Applications de commutation douce dans les alimentations à découpage
À l'heure actuelle, l'alimentation à découpage est largement utilisée dans presque tous les équipements électroniques présentant les caractéristiques de petite taille, de légèreté et de rendement élevé, ce qui constitue une méthode d'alimentation indispensable pour le développement rapide de l'industrie de l'information électronique d'aujourd'hui. Il s'agit d'une alimentation électrique indispensable au développement rapide de l'industrie de l'information électronique actuelle.
La commutation dure et la commutation douce dans les alimentations à découpage sont destinées à la commutation des transistors. La commutation dure consiste à activer ou désactiver le transistor de commutation de force, quelle que soit la tension ou le courant sur le transistor de commutation. Lorsque la tension et le courant du tube de commutation (entre drain et source, ou entre collecteur et émetteur) sont importants, la commutation du tube de commutation, en raison de la commutation entre la commutation d'état du tube de commutation (de conduction à coupure, ou de coupure à conduction) prend un un certain laps de temps, ce qui entraînera la commutation de l'état du tube de commutation pendant une certaine période de temps, la tension et le courant se croisent dans la région, le croisement provoqué par la perte du tube de commutation (perte de commutation du tube de commutation) avec la commutation Fréquence, la perte de commutation du tube de commutation. La perte de commutation (perte de commutation du tube de commutation) augmente rapidement avec l'augmentation de la fréquence de commutation.
Dans le cas de charges inductives, une pointe de tension est induite lorsque le transistor de commutation est désactivé. Plus la fréquence de commutation est élevée, plus la coupure est rapide et plus la tension induite est élevée. Cette tension est ajoutée aux deux extrémités du dispositif de commutation, ce qui peut facilement provoquer une panne de celui-ci.
Dans le cas de charges capacitives, le courant de pointe au moment de la commutation de conduction du transistor est élevé. Par conséquent, lorsque le transistor de commutation est rendu passant à une tension très élevée, toute l'énergie stockée dans la capacité de jonction du transistor de commutation sera dissipée dans le dispositif sous forme de courant. Plus la fréquence est élevée, plus la pointe de courant d'activation est importante, ce qui peut provoquer des dommages par surchauffe du tube de commutation.
De plus, la diode dans le circuit redresseur haute fréquence secondaire, de la conduction à la coupure, il y a une période de récupération inverse, le transistor de commutation pendant la période allumée, il est facile de produire un courant d'appel important. Évidemment, plus la fréquence est élevée, plus le courant d'appel est important, ce qui nuit au bon fonctionnement du transistor de commutation.
Enfin, dans l'alimentation à découpage utilisée pour la commutation dure, le transistor de commutation génère de graves nuisances électromagnétiques. À mesure que la fréquence augmente et que les rapports di/dt et du/dt dans le circuit augmentent, les nuisances électromagnétiques générées augmentent également. À mesure que la fréquence augmente et que les di/dt et du/dt dans le circuit augmentent, les EMI générés augmentent également, affectant le fonctionnement normal de l'alimentation à découpage elle-même et de l'équipement électronique environnant.
Les problèmes ci-dessus entravent sérieusement l'amélioration de la fréquence de fonctionnement des dispositifs de commutation (transistors de commutation et diodes de redressement haute fréquence). Ces dernières années, la recherche sur la technologie de commutation douce a fourni un moyen efficace de surmonter les défauts ci-dessus. Les recherches sur les technologies de commutation douce menées ces dernières années offrent un moyen efficace de surmonter les défauts ci-dessus. Contrairement au principe de commutation dure, le processus d'arrêt doux idéal est que le courant tombe d'abord à zéro et que la tension augmente lentement jusqu'à la valeur de l'état bloqué, de sorte que la perte d'arrêt soit réduite. La perte à la mise hors tension est approximativement nulle car le courant est déjà tombé à zéro avant la mise hors tension de l'appareil. Étant donné que le courant est déjà tombé à zéro avant la mise hors tension de l'appareil, le problème de la mise hors tension inductive est résolu. Le processus idéal de mise sous tension douce est celui dans lequel la tension chute d'abord à zéro et le courant augmente lentement jusqu'à la valeur de l'état bloqué. Le processus de mise sous tension idéal est que la tension tombe d'abord à zéro, le courant augmentant lentement jusqu'à la valeur à l'état passant, de sorte que la perte à la mise sous tension est approximativement nulle, