با بلوغ مداوم فن آوری منبع تغذیه سوئیچینگ ، مناطق کاربرد آن بیشتر گسترش یافته است. در مقایسه با منبع تغذیه تنظیم شده پیوسته سری سنتی ، منبع تغذیه سوئیچینگ از نظر کارایی ، آلودگی الکترومغناطیسی ، حجم و قابلیت اطمینان بسیار بهبود یافته است. از طرف دیگر ، آخرین فرستنده های پخش FM حالت جامد نیازهای بالاتر و بیشتری برای منبع تغذیه دارند ، در حالی که بلوغ فن آوری منبع تغذیه سوئیچینگ ، به روزرسانی مداوم اجزا components و استفاده از تراشه های کنترل با قابلیت اطمینان بالا می تواند به طور کامل پاسخگو باشد الزامات فرستنده های پخش FM در حال حاضر ، اجزایی مانند تحریک کننده ها و تقویت کننده های قدرت در فرستنده های پخش FM حالت جامد معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ به عنوان پشتیبانی انرژی استفاده می کنند. کنترل و مدیریت دیجیتالی آینده ، الزامات بالاتری را برای تعویض منبع تغذیه مطرح می کند. هوشمند ، دیجیتال ، اندازه کوچک و قابلیت اطمینان بالا جهت توسعه منبع تغذیه برای فرستنده های پخش FM خواهد بود.
منبع تغذیه سوئیچینگ
منبع تغذیه قلب قدرت کل فرستنده پخش FM است. با در نظر گرفتن سازگاری الکترومغناطیسی بین تجهیزات مختلف در اتاق فرستنده ، کارایی کلی فرستنده ، قابلیت اطمینان منبع تغذیه و تعمیر و نگهداری روزانه ، منابع تغذیه سوئیچینگ بدون شک بهترین گزینه برای منبع تغذیه پخش FM حالت جامد است فرستنده ها خصوصیات عالی منبع تغذیه سوئیچینگ عمدتا در جنبه های زیر منعکس می شود. اول: اندازه کوچکتر. این می تواند با تقویت کننده قدرت یکپارچه و مونتاژ شود. فرکانس سوئیچینگ چند صد کیلوهرتز ، حجم م componentلفه امپدانس فیلتر را کاهش می دهد ، که باعث کاهش وزن و حجم فرستنده می شود و برای حمل و نقل و نگهداری روزانه مناسب است. دوم: کارایی بالاتر. از جمله استفاده از دستگاه های جدید مانند لوله سوئیچینگ MOSFET ، فن آوری سوئیچینگ سوئیچینگ توپولوژی مدارهای چندگانه منبع تغذیه تضمین مهمی برای کاهش تلفات و بهبود کارایی سیستم منبع تغذیه است. سوم: آلودگی کمتر الکترومغناطیسی. مدار فیلتر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و مدار جذب زیاد سنبله مربوط به آن در منبع تغذیه فرستنده تضمین های مهمی برای هارمونیک های فعلی منبع تغذیه برای تأمین نیازها هستند. این نه تنها می تواند ویژگی های بار منبع تغذیه به شبکه برق را بهبود بخشد ، بلکه تأثیر جدی بر شبکه برق را کاهش می دهد. همچنین آلودگی می تواند تداخل هارمونیکی سایر تجهیزات شبکه را کاهش دهد. چهارم: قابلیت اطمینان بیشتر بهبود یافته است. اقدامات حفاظتی متنوعی در برابر صاعقه ، القا or یا اضافه ولتاژ و استفاده از تخته مدار چاپی که با سه ضد رنگ (ضد رطوبت ، ضد نمک و ضد کپک) پوشانده شده است می تواند احتمال خرابی را به حداقل برساند.
