스위치 모드 전원 공급 장치에 대한 모든 정보

전원 공급 회로는 모든 전기 및 전자 회로 올빼미 회로 또는 기계, 컴퓨터 등과 같은 부하에 전력을 제공합니다. 이러한 다양한 부하에는 다양한 범위와 특성에서 다양한 형태의 전력이 필요합니다. 따라서 전력은 다른 전력 변환기를 사용하여 원하는 형태로 변환됩니다. 기본적으로 다양한 부하는 SMPS (스위치 모드 전원 공급 장치), AC 전원 공급 장치, AC-DC 전원 공급 장치, 프로그래밍 가능 전원 공급 장치, 고전압과 같은 다양한 유형의 전원 공급 장치에서 작동합니다. 전원 공급 & uninteruptable 전원 공급 장치.

스위치 모드 전원 공급 장치

SMPS (스위치 모드 전원 공급 장치) 란 무엇입니까?

SMPS는 스위칭 레귤레이터에 전원 공급 장치가 포함되어있는 경우 필요한 특성을 가진 한 형태에서 다른 형태로 전력을 변환하는 것을 스위치 모드 전원 공급 장치라고합니다. 이 전원 공급 장치는 DC i / p 전압 또는 조정되지 않은 AC에서 조정 된 DC o / p 전압을 얻는 데 사용됩니다.

SMPS

SMPS는 다른 전원 공급 장치와 같이 복잡한 회로로 소스에서 부하로 공급합니다. MPS는 전력을 소비하는 다양한 전기 및 전자 기기와 전자 프로젝트 설계에 매우 중요합니다.

SMPS의 토폴로지

SMPS의 토폴로지는 AC-DC 컨버터, DC-DC 컨버터, 포워드 컨버터 및 플라이 백 컨버터와 같은 다양한 유형으로 분류됩니다.

스위치 모드 전원 공급 장치의 작동 원리

스위치 모드 전원 공급 장치 토폴로지의 작동은 아래에서 설명합니다.

DC-DC 컨버터 SMPS 작동

이 전원에서 고전압 DC 전원은 DC 전원에서 직접 획득됩니다. 그런 다음이 고전압 DC 전원은 일반적으로 15KHz-5KHz 범위에서 전환됩니다. 그런 다음 50Hz의 강압 변압기 장치로 공급됩니다. 이 변압기의 O / P는 정류기에 공급 ,이 정류 된 O / P 전력은 부하의 소스로 사용되며 발진기 ON 시간을 제어하고 폐쇄 루프 레귤레이터를 구성합니다.

DC-DC 컨버터 SMPS

스위칭 전원 공급 장치 o / p는 다음을 사용하여 조정됩니다. 펄스 폭 변조 위의 회로에 표시된 것처럼 스위치는 PWM 발진기에 의해 구동되고 변압기에 전원이 공급 될 때 간접적으로 강압 변압기가 제어됩니다. 따라서이 o / p 전압과 PWM 신호는 서로 반비례하므로 o / p는 펄스 폭 변조에 의해 제어됩니다. 듀티 사이클이 50 %이면 최대 전력이 변압기를 통해 전달되고 듀티 사이클이 떨어지면 변압기의 전력도 전력 손실을 줄여서 떨어집니다.

AC-DC 컨버터 SMPS 작동

이 유형의 SMPS는 AC i / p가 있으며 정류기 및 필터를 사용하여 DC로 변환됩니다. 이 조정되지 않은 DC ​​전압은 역률 보정 영향을받는 회로. 이는 전압 피크 주변에서 정류기가 역률에 영향을 미치는 상당한 고주파 에너지를 갖는 짧은 전류 펄스를 끌어서 감소시키기 때문입니다.

AC-DC 컨버터 SMPS

위에서 논의한 컨버터와 거의 관련이 있지만 여기서는 DC 전원 공급 장치 대신 AC i / p를 사용했습니다. 따라서 정류기와 필터를 혼합 한이 블록 다이어그램은 AC를 DC로 변환하는 데 사용되며 스위칭 동작은 파워 MOSFET 증폭기를 사용하여 수행됩니다. 그만큼 MOSFET 트랜지스터 낮은 온 저항을 소비하고 높은 전류에 저항 할 수 있습니다. 스위칭 주파수는 일반인 (20KHz 이상)에 대해 낮게 유지되어야하며 스위칭 동작은 PWM 발진기를 사용하는 피드백에 의해 제어됩니다.

