Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback

Με τον ειδικό τρόπο λειτουργίας και τα δομικά χαρακτηριστικά του, η εναλλαγή flybackπηγή ενέργειας ήταν η πρώτη επιλογή για πολλές καταστάσεις εφαρμογής στον τομέα του σχεδιασμού πηγής ενέργειας. Τα οφέλη και τα μειονεκτήματα της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback θα συζητηθούν διεξοδικά σε αυτό το έγγραφο μαζί με μια λεπτομερή τεχνική αναφορά για τους σχεδιαστές.

Οφέλη και μειονεκτήματα της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback

Πηγή τροφοδοσίας Z3PW

1 Η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback παράγει χαμηλότερα χαρακτηριστικά εξόδου για τάση και ρεύμα από ό, τι η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής προς τα εμπρός.

Κατά τη στιγμή που ο διακόπτης ελέγχου είναι ενεργοποιημένος, η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback δεν δίνει την έξοδο ισχύος φορτίου. Για την παραγωγή παραγωγής στο φορτίο κατά την περίοδο κατά την οποία ο διακόπτης ελέγχου είναι απενεργοποιημένος, αλλάζει μόνο την αποθηκευμένη ενέργεια σε αντίστροφη ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Από την άλλη πλευρά, η μέση τιμή της εξόδου τάσης από το δευτερεύον πηνίο του μετασχηματιστή είναι περίπου ίση με το ήμισυ της μέγιστης τάσης όταν ο κύκλος λειτουργίας του διακόπτη ελέγχου είναι 0,5. Το ρεύμα που ρέει μέσω του φορτίου είναι ακριβώς ίσο με το ένα τέταρτο του μέγιστου ρεύματος του δευτερεύοντος πηνίου του μετασχηματιστή. Δηλαδή, ο συντελεστής κυματισμού τάσης είναι ίσος με 2 και ο τρέχων συντελεστής κυματισμού είναι ίσος με 4. Ίδια με εκείνη της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής προς τα εμπρός. Τα χαρακτηριστικά εξόδου της πηγής ενέργειας μεταγωγής Flyback για την τάση και το τρέχον δείχνουν να είναι χειρότερα από αυτά της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής προς τα εμπρός. Ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείται η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback, ο κύκλος λειτουργίας είναι συνήθως μικρότερος από 0,5 για να ελαχιστοποιηθεί το σοκ υπερβολικής τάσης του σωλήνα ρεύματος. Αυτή τη στιγμή, το ρεύμα που ρέει μέσω του δευτερογενούς πηνίου του μετασχηματιστή θα είναι διαλείπουσα, ο συντελεστής κυματισμού της τάσης και του ρεύματος θα αυξηθεί και τα χαρακτηριστικά της παραγωγής της τάσης και του ρεύματος θα επιδεινωθούν.

2 Η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback έχει κάπως αδύναμες ιδιότητες παροδικής ελέγχου.

Δεδομένου ότι η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback παρέχει μόνο έξοδο ενέργειας στο φορτίο κατά τη διάρκεια της περιόδου απενεργοποίησης, όταν αλλάζει το ρεύμα φορτίου, η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής δεν μπορεί να ανταποκριθεί αμέσως στην τάση εξόδου ή το ρεύμα, αλλά πρέπει να περιμένει μέχρι τον επόμενο κύκλο. Μέσω του κυκλώματος δειγματοληψίας τάσης εξόδου και ελέγχου πλάτους, η πηγή ενέργειας μεταγωγής αρχίζει να αντιδρά σε αυτό που έχει περάσει, μεταβάλλοντας έτσι τον κύκλο λειτουργίας. Επομένως, τα μεταβατικά χαρακτηριστικά ελέγχου της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback είναι σχετικά φτωχά. Μερικές φορές η τάση εξόδου της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback μπορεί να τσαλακώνει όταν η συχνότητα και η φάση της αλλαγής ρεύματος φορτίου ταιριάζουν με τα χαρακτηριστικά καθυστέρησης της εξόδου τάσης από το κύκλωμα ελέγχου δειγματοληψίας και διαμόρφωσης πλάτους. Πιθανότατα, αυτό το σενάριο προκύπτει στην πηγή τροφοδοσίας της τηλεόρασης.

3 Η απόδοση εργασίας του μετασχηματιστή πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback είναι χαμηλή και η επαγωγή διαρροής των κύριων και δευτερογενών πηνίων του είναι μάλλον σημαντική.