برنامه منبع تغذیه سوئیچینگ
منبع تغذیه سوئیچینگ نوعی منبع تغذیه است که در آن لوله سوئیچ برق به طور مداوم با فرکانس مشخصی برای کار خاموش کنترل می شود ، بنابراین می تواند از طریق عناصر ذخیره انرژی (مانند سلف ها و خازن ها) برق را به مبدل یا بار را تأمین کند. . تا زمانی که چرخه کار ، فرکانس سوئیچینگ یا فاز نسبی تغییر کند ، می توان ولتاژ یا جریان خروجی متوسط را کنترل کرد. فرکانس سوئیچینگ منبع تغذیه سوئیچینگ از 20 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز است. برای موارد کاری که توان منبع تغذیه بیشتر از 90 وات است ، منبع تغذیه سوئیچینگ معمولاً یک روش تبدیل دو مرحله ای را در پیش می گیرد. یعنی اصلاح ضریب توان (PFC) مبدل و مبدل DC / DC را کنترل می کند. به طور خاص ، باید در اینجا ذکر شود مدار اصلاح ضریب قدرت است. برای اطمینان از اینکه ولتاژ ورودی و جریان در یک فاز کار می کنند تنظیم شده است. در نتیجه ، ضریب توان نزدیک به 1 است ، توان ظاهری همه به توان فعال تبدیل می شود و کارایی سیستم بهبود می یابد. اگر مدار تصحیحی PFC وجود نداشته باشد ، جریان ورودی به صورت عرض پالس باریک و پالس مقدار پیک بالا به منبع تغذیه سوئیچینگ وارد می شود و باعث ایجاد تداخل جدی هارمونیک می شود. این اجزای هارمونیک نه تنها انرژی را برای بار تأمین نمی کنند بلکه باعث گرم شدن ترانس و سایر تجهیزات می شوند. مدارهای تصحیح ضریب قدرت به دو نوع فعال و غیر فعال تقسیم می شوند. اکثر منابع تغذیه سوئیچینگ فرستنده های پخش FM از مدارهای اصلاح ضریب توان فعال استفاده می کنند که از یک مبدل AC / DC با اصلاح فاکتور قدرت فعال و یک مبدل DC / DC مستقل تشکیل شده است. مبدل AC / DC عمدتا شامل: فیلتر EMI ، مدار شروع کند ، یکسو کننده پل ، کنترل کننده PFC ، مدار درایو قدرت و مدار مبدل (متشکل از سوئیچ قدرت MOSFET ، سلف ذخیره انرژی L ، دیود یکسو کننده سریع و خازن فیلتر و سایر ترکیبات.
ورودی AC از مدار فیلتر EMI عبور داده می شود تا سیگنال های تداخل الکترومغناطیسی دیفرانسیل و متداول فیلتر شود و سپس به مدار شروع کند وارد شود و پس از تاخیر ، ولتاژ کامل به مدار یکسو کننده پل و خروجی DC اضافه می شود ولتاژ به برق MOSFET ارائه می شود. زه کشی. کنترل کننده PFC مداری است که از تراشه کنترل فاکتور قدرت 8 پین LT1249 و اجزای جانبی کمتری تشکیل شده است. پین 8 یک سیگنال درایو با فرکانس سوئیچینگ 100 کیلوهرتز را تولید می کند که از طریق مدار درایو به دروازه سوئیچ قدرت MOSFET اضافه می شود و مبدل MOSFET با یک چرخه کار مشخص شروع به روشن و خاموش شدن می کند و میزان مورد نیاز را خارج می کند ولتاژ DC تراشه یکپارچه LT1249 تولید شده توسط Linear Technology دارای اسیلاتورهای داخلی ، ضربی جریان ، تقویت کننده های جریان ، تقویت کننده های ولتاژ خطا ، مقایسه کننده های ولتاژ و منابع ولتاژ مرجع است. با متوسط سازی جریان تنظیم شده عرض پالس با فرکانس بالا ، LT1249 می تواند به کمترین اعوجاج جریان ممکن دست یابد و می تواند در حالت های کار مداوم و ناپیوسته کار کند. علاوه بر این ، ضرب جریان داخلی ساخته شده در مربع جریان از تقویت کننده ولتاژ خطا می تواند باعث کاهش AC در بار کم شود ، در نتیجه اعوجاج جریان کم و پایداری سیستم بالا حفظ می شود. کنترل کننده PFC سیگنال های حسی را از یکسو کننده پل ، مبدل و مقاومت سنجش بین آنها برای اجرای توابع محافظتی متعدد مانند حد اوج جریان و محافظت در برابر ولتاژ اضافی استخراج می کند.
این سیستم عمدتا از ترانسفورماتور سوئیچینگ ، لوله سوئیچ قدرت MOSFET ، اجزای یکسوساز ، مدار سنجش (از جمله نمونه برداری از ولتاژ ، جریان و دما) ، منبع تغذیه کمکی ، کنترل کننده UC3843PWM و مدار رانندگی مرتبط تشکیل شده است. ورودی ولتاژ DC از مرحله قبلی به تخلیه کلید موازی MOSFET اضافه می شود و ورودی دروازه آن توسط مدار درایو توسط سیگنال سوئیچ فرکانس تنظیم شده در تراشه کنترل UC3843 تأمین می شود. پس از افزایش ولتاژ توسط ترانسفورماتور سوئیچینگ ، ولتاژ DC مورد نیاز با اصلاح و فیلتر بدست می آید. تراشه کنترل UC3843 یک تنظیم کننده کنترل PWM حالت فعلی است. این ویژگی دارای مبدل بهینه شده DC / DC ، جریان کم شروع ، جبران خودکار تغذیه متناوب ، حد جریان ، قفل ولتاژ پایین ، مهار پالس ، درایو جریان بالا و فرکانس سوئیچینگ تا 500 کیلو هرتز است. از تجزیه و تحلیل مدار داخلی UC3843 ، سیگنال مرجع داخلی و مقدار نمونه گیری ولتاژ ترانسفورماتور ثانویه پس از تصحیح و فیلتر در تقویت کننده خطا پردازش می شود. ولتاژ خطای پردازش شده و ولتاژ تشکیل شده توسط مقاومت حس به مقایسه کننده PWM وارد می شوند و خروجی آن به همان سیگنال ساعت است. پردازش شکل موج در مدار ماشه انجام می شود و در آخر یک سیگنال فرکانس سوئیچینگ با همان فرکانس فرکانس ساعت خارج می شود.
بحث در مورد موضوعات مرتبط در کاربردهای عملی
منبع تغذیه سوئیچینگ به دلایل مختلف در هنگام استفاده از فرستنده های پخش FM شانس بیشتری برای خرابی دارد. عوامل محیطی (مانند تهویه ، دما و رطوبت) در اتاق فرستنده ، مشکلات محافظت از صاعقه در کابینت کنترل برق ، سوئیچینگ خود منبع تغذیه و مشکلات دستگاه و مشکلات سوeration استفاده کارکنان همه از خطرات پنهان خرابی است. اگر می خواهید تجهیزات به طور معمول کار کنند ، علاوه بر تسلط بر دانش حرفه ای لازم ، تجمع مداوم تجربه نیز ضروری است. با مشاهده و تجزیه و تحلیل نمایشگر خطای مدار محافظ کمکی که در منبع تغذیه سوئیچینگ تعبیه شده است ، می توان میزان خرابی را به حداقل رساند. منبع تغذیه سوئیچینگ از یک خازن ذخیره انرژی با ظرفیت زیاد استفاده می کند که جریان موجی نسبتاً بزرگ را در حین کار ایجاد می کند ، به طوری که وقتی ولتاژ AC نزدیک به مقدار اوج است ، لوله سوئیچ خاموش می شود. تغییر فوری ولتاژ AC ورودی نیز می تواند نتیجه مشابهی ایجاد کند. بنابراین ، در مدار واقعی منبع تغذیه سوئیچینگ ، از یک ترمیستور با مشخصات دمایی منفی اغلب به صورت سری در مقابل بلوک یکسو کننده پل استفاده می شود. وقتی سوئیچ برق بسته می شود ، ترمیستور دارای درجه حرارت پایین و حالت مقاومت بالایی است و جریان ولتاژ سرکوب می شود. با افزایش دمای ترمیستور با جریان یافتن جریان ، مقاومت به صفر