Faktor apa yang perlu dipertimbangkan saat memilih catu daya switching
Bagi para insinyur, pemilihan catu daya switching adalah proses yang harus diselesaikan setiap kali mereka merencanakan catu daya. Ini adalah pertanyaan pilihan tunggal di permukaan, tetapi sebelum pemilihan akhir, para insinyur perlu mempertimbangkan banyak faktor. Tentu saja, kami memikirkannya pada saat pertama Ini akan menjadi masalah biaya. Yang ingin saya jelaskan pada artikel hari ini adalah bahwa dalam proses pemilihan catu daya switching, selain biaya, kita perlu memperhatikan beberapa faktor internal untuk memilih modul daya yang paling sesuai.
Mengenai pemilihan modul catu daya switching, kita perlu memperhatikan dan mempertimbangkan banyak aturan. Misalnya, nilai nominal kabel asuransi adalah 1A, yang mengacu pada target pada 25 derajat, tetapi jika peralatan bekerja pada 50 derajat, nilai nominal kabel asuransi mungkin lebih rendah dari 1A, dan margin desain pada suhu ini harus dipilih Lebih besar. Dengan cara yang sama, induktansi 1mH tidak selalu 1mH, pada 1kHz, jika Anda menggunakannya pada 1MHz, nilai induktansi 1mH yang dikirim oleh prosesor bukan 1mH, karena pada 1M kumparan induktansi Mendistribusikan kapasitansi pada awalnya memainkan peran besar, yang akan mengimbangi beberapa induktansi. Kerugian penyisipan filter IL=25dB adalah saat MHz Rs/RL=50 ohm (impedansi sumber dan impedansi beban), tetapi dalam praktiknya, sulit untuk mencapai impedansi untuk memenuhi persyaratan ini di aplikasi filter, jadi 25dB Kerugian penyisipan akan sangat berkurang. Manik-manik, kapasitor, dioda, resistor... semuanya memiliki aturan serupa. Mari kita bicara tentang aturan pemilihan modul catu daya selain biaya. Ada banyak topologi modul daya, seperti flyback, forward, push-pull, half-bridge, dan full-bridge, yang masing-masing unggul dalam indikator karakteristik tertentu karena prinsipnya yang berbeda.
Yang pertama adalah catu daya flyback. Dalam satu siklus sakelar, tidak ada pengosongan selama periode pengisian daya. Karena karakteristik ini, sulit untuk mencapai karakteristik manajemen waktu dan riak yang sangat baik. Meskipun dapat dicapai melalui penyimpanan energi yang besar Kapasitor sedikit membantu menyelesaikannya, tetapi cacat prinsip bagaimanapun juga cacat, dan kurangnya kecerdasan dapat dikompensasi melalui kerja keras, tetapi ketika menebusnya dan menghadapi masalah kritis, itu akan terjadi. tidak dapat mengatasi rintangan tertentu. Induktansi kebocoran juga besar dan masalah lainnya, tetapi kelebihannya adalah rangkaian sederhana, biaya rendah, ukuran kecil, tidak perlu menambahkan belitan reset magnetik, dan skema tegangan input relatif lebar. Justru karena ini menyumbang lebih dari 70 persen dari total pasar catu daya.
Mari kita bicara tentang struktur topologi catu daya switching penting lainnya di pasar catu daya. Karakteristik kontrol transien tegangan keluaran dari catu daya maju lebih baik, dan kapasitas beban lebih kuat, tetapi kerugiannya juga jelas. Induktor filter penyimpan energi yang besar dan dioda freewheeling digunakan, volumenya besar, dan tegangan gerak balik dari kumparan primer transformator tinggi. Persyaratan untuk tabung switching tinggi (mudah rusak dan rusak). Kecepatan respons transien arus catu daya dorong-tarik sangat tinggi, dan karakteristik keluaran voltase sangat baik. Di semua struktur topologi, ini adalah catu daya switching dengan tingkat pemanfaatan tertinggi, tidak ada kebocoran fluks magnet, dan sirkuit penggerak sederhana. Tetapi kerugiannya adalah bahwa kedua perangkat switching membutuhkan nilai tegangan tahan yang tinggi; ada dua set kumparan primer, dan catu daya switching push-pull dengan output daya kecil merupakan kerugian. Jika dua konverter maju tidak sepenuhnya simetris atau seimbang, magnetisasi bias yang terakumulasi setelah beberapa siklus akan membuat inti magnet penuh, menghasilkan arus eksitasi yang berlebihan dari transformator frekuensi tinggi, dan bahkan merusak tabung sakelar. Daya keluaran catu daya switching jembatan sangat besar, daya kerja sangat tinggi, nilai tegangan tahan tabung sakelar relatif rendah, dan kumparan primer transformator hanya membutuhkan satu belitan. Kerugiannya adalah daya rendah, akan ada wilayah semi-konduktor, dan kerugiannya besar.
Masalah di atas disebabkan oleh keuntungan dan kerugian yang melekat pada struktur topologinya. Meskipun kita dapat menganggap modul daya sebagai kotak hitam, ini juga merupakan poin yang harus kita perhatikan saat memilih catu daya. Karena solusi yang dapat mewujudkan fungsi yang sama, yang satu dapat diwujudkan dengan mudah, dan yang lainnya dapat diwujudkan dengan usaha keras.
Selain mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya saat memilih struktur topologi, kita juga perlu menilai ketidakstabilan beban. Beberapa beban relatif stabil, sementara beberapa beban lebih tidak stabil, dan beberapa bahkan tanpa beban, atau Beban penuh, atau peningkatan beban sesaat, atau terjadi penurunan beban sesaat, jika ada masalah seperti itu, yang terbaik adalah mengklarifikasi dengan produsen modul daya dan mengakui bahwa ada tindakan perlindungan yang diperlukan dalam rencananya, tidak semua catu daya dapat mencapai tujuan ini. Jenis beban dengan demikian juga merupakan faktor yang mempengaruhi. Modul biasa, yang keluarannya dirancang untuk beban resistif secara default, jika bebannya rasional atau beban kapasitif, perlu dijelaskan secara terpisah dengan produsen modul, sehingga perangkat internal atau parameter modul daya dapat sedikit disesuaikan saat produsen meninggalkan pabrik.
Selain faktor pemilihan yang sangat penting di atas, kita juga perlu mempertimbangkan frekuensi switching, riak, persyaratan keselamatan, dll. Saat memilih modul catu daya switching. Frekuensi switching modul daya juga perlu diperhatikan. Dia memilih pemilihan parameter filter (frekuensi cut-off, urutan) dari filter daya eksternal. Riak terkait dengan struktur topologi, parameter kapasitansi dan induktansi, dan keadaan beban. Untuk catu daya 5v, riak dapat mencapai 50mv, dan kesalahan catu daya tunggal adalah 1 persen. Untuk sirkuit yang membutuhkan presisi tinggi, kesalahan catu daya dan sirkuit ekspansi Kesalahan kabel sinyal, kesalahan kabel sinyal, kesalahan pembulatan AD, setelah beberapa kesalahan diakumulasikan dan digabungkan, kesalahan total akan menjadi besar. Apakah ada skema filter dalam modul daya, apakah ada persyaratan keselamatan (arus bocor, tegangan tahan insulasi, persyaratan kelembaban), karakteristik kenaikan suhu, daya pensakelaran, skema fluktuasi tegangan input, laju pengaturan beban, dll. di peralatan tempat modul daya berada , Masih banyak tempat untuk meminta. Sehingga dapat dipahami bahwa pemilihan modul catu daya switching bukan hanya biaya, yang merupakan satu-satunya indikator yang patut mendapat perhatian.
