Bagaimana Litar Bekalan Kuasa Mod Suis (SMPS) Berfungsi

SMPS adalah singkatan dari perkataan Switch Mode Power Supply. Nama itu dengan jelas menunjukkan bahawa konsep tersebut ada kaitan atau sepenuhnya dengan denyutan atau pertukaran peranti yang digunakan. Mari belajar bagaimana penyesuai SMPS berfungsi untuk menukar voltan sesalur ke voltan DC yang lebih rendah.

Kelebihan Topologi SMPS

Dalam penyesuai SMPS, idea untuk menukar voltan masukan utama ke belitan primer pengubah supaya voltan DC nilai yang lebih rendah dapat diperoleh pada belitan sekunder pengubah.

Namun persoalannya, hal yang sama dapat dilakukan dengan transformer biasa, jadi apa perlunya konfigurasi yang rumit ketika fungsinya dapat dilaksanakan dengan sederhana melalui transformer biasa?

Oleh itu, konsep itu dikembangkan tepat untuk menghilangkan penggunaan transformer berat dan besar dengan versi yang lebih cekap Litar bekalan kuasa SMPS .

Walaupun prinsip operasi hampir sama, hasilnya sangat berbeza.

Voltan utama kami juga adalah voltan berdenyut atau AC yang biasanya dimasukkan ke dalam transformer biasa untuk penukaran yang diperlukan, tetapi kita tidak dapat menjadikan pengubah lebih kecil dalam ukuran walaupun dengan arus serendah 500 mA.

Sebab di sebalik ini adalah frekuensi yang sangat rendah yang terlibat dengan input AC kami.
Pada 50 Hz atau 60 Hz, nilainya sangat rendah untuk menerapkannya ke output arus DC tinggi menggunakan transformer yang lebih kecil.

Ini kerana apabila frekuensi menurun, kerugian arus eddy dengan kemagnetan transformer meningkat, yang mengakibatkan kehilangan arus yang besar melalui haba dan seterusnya keseluruhan proses menjadi sangat tidak efisien.

Untuk mengimbangi kehilangan di atas, teras transformer yang lebih besar terlibat dengan tahap ketebalan wayar yang relevan, menjadikan keseluruhan unit berat dan membebankan.

Litar bekalan kuasa mod suis menangani masalah ini dengan bijak.

Sekiranya frekuensi yang lebih rendah meningkatkan kerugian arus eddy, ini bermaksud peningkatan frekuensi akan berlaku sebaliknya.

Bererti jika frekuensi meningkat, transformer dapat dibuat lebih kecil namun akan memberikan arus yang lebih tinggi pada output mereka.

Itulah yang kita lakukan dengan Litar SMPS . Mari fahami fungsinya dengan perkara berikut:

Bagaimana penyesuai SMPS berfungsi

Dalam gambarajah litar bekalan kuasa mod suis, input AC pertama kali diperbaiki dan ditapis untuk menghasilkan magnitud DC yang relevan.

DC di atas digunakan untuk konfigurasi pengayun yang terdiri daripada transistor voltan tinggi atau mosfet, dipasang pada penggulungan primer pengubah ferit kecil yang dimensi dengan baik.

Litar menjadi jenis konfigurasi berayun sendiri yang mula berayun pada beberapa frekuensi yang telah ditetapkan oleh komponen pasif lain seperti kapasitor dan perintang.

Kekerapannya biasanya melebihi 50 Khz.

Kekerapan ini mendorong voltan dan arus yang setara pada belitan sekunder pengubah, ditentukan oleh bilangan lilitan dan SWG wayar.

Oleh kerana penglibatan frekuensi tinggi, kerugian arus eddy menjadi kecil dan output DC arus tinggi menjadi turunan melalui transformer corit ferit yang lebih kecil dan belitan wayar yang agak nipis.

Walau bagaimanapun, voltan sekunder juga akan berada pada frekuensi primer, oleh itu ia sekali lagi diperbaiki dan disaring menggunakan diod pemulihan yang cepat dan kapasitor bernilai tinggi.

Hasil pada output adalah DC rendah yang ditapis dengan sempurna, yang dapat digunakan dengan berkesan untuk mengendalikan litar elektronik apa pun.

Dalam versi SMPS moden, IC canggih digunakan dan bukannya transistor pada input.
IC dilengkapi dengan mosfet voltan tinggi terpasang untuk mengekalkan ayunan frekuensi tinggi dan banyak ciri perlindungan lain.

Apa yang Dilindungi oleh SMPS?

IC ini mempunyai litar perlindungan terpasang yang memadai seperti perlindungan longsor, perlindungan panas dan output melebihi perlindungan voltan dan juga ciri mod burst.

Perlindungan longsoran memastikan bahawa IC tidak mengalami kerosakan semasa suis kuasa ON semasa terburu-buru.

Perlindungan haba yang terlalu tinggi memastikan bahawa IC mati secara automatik jika pengubah tidak terluka dengan betul dan menarik lebih banyak arus dari IC menjadikannya panas.

Mod burst adalah ciri menarik yang disertakan dengan unit SMPS moden.

Di sini, output DC dimasukkan kembali ke input penginderaan IC. Sekiranya disebabkan oleh beberapa sebab, biasanya disebabkan oleh penggulungan sekunder yang salah atau pemilihan perintang, voltan keluaran naik di atas nilai yang telah ditentukan, IC mematikan pensuisan input dan melangkau peralihan menjadi pecahan sekejap.

Ini membantu mengawal voltan pada output dan juga arus pada output.

Ciri ini juga memastikan bahawa jika voltan output disesuaikan ke titik tinggi dan output tidak dimuat, IC beralih ke mod pecah memastikan bahawa unit ini beroperasi sebentar-sebentar sehingga output dapat dimuat dengan cukup, ini menjimatkan kuasa unit semasa dalam keadaan siap sedia atau ketika output tidak beroperasi.

Maklum balas dari bahagian output ke IC dilaksanakan melalui opto-coupler sehingga output tetap jauh dari arus AC voltan tinggi input, mengelakkan kejutan berbahaya.