스위칭 전원 공급 장치의 스위치 튜브 작동 원리
엄밀히 말하면 전도에서 차단으로 전환하는 과정은 매우 복잡하지만 작동 원리를 분석할 때 일반적으로 몇 가지 비주요 문제를 먼저 단순화합니다. 예를 들어, 전원 스위치가 켜져 있거나 꺼져 있을 때 켜짐 또는 꺼짐이라는 두 가지 상태로만 작동하는 이상적인 스위치라고 생각합니다. 그러나 실제로 스위치 튜브의 전도 및 차단은 모두 매우 복잡한 프로세스입니다. 만들거나 끊는 것 외에도 고주파수에서는 무시할 수 없는 문제도 있습니다. 스위치 튜브를 켜면 차단 영역에서 증폭 영역으로 작동한 다음 증폭 영역에서 포화 영역으로 작동합니다. 이 작업 과정은 미분 방정식을 사용하여 해결해야 하며 여기서는 너무 복잡하게 소개하고 싶지 않습니다.
간단히 말해서, 전원 스위치가 켜지고 꺼지는 데 시간이 걸립니다. 일반적으로 스위치 튜브의 온 타임 톤은 온 지연 시간 td와 온 상승 시간 tr로 간단히 나누어지며, 스위치 튜브의 오프 시간 toff는 오프 지연 시간 tstg로 나뉩니다(오프 저장이라고도 함). 시간) 및 오프 하강 시간 tf.
스위칭 전원 공급 장치의 첫 번째 작동 주기에서 출력 전압은 필터 에너지 저장 커패시터를 충전해야 합니다. 충전 전류가 크기 때문에 부하가 무거워집니다(또는 부하 단락과 동일). 따라서 일반 스위칭 전원 공급 장치는 소프트 스타트 조치를 채택해야 합니다. 처음에는 듀티 사이클이 매우 작다가 점차 정상이 됩니다. 즉, 출력 전력이 처음에는 매우 작다가 점차 증가합니다. 처음에는 작동 전압이 상대적으로 낮았다가 천천히 정상 값으로 상승합니다.
엄밀히 말하면 스위칭 전원 공급 장치는 항상 불안정한 상태에서 작동하며 안정성은 상대적일 뿐입니다. 예를 들어, 스위칭 전원 공급 장치의 전압 안정화 프로세스는 다음과 같습니다. 출력 전압이 상승하면 샘플링 및 비교 후 샘플링 회로가 펄스 폭 변조 회로에 오류 신호를 출력하여 듀티 사이클을 줄여 듀티 사이클을 줄입니다. 출력 전압; 출력 전압이 감소한 후 샘플링 및 비교 후 샘플링 회로는 펄스 폭 변조 회로에 오류 신호를 출력하여 듀티 사이클을 늘리고 출력 전압을 높입니다. 이 반복 주기에서 스위칭 전원 공급 장치의 출력 전압은 항상 평균 전압 값의 특정 주파수에서 위아래로 진동하며 소위 전압 안정화는 평균 출력 전압 값이 상대적으로 안정적인 것입니다.
스위칭 변압기의 1차 코일에 흐르는 전류는 안정된 값이 아니며 일반적으로 톱니파이며 정류기 출력 전류도 동일합니다. LED의 정전류 구동은 일반적으로 필터링 후 필터의 안정적인 출력 전류를 의미하며 이는 평균값을 의미하는 반면 필터의 입력 전류는 일반적으로 톱니파입니다.
스위칭 전원 공급 장치의 첫 번째 사이클은 일반적으로 스위치 트랜지스터의 전도에서 시작되는 것으로 간주되며, 이는 주로 분석하려는 회로가 시작되는 위치에 따라 달라집니다. 스위칭 전원 공급 장치의 모든 회로가 작동하기 시작하는 시점을 의미하는 경우 전원 스위치가 켜진 순간부터 시작되는 것으로 간주할 수 있습니다. 각 지점의 파형을 분석해야 하는 경우 회로의 특정 장치의 파형을 기준점(또는 동기화)으로 가져와야 합니다.
스위칭 전원 공급 장치의 첫 번째 사이클에서는 출력 전압이 필터 커패시터를 충전하기 때문에 일반적으로 샘플링 회로가 작동하지 않으며, 정상 값으로 충전하는 데 여러 사이클이 걸립니다. 출력 전압이 정상 값에 도달한 후에만 샘플링 회로가 정상적으로 작동할 수 있습니다. 그러나 샘플링 회로가 제대로 작동하기 전에는 출력 전압이 0과 같으며 이는 오류 신호 출력(음의 최대값)의 특수한 경우로도 간주됩니다. 이 경우 스위칭 전원 공급 장치에 소프트 스타트 회로가 없으면 작동 중에 스위치 튜브의 듀티 사이클이 커져 변압기가 쉽게 포화되고 스위치 튜브가 손상될 수 있습니다.
