Конструкція машини з регулюванням імпульсів
Сьогодні найпоширенішим видом електроживлення є імпульсне джерело живлення.
Сьогодні найпоширенішим видом електроживлення є імпульсне джерело живлення. Ці пристрої використовують широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ) для регулювання виходу. Сьогодні в поставках використовується кілька різних конфігурацій схеми ШІМ. У всіх випадках логічний сигнал ШІМ керує імпульсним силовим транзистором, а силовий транзистор - навантаженням.
Комутаційний транзистор швидко вмикається і вимикається, виробляючи нарізану постійну напругу. Нарізана напруга постійного струму подається на трансформатор, який перетворює пульсуючий постійний струм на високочастотний змінний струм. Потім цей змінний струм подається на другий мостовий випрямляч, який видає кінцевий вихід постійного струму. Сенсорний контур постійно контролює вихідну напругу, регулюючи робочий цикл перемикання, щоб підтримувати постійну вихідну напругу.
Імпульсні джерела живлення ефективніші, ніж регульовані послідовно, оскільки в імпульсному транзисторі розсіюється мало енергії. Імпульсні джерела живлення фізично менші, ніж типи, що регулюються послідовно, оскільки компоненти, що працюють на частоті комутації (зазвичай 20 кГц), набагато менші, ніж ті, що використовуються в неперемикальному джерелі живлення, що працює на частотах від 50 до 60 Гц. Ці джерела живлення добре підходять там, де потрібна компактність, ефективність та помірно точне регулювання. Але джерела живлення імпульсного типу є електричними, а іноді і звуковими. Таким чином, вони непридатні для живлення ланцюгів, чутливих до електричних шумів, якщо ці ланцюги не відфільтровані та екрановані. Нарешті, переключення джерел живлення, як правило, дорожче за інші джерела живлення.
Частоти перемикання постійно зростають. До переваг більш високих частот належать зменшений розмір компонента, менша напруга пульсацій, більша потужність на одиницю об'єму та тиха робота. Хоча сьогодні частотою від 20 до 30 кГц є найбільш часто використовувана частота, також використовується від 100 до 500 кГц. А деякі інтегральні схеми типу ШІМ здатні обробляти частоти перемикання на 1 МГц і більше.
Схема, яка виробляє сигнал ШІМ-приводу, тепер доступна на багатьох стандартних мікросхемах. Ці чіпи мають різноманітні функції. Багато функцій захищають мікросхему та джерело живлення від пускових струмів, перенапруг та коротких замикань. Інші дозволяють дизайнеру постачати більшу гнучкість, як-от дистанційне управління ввімкнення/вимкнення, дистанційне зондування помилок та пропорційне розподіл струму навантаження. Спеціальні мікросхеми та мікропроцесори тепер вбудовані в більш складні джерела живлення, особливо ті, що взаємодіють з головними комп'ютерами через стандартні шини.
Виробники пропозицій кажуть, що опції швидко стають стандартними функціями, оскільки користувачі вимагають кращих продуктів. І оскільки системи ускладнюються, стандартні функції стають предметом першої необхідності. Захист від перенапруги, регульована напруга та активний плавний пуск - одні з найпоширеніших можливостей сучасних джерел живлення, які колись були опціями. Додаткові параметри, які є кандидатами на стандартизацію, включають спеціалізовані фільтри EMI, індикатори відмови та живлення, а також схеми балансу струму для пропорційного розподілу навантаження.
Переключення зазвичай здійснюється одним із трьох способів. Перший - це конфігурація схеми зворотного зв'язку. Він підходить до 100 Вт і є найбільш економічним з трьох типів, оскільки містить найменшу кількість деталей. Другий називається прямим перетворювачем. Це найефективніше за вартістю від 80 до 200 Вт. Третій - це більш складний тип, який випускається як центрально-витяжна двотактна схема або напівмостова двотактна схема. Ці два широко використовуються в діапазоні від 150 до 600 Вт.