Princip rada serijskog prekidačkog napajanja
Najjednostavniji dijagram principa rada serijskog prekidačkog napajanja je radni napon prekidačkog napajanja, to jest istosmjerni ulazni napon; K je upravljački prekidač, R je opterećenje. Kada je upravljačka sklopka K uključena, prekidački izvor napajanja šalje impulsni napon Up sa širinom Ton i amplitudom Ui na opterećenje R; Kada je upravljačka sklopka K isključena, to je ekvivalentno preklopnom izvoru napajanja koji emitira impulsni napon širine Toff i 0 amplitude na opterećenje R. Na taj način, upravljačka sklopka K neprekidno se "uključuje" i "off", a impulsno modulirani izlazni napon uo može se dobiti na oba kraja opterećenja.
Valni oblik izlaznog napona serijskog sklopnog napajanja, izlazni napon uo upravljačke sklopke K, je pulsno modulirani kvadratni val. Amplituda impulsa Up jednaka je ulaznom naponu Ui, a širina impulsa jednaka je vremenu uključivanja Ton upravljačke sklopke K. Iz toga se može izračunati prosječna vrijednost Ua izlaznog napona uo serijskog prekidačkog napajanja dobiveno kao:
U formuli, Ton je vrijeme kada je upravljački prekidač K uključen, a T je radni ciklus kontrolnog prekidača K. Promjenom omjera vremena uključenja Ton kontrolnog prekidača K i vremena isključenja Toff, srednja vrijednost Ua izlaznog napona uo može se mijenjati. Općenito, ljudi ga nazivaju radnim ciklusom, predstavljenim s D, što je:
Amplituda Up izlaznog napona uo serijskog sklopnog izvora napajanja jednaka je ulaznom naponu Ui, a prosječna vrijednost Ua njegovog izlaznog napona uo uvijek je manja od ulaznog napona Ui. Stoga serijski sklopni izvori napajanja općenito koriste prosječnu vrijednost Ua kao varijabilni izlazni napon. Stoga napajanje serijskog modula pripada sklopnom napajanju s niskim stupnjem.
Serijski prekidački izvor napajanja, poznat i kao čoper, naširoko se koristi u kontroli izlazne snage zbog jednostavnog principa rada i visoke učinkovitosti. Na primjer, regulator brzine električnih motocikala i regulator snage napajanja rasvjete pripadaju primjeni serijskog sklopnog napajanja. Ako se serijski sklopni izvor napajanja koristi samo za kontrolu izlazne snage, izlazni napon može izravno osigurati izlaznu snagu za opterećenje bez spajanja na ispravljački filterski krug; Ali ako se koristi za stabilan izlaz, mora proći ispravljanje i filtriranje.
Nedostatak serijskog prekidačkog napajanja je da ulaz i izlaz dijele isto uzemljenje, što može lako uzrokovati EMI smetnje i elektrifikaciju osnovne ploče. Kada je ulazni napon izlazni ispravljeni napon mreže, može lako izazvati strujni udar i biti nesiguran za osobnu sigurnost
