магнетизирања), тако да је струја на примарној страни директно спојена кроз намотај трансформатора и тече у излазни степен филтера. Насупрот томе, повратни трансформатор има много мању индуктивност магнетизирања, која треба да ускладишти сву енергију потребну за излазно оптерећење, док секундарну бочну струју пресреће излазна исправљачка диода. Када је главни прекидач искључен, поларитет намотаја је обрнут и ускладиштена енергија тече кроз излазни исправљач у облику струје. Ове разлике се могу јасно видети из таласних облика приказаних на слици испод, оба кола раде на 50% радног циклуса (имајте на уму да због већег напона повратног кола, број секундарних завоја треба да се преполови да би се одржао исти излазни напон).

Pošalji upit
Pošalji upit