Princip rada transformatora snage frekvencije i sklopnog napajanja
Princip rada transformatora snage frekvencije je relativno jednostavan. Ulazni napon izmjenične struje frekvencije primarne zavojnice pretvara se u magnetsko polje, koje se prenosi na sekundarnu zavojnicu kroz magnetski vodljivi materijal (obično silikonski čelični lim) kako bi se inducirao napon. Izlazna frekvencija je ista kao i ulazna frekvencija, a napon se smanjuje prema omjeru zavoja primarne i sekundarne zavojnice (ako ima više zavoja sekundara, to je pojačanje). Budući da je izlaz transformatora izmjenična struja, a većina električnih krugova koristi istosmjernu struju, izlazni napon transformatora treba ispraviti, filtrirati, stabilizirati i drugi krugovi postati relativno gladak i stabilan napon za rad kruga opterećenja.
Osnovni transformacijski element sklopnog napajanja je i dalje transformator, a također slijedi pravilo da je omjer napona jednak omjeru zavoja. Za razliku od mrežnog frekvencijskog transformatora, sklopno napajanje treba povećati radnu frekvenciju, odnosno promijeniti niskofrekventni izmjenični napon u visokofrekventni izmjenični napon, što zahtijeva realizaciju dodatnog upravljačkog kruga. Budući da rad kruga zahtijeva istosmjernu struju, ulazni izmjenični napon prvo se mora ispraviti da postane napon istosmjerne struje prije nego što njime može upravljati sljedeći krug. Uzmimo uobičajeno korišteni krug punjača za mobilni telefon kao primjer kako bismo ukratko razumjeli princip rada prekidačkog napajanja.
Nakon što se ulazni 220V AC napon ispravi i filtrira, postat će DC napon od oko 310V (to je vršna vrijednost 220V AC napona). Zatim, ovaj istosmjerni napon treba pretvoriti u visokofrekventni izmjenični napon. Za pretvaranje tog napona u visokofrekventnu izmjeničnu struju, najlakši način je korištenje sklopke za brzo otvaranje i zatvaranje sklopke, tako da se istosmjerna struja može pretvoriti u brzi impulsni istosmjerni napon. Komponenta koja ostvaruje ovu sklopku je tranzistor. Tranzistori, uključujući uobičajeno korištene triode i tranzistore s efektom polja, itd., ove dvije komponente mogu se koristiti kao elektroničke sklopke, odnosno, kontrolirane naponom pina (baza triode i vrata tranzistora s efektom polja), samo Druga dva pina se mogu uključivati i isključivati.
S prekidačem, sljedeći korak je imati krug za upravljanje prekidačem. Funkcija ovog kruga je izlaz signala za prebacivanje velike brzine za kontrolu uključivanja i isključivanja cijevi prekidača. Taj se krug naziva titrajni krug. Postoje mnoge vrste oscilirajućih krugova u prekidačkim izvorima napajanja, bez obzira koji od njih, funkcija je osigurati upravljačke signale sklopnoj cijevi.
Nakon kontrole upravljačkog kruga, ulazni napon se mijenja iz niskofrekventne izmjenične struje u visokofrekventni impulsni istosmjerni napon, koji se unosi u transformator za smanjenje, a izlazni napon transformatora će također biti ispravljen i filtriran da postane izlaz istosmjerne struje, koji se daje opterećenju Rad. Za razliku od mrežnog frekvencijskog transformatora, prekidački izvor napajanja također ima dio kruga detekcije napona, koji će dati povratni signal izlaznog napona primarnom upravljačkom krugu transformatora za regulaciju napona nakon detekcije, tako da izlazni napon komutacije napajanje je stabilno. performanse su poboljšane i mogu imati širok raspon ulaznog napona. Stoga se radni proces prekidačkog napajanja zapravo ostvaruje pomoću nekoliko procesa AC-DC, DC-AC, a zatim AC-DC.
Ovdje se može postaviti pitanje, nije li transformator u stanju prenositi samo izmjeničnu struju, zašto se istosmjerna snaga prekidačkog napajanja također može transformirati kroz transformator? Istina je da transformator može proći samo kroz izmjeničnu struju. Točnije, potrebna mu je promjena magnetskog toka. Budući da je izmjenična struja energetske frekvencije sinusni val i ima pozitivne i negativne polucikluse, proizvest će promjenu u magnetskom toku. Uklopno napajanje koristi preklopnu cijev za pretvaranje istosmjerne struje u impulsnu istosmjernu struju. Preklopna cijev mijenja se iz graničnog u vodljivi, a zatim iz vodljivog u granični, što će također proizvesti promjene u magnetskom toku.