다시,이 AC 전압은 변압기의 o / p 전압 레벨을 높이거나 낮추려면 위 그림에 나와 있습니다. 그런 다음이 변압기의 o / p는 o / p 필터와 정류기를 사용하여 정류 및 평활화됩니다. o / p 전압은 기준 전압과 비교하여 피드백 회로에 의해 제어됩니다.

플라이 백 컨버터 SMPS 작동

o / p 전력이 매우 낮은 (100W 미만) SMPS 회로를 플라이 백 컨버터 SMPS라고합니다. 이 유형의 SMPS는 다른 SMPS 회로에 비해 매우 낮고 단순한 회로입니다. 이 유형의 SMPS는 저전력 애플리케이션에 사용됩니다.

플라이 백 컨버터 유형 SMPS

일정한 크기의 조정되지 않은 i / p 전압은 스위칭 주파수가 약 100kHz 인 MOSFET을 사용하여 빠르게 스위칭하여 선호하는 o / p 전압으로 변경됩니다. 전압 절연은 변압기를 사용하여 얻을 수 있습니다. 스위치의 작동은 실용적인 플라이 백 컨버터를 실행하면서 PWM을 사용하여 제어 할 수 있습니다.

플라이 백 트랜스포머는 일반 트랜스포머와 다른 특성을 나타내며, 플라이 백 트랜스포머에는 자기 결합 인덕터 역할을하는 두 개의 권선이 있습니다. 이 변압기의 O / P는 커패시터를 통해 전달되고 필터링 및 정류 용 다이오드 . 위 그림에서 볼 수 있듯이 SMPS의 o / p는 필터 커패시터 양단의 전압으로 취할 수 있습니다.

포워드 컨버터 유형 SMPS 작동

이 유형의 SMPS는 플라이 백 컨버터 유형 SMPS와 거의 동일합니다. 그러나 이러한 유형의 SMPS에서는 스위치를 제어하기 위해 변압기의 2 차 권선의 o / p에 제어 장치가 연결됩니다. 플라이 백 컨버터에 비해 필터링 및 정류 회로가 복잡합니다.

포워드 컨버터 유형 SMPS

이는 스케일링 및 절연에 사용되는 변압기와 함께 DC-DC 벅 컨버터라고도합니다. 'D1'다이오드 및 'C'커패시터 외에도 인덕터 L 및 다이오드 D가 o / p 끝에 연결됩니다. 'S'스위치가 켜지면 변압기의 1 차 권선에 i / p가 제공됩니다. 따라서 변압기의 2 차 권선에서 조정 된 전압이 생성됩니다.

따라서 D1 다이오드는 순방향 바이어스되고 스케일링 된 전압은 부하를 진행하는 LPF를 통해 전달됩니다. 스위치 S가 켜지면 권선을 통과하는 전류가 0에 도달하지만 유도 필터 및 부하를 통과하는 전류는 곧 변경 될 수 없으며 코스 팅 다이오드 D2에 의해이 전류에 레인이 제공됩니다. 필터 인덕터를 사용하여 D2 다이오드에 필요한 전압 및 유도 필터에서 전류의 안정성을 유지하는 데 필요한 전자기력을 유지합니다. 전류가 o / p 전압에 대해 떨어지더라도 큰 용량 성 필터의 존재로 거의 일정한 o / p 전압이 유지됩니다. 전력 범위가 100W ~ 200W 인 다양한 스위칭 애플리케이션에 정기적으로 사용됩니다.

이 모든 것 스위치 모드 전원 공급 장치 및 벅 컨버터, 벅-부스트 컨버터 자체 발진 플라이 백 컨버터, 부스트 컨버터, Cuk, Sepic, Boost-buck을 포함하는 그 유형. 그러나이 기사에서는 AC-DC 컨버터, DC-DC 컨버터, 순방향 및 플라이 백 컨버터와 같은 몇 가지 유형의 SMPS에 대해 설명합니다. 또한 SMPS 유형에 관한 모든 정보는 아래 의견란에 의견을 제시하고 의견을 제공하기 위해 자유롭게 피드백을 제공했습니다.