Ο πυρήνας σιδήρου του μετασχηματιστή πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback γενικά πρέπει να αφήσει ένα συγκεκριμένο κενό αέρα. Από τη μία πλευρά, πρέπει να αποφευχθεί, από πολύ υψηλό ρεύμα που ρέει μέσα από το κύριο πηνίο του μετασχηματιστή, τον πυρήνα σιδήρου του μετασχηματιστή να προκαλεί εύκολα μαγνητικό κορεσμό. Αντίθετα, δεδομένου ότι η ισχύς εξόδου του μετασχηματιστή είναι χαμηλή, το κενό αέρα του ρυθμιστή τάσης πρέπει να αλλάξει καθώς και ο αριθμός των στροφών του κύριου πηνίου για να τροποποιήσει την επαγωγή του. Κατά συνέπεια, η επαγωγή διαρροής των κύριων και δευτερογενών πηνίων του μετασχηματιστή πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback είναι μάλλον μεγάλος, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση εργασίας του μετασχηματιστή πηγής ενέργειας μεταγωγής. Επιπλέον, η επαγωγή διαρροής θα παράγει πίσω ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η οποία είναι εύκολο να σπάσει το σωλήνα διακόπτη.

4 Τα πλεονεκτήματα της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback είναι ότι το κύκλωμα είναι σχετικά απλό και ο όγκος είναι σχετικά μικρός. Το πλάτος διαμόρφωσης της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής Flyback είναι πολύ υψηλότερο από αυτό της τάσης εξόδου πηγής τροφοδοσίας προς τα εμπρός.

Τα πλεονεκτήματα της πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback είναι ότι το κύκλωμα είναι σχετικά απλό και χρησιμοποιεί λιγότερο από ένα μεγάλο αναδόχου φίλτρου αποθήκευσης ενέργειας και μια δίοδο ελεύθερου τροχού από την πηγή τροφοδοσίας προς τα εμπρός. Ταυτόχρονα, η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback έχει μικρότερο όγκο από την πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής προς τα εμπρός και το κόστος είναι επίσης μικρότερο. Επιπλέον, σημαντικά μεγαλύτερη από την πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής προς τα εμπρός είναι το εύρος διαμόρφωσης της τάσης εξόδου πηγής τροφοδοσίας μεταγωγής flyback. Κατά συνέπεια, η πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback απαιτεί αρκετά χαμηλό πλάτος σήματος σφάλματος του ελέγχου του κύκλου λειτουργίας καθώς και περιορισμένο κέρδος και δυναμικό εύρος του ενισχυτή σήματος σφάλματος. Οι πηγές τροφοδοσίας μεταγωγής flyback εξακολουθούν να είναι κάπως συνηθισμένες στον τομέα των οικιακών συσκευών λόγω των παροχών τους.

5 Οι πηγές τροφοδοσίας μεταγωγής flyback χρησιμοποιούνται κυρίως σε περιπτώσεις με χαμηλή ισχύ ή πολλαπλές εξόδους.

6 Οι πηγές τροφοδοσίας μεταγωγής flyback δεν απαιτούν περιελίξεις μαγνητικής επαναφοράς.

Όταν ο σωλήνας του διακόπτη απενεργοποιείται σε πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback, η αποθήκευση ενέργειας μετασχηματιστή του μετατροπέα flyback απελευθερώνεται στο φορτίο και ο μαγνητικός πυρήνας επαναφέρεται φυσικά χωρίς απαιτούμενες διαδικασίες μαγνητικής επαναφοράς.

7. Σε μια πηγή τροφοδοσίας μεταγωγής flyback, ο ρυθμιστής τάσης έχει τόσο τη λειτουργία της αποθήκευσης ενέργειας όσο και τη λειτουργία του μετασχηματισμού και της απομόνωσης τάσης.

Σε εφαρμογές εξόδου χαμηλής ισχύος και πολλαπλών καναλιών με τα οφέλη του απλού κυκλώματος, μικρού μεγέθους και χαμηλού κόστους, η πηγή ενέργειας μεταγωγής flyback βρίσκει μια θέση. Είναι αδύνατο να παραβληθεί, ωστόσο, οι περιορισμοί της σε χαρακτηριστικά τάσης και ρεύματος, χαρακτηριστικά μεταβατικών ελέγχου και αποτελεσματικότητα μετασχηματιστή. Οι σχεδιαστές θα πρέπει να δώσουν σε αυτά τα στοιχεία διεξοδική σκέψη και να επιλέξουν το καλύτερο σύστημα πηγής ενέργειας.