दो कार्य मोड के साथ सिंगल-चिप स्विचिंग बिजली की आपूर्ति

दो कार्य मोड के साथ सिंगल-चिप स्विचिंग बिजली की आपूर्ति

सिंगल-चिप स्विचिंग बिजली आपूर्ति एकीकृत सर्किट में उच्च एकीकरण, उच्च लागत प्रदर्शन, सबसे सरल परिधीय सर्किट, सर्वोत्तम प्रदर्शन सूचकांक के फायदे हैं, और बिजली आवृत्ति ट्रांसफार्मर के बिना उच्च दक्षता वाली पृथक स्विचिंग बिजली आपूर्ति बना सकते हैं। 1990 के दशक के मध्य से अंत तक सामने आने के बाद, इसने मजबूत जीवन शक्ति दिखाई है। वर्तमान में, यह दुनिया में मध्यम और छोटी बिजली स्विचिंग बिजली आपूर्ति, सटीक स्विचिंग बिजली आपूर्ति और पावर मॉड्यूल के विकास के लिए पसंदीदा एकीकृत सर्किट बन गया है। इससे बनी स्विचिंग बिजली आपूर्ति उसी बिजली की रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति की लागत के बराबर है, जबकि बिजली आपूर्ति की दक्षता में काफी सुधार हुआ है, और मात्रा और वजन काफी कम हो गया है। इसने नई स्विचिंग बिजली आपूर्ति को बढ़ावा देने और लोकप्रिय बनाने के लिए अच्छी स्थितियाँ बनाई हैं।

मोनोलिथिक स्विचिंग बिजली आपूर्ति की विशेषताएं

(1)TOpSWitch-II में ऑसिलेटर, एरर एम्पलीफायर, पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेटर, गेट सर्किट, हाई वोल्टेज पावर स्विच ट्यूब (MOSFET), बायस सर्किट, ओवरकरंट प्रोटेक्शन सर्किट, ओवरहीट प्रोटेक्शन और पावर-ऑन रीसेट सर्किट, शटडाउन / ऑटो-रीस्टार्ट सर्किट शामिल हैं। . यह ग्रिड से आउटपुट टर्मिनल को पूरी तरह से अलग करने के लिए एक उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है, जो सुरक्षित और विश्वसनीय है। यह ओपन-ड्रेन आउटपुट के साथ एक करंट-नियंत्रित स्विचिंग बिजली आपूर्ति है। CMOS सर्किट के उपयोग के कारण डिवाइस की बिजली खपत काफी कम हो जाती है।

(2) केवल तीन टर्मिनल हैं: नियंत्रण टर्मिनल सी, स्रोत एस, और ड्रेन डी, जो तीन-टर्मिनल रैखिक नियामकों के बराबर हैं और सबसे सरल तरीके से बिजली आवृत्ति ट्रांसफार्मर के बिना फ्लाईबैक स्विचिंग बिजली आपूर्ति बना सकते हैं। विभिन्न प्रकार के नियंत्रण, पूर्वाग्रह और सुरक्षा कार्यों को पूरा करने के लिए, सी और डी बहु-कार्यात्मक टर्मिनल हैं, जो कई कार्यों के साथ एक पिन का एहसास कराते हैं। नियंत्रण टर्मिनल को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसके तीन कार्य हैं: ①इस टर्मिनल का वोल्टेज वीसी ऑन-चिप शंट रेगुलेटर और गेट ड्राइवर चरण के लिए बायस वोल्टेज प्रदान करता है; ②इस टर्मिनल का वर्तमान आईसी कर्तव्य चक्र को समायोजित कर सकता है; ③इस टर्मिनल का उपयोग बिजली आपूर्ति शाखा के रूप में भी किया जाता है। स्वचालित पुनरारंभ/क्षतिपूर्ति संधारित्र के साथ कनेक्शन बिंदु, स्वचालित पुनरारंभ की आवृत्ति बाहरी बाईपास संधारित्र द्वारा निर्धारित की जाती है, और नियंत्रण लूप को मुआवजा दिया जाता है।

(3) इनपुट एसी वोल्टेज की सीमा अत्यंत विस्तृत है। निश्चित वोल्टेज इनपुट के लिए 220V±15 प्रतिशत AC पावर वैकल्पिक है, यदि यह 85~265V वाइड-रेंजिंग AC पावर से सुसज्जित है, तो अधिकतम आउटपुट पावर 40 प्रतिशत कम हो जाएगी। स्विचिंग बिजली आपूर्ति की इनपुट आवृत्ति रेंज 47~440Hz है।

(4) स्विचिंग आवृत्ति का विशिष्ट मान 100KHz है, और कर्तव्य अनुपात की समायोजन सीमा 1.7 प्रतिशत से 67 प्रतिशत है। बिजली आपूर्ति दक्षता लगभग 80 प्रतिशत है, 90 प्रतिशत तक, जो रैखिक एकीकृत विनियमित बिजली आपूर्ति से लगभग दोगुनी है। इसकी कार्यशील तापमान सीमा 0-70 डिग्री है चिप का अधिकतम जंक्शन तापमान Tjm=135 डिग्री है।

(5) TOPSwitch-II का मूल कार्य सिद्धांत वोल्टेज विनियमन के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए कर्तव्य अनुपात डी को समायोजित करने के लिए फीडबैक वर्तमान आईसी का उपयोग करना है। उदाहरण के लिए, जब स्विचिंग बिजली आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज VOT किसी कारण से होता है, तो ऑप्टोकॉप्लर फीडबैक सर्किट Ic↑→त्रुटि वोल्टेज Vrt→D↓→Vo↓ बना देगा, ताकि Vo अपरिवर्तित रहे। विपरीतता से।

(6) परिधीय सर्किट सरल है और लागत कम है। बाह्य रूप से केवल सुधार फिल्टर, उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर, प्राथमिक सुरक्षा सर्किट, फीडबैक सर्किट और आउटपुट सर्किट को जोड़ने की आवश्यकता है। ऐसे चिप्स के उपयोग से बिजली आपूर्ति स्विच करने से उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को भी कम किया जा सकता है।

मोनोलिथिक स्विचिंग बिजली आपूर्ति के दो कार्य मोड

मोनोलिथिक स्विचिंग बिजली आपूर्ति में दो बुनियादी कार्य मोड हैं: एक निरंतर मोड CUM (कंटीन्युअस मोड) है, और दूसरा असंतत मोड है

चित्र में दो मोड के स्विचिंग वर्तमान तरंग रूप।

(ए) निरंतर मोड (बी) असंतत मोड

डीयूएम (डिसकंटिन्युअस मोड)। इन दोनों मोड के स्विचिंग करंट तरंगों को क्रमशः चित्र (ए) और चित्र (बी) में दिखाया गया है। यह चित्र से देखा जा सकता है कि निरंतर मोड में, प्राथमिक स्विच करंट एक निश्चित आयाम से शुरू होता है, फिर चरम मूल्य तक बढ़ जाता है, और फिर जल्दी से शून्य पर लौट आता है। इसका स्विचिंग करंट वेवफॉर्म ट्रैपेज़ॉइडल है। इससे पता चलता है कि निरंतर मोड में, चूंकि उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर में संग्रहीत ऊर्जा प्रत्येक स्विचिंग चक्र में पूरी तरह से जारी नहीं होती है, अगले स्विचिंग चक्र में प्रारंभिक ऊर्जा होती है। निरंतर मोड को अपनाने से प्राथमिक शिखर वर्तमान आईपी और प्रभावी मूल्य वर्तमान आईआरएमएस को कम किया जा सकता है, और चिप की बिजली खपत को कम किया जा सकता है। हालाँकि, निरंतर मोड के लिए प्राथमिक प्रेरण एलपी में वृद्धि की आवश्यकता होती है, जिससे उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर के आकार में वृद्धि होगी। संक्षेप में, निरंतर मोड छोटी शक्ति वाले टॉपस्विच और बड़े आकार वाले उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर के लिए उपयुक्त है।

असंतत मोड में स्विच करंट शून्य से चरम मान तक बढ़ता है और फिर शून्य पर गिर जाता है। इसका मतलब यह है कि उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर में संग्रहीत ऊर्जा को प्रत्येक स्विचिंग चक्र में पूरी तरह से जारी किया जाना चाहिए, और इसकी स्विचिंग वर्तमान तरंग त्रिकोणीय है। असंतत मोड में आईपी और आईआरएमएस मान बड़े हैं, लेकिन आवश्यक एलपी छोटा है। इसलिए, यह बड़े आउटपुट पावर के साथ TOPSwitch को अपनाने और छोटे आकार के साथ उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर से मेल खाने के लिए उपयुक्त है।