می رسد و ولتاژ ورودی کامل به بار اضافه می شود. با این حال ، این مکانیسم محافظتی اساسی در استفاده واقعی کمی ناکافی است. اگر سوئیچ برق برای چند ثانیه خاموش باشد و سپس دوباره بسته شود ، ترمیستور زمان کافی برای خنک شدن ندارد. در این زمان ، ولتاژ AC ورودی با دامنه نزدیک به مقدار پیک جریان موجی بزرگتر از حد نرمال ایجاد می کند. جریان ولتاژ بالاتر از 6 ولت روی مقاومت حس تولید می کند و چون تراشه LT1249 روشن نشده است نمی تواند نقش محافظتی داشته باشد. این علت مستقیم خرابی و خرابی اتصال کوتاه سوئیچ برق MOSFET است. این امر در قطع برق بسیاری از فرستنده های رادیویی FM ناشی از طوفان های شدید و بلایای بارانی در دالیان در ابتدای سال تأیید شد.
واریستور متصل به طور موازی در هر دو انتهای ورودی مدار AC همچنین می تواند موج های برق را جذب کند. در شرایطی که دمای محیط تغییر نکند ، با افزایش ولتاژ اعمال شده مقاومت وریستور به شدت کاهش می یابد. بنابراین ، تأثیر بهتری در جذب موج دارد. به منظور جلوگیری از ولتاژ ولتاژ ناشی از تعویض منبع تغذیه تقویت کننده نیرو ، برای محافظت از تجهیزات منبع تغذیه ، واریستور بین خطوط برق متصل می شود.
سیم اتصال به زمین پایه ترین و ساده ترین اقدام ایمنی است. کابینت ، پوسته جعبه تقویت کننده نیرو ، پوسته منبع تغذیه ، پانل و درب فرستنده به یکدیگر متصل شده و به ترمینال زمینی فرستنده متصل شده اند. پس از نصب فرستنده در محل ، ترمینال زمینی واحد (واقع در قسمت منبع تغذیه فرستنده) باید به یکدیگر متصل شود. گوشه های صفحه پایین به طور قابل اعتماد با زمین اتاق ماشین متصل می شوند تا از وقوع حوادث ناخوشایند ناشی از نشت برق جلوگیری شود. در عین حال ، لازم است که هر نقطه از مدار را که نیاز به زمین دارد ، زمین دهید ، بنابراین اطمینان حاصل شود که جریانی که باید زمین بخورد و جریان با فرکانس بالا که توسط فرستنده نشت می کند ، می تواند به راحتی در زمین جریان یابد.
نتیجه
اگرچه منبع تغذیه سوئیچینگ دارای ترکیبات مختلف توپولوژی مدار است ، اما به دلایل مختلف از جمله انواع بار ، نیازهای برق ، روش های کنترل و غیره گزینه های مختلفی وجود دارد ، اما واحد کنترل PFC و واحد کنترل PWM در منبع تغذیه سوئیچینگ عبارتند از: هسته ، که فرستنده پخش مدولاسیون فرکانس است. تضمین مهمی برای انتقال و انتشار سیگنال با کیفیت. علاوه بر این ، در طول استفاده از تجهیزات ، لازم است که به طور کامل وضعیت کار و پدیده های خرابی تجهیزات را درک کنیم ، و به طور مداوم تجربیات و درس ها را جمع کنیم. این امر به درک ویژگیهای خرابی منبع تغذیه سوئیچینگ ، بهبود سطح نگهداری فرستنده رادیویی FM و اطمینان از سالم بودن تجهیزات کمک خواهد کرد. .
محصول دیگر ما:
