Klasifikacija sklopnog napajanja, detaljno objašnjenje AD/DC i DC/DC napajanja.
Klasifikacija sklopnog napajanja
Ljudsko tehničko područje prekidačkog napajanja je razvoj srodnih energetskih elektroničkih uređaja uz razvoj tehnologije pretvorbe frekvencije prekidača. Njih dvoje međusobno promiču razvoj prekidačkog napajanja u smjeru laganog, malog, tankog, niskog šuma, visoke pouzdanosti i zaštite od smetnji s godišnjom stopom rasta od više od dvije znamenke. Preklopno napajanje može se podijeliti u dvije kategorije: AC/DC i DC/DC. DC/DC pretvarač je modulariziran, a tehnologija dizajna i proizvodni proces sazreli su i standardizirani u zemlji i inozemstvu te su ih korisnici prepoznali. Međutim, modularizacija AC/DC naišla je na kompliciranije tehničke i tehnološke proizvodne probleme u procesu modularizacije zbog vlastitih karakteristika. Struktura i karakteristike dviju vrsta sklopnih izvora napajanja opisani su u nastavku.
2.1 DC/DC pretvorba
DC/DC pretvorba je pretvaranje fiksnog istosmjernog napona u promjenjivi istosmjerni napon, također poznato kao DC sjeckanje. Chopper radi na dva načina, jedan je da način modulacije širine impulsa Ts ostaje nepromijenjen, mijenjajući ton (univerzalni), a drugi je da način modulacije frekvencije ton ostaje nepromijenjen, mijenjajući Ts (sklon smetnjama). Njegov specifični krug sastoji se od sljedećih kategorija:
(1) Buck sklop s nižim čoperom, čiji je izlazni prosječni napon Uo manji od ulaznog napona Ui i ima isti polaritet.
(2) Krug za pojačanje - čoper za pojačanje, čiji je izlazni prosječni napon Uo veći od ulaznog napona Ui, a polaritet je isti.
(3) Buck-Boost sklop - buck ili boost chopper, čiji je izlazni prosječni napon Uo veći ili manji od ulaznog napona Ui, sa suprotnim polaritetom i induktivnim prijenosom.
(4) Cuk sklop s nižim ili pojačanim čoperom, čiji je izlazni prosječni napon Uo veći ili manji od ulaznog napona UI, sa suprotnim polaritetom i kapacitivnim prijenosom.
Danas je tehnologija mekog preklapanja napravila kvalitativni skok u DC/DC. Mnogi ECI DC/DC pretvarači s mekim prebacivanjem koje je dizajnirala i proizvela tvrtka VICOR u Sjedinjenim Državama imaju * velike izlazne snage od 300 W, 600 W i 800 W, a odgovarajuće gustoće snage su (6, 2, 10, 17) W/cm3, a učinkovitost je (80-90)%. Visokofrekventni prekidački modul napajanja serije RM s tehnologijom mekog preklapanja koji je nedavno predstavila tvrtka NemicLambda iz Japana ima frekvenciju prekapčanja od (200~300)kHz i gustoću snage od 27 W/cm3. Usvojen je sinkroni ispravljač (MOS-FET umjesto Schottky diode), koji poboljšava učinkovitost cijelog kruga na 90%.
2.2 AC/DC pretvorba
AC/DC pretvorba pretvara AC u DC, a njegov smjer protoka snage može biti dvosmjeran. Tok snage od napajanja do opterećenja naziva se "ispravljanje", a tok snage od opterećenja do napajanja naziva se "aktivni pretvarač". Ulaz AC/DC pretvarača je 50/60Hz AC, pa se mora ispravljati i filtrirati, pa je neophodan relativno veliki filterski kondenzator. U isto vrijeme, zbog ograničenja standarda (kao što su UL, CCEE, itd.) i EMC uputa (kao što su IEC, FCC, CSA), EMC filtar mora se dodati AC ulaznoj strani i komponente koje su u skladu s prvom mora se koristiti standard koji ograničava minijaturizaciju AC/DC napajanja. Zbog unutarnje visoke frekvencije, visokog napona i visoke strujne sklopke, teže je riješiti problem EMC elektromagnetske kompatibilnosti, što također postavlja visoke zahtjeve za interni dizajn kruga instalacije visoke gustoće. Iz istog razloga, prekidač visokog napona i velike struje povećava potrošnju energije i ograničava proces modularizacije AC/DC pretvarača. Stoga se mora usvojiti metoda optimizacijskog projektiranja elektroenergetskog sustava kako bi se postigao određeni stupanj zadovoljstva.
AC/DC pretvorba može se podijeliti na poluvalni krug i punovalni krug prema načinu ožičenja kruga. Prema broju faza snage dijeli se na jednofazne, trofazne i višefazne. Prema radnom kvadrantu kruga, može se podijeliti na jedan kvadrant, dva kvadranta, tri kvadranta i četiri kvadranta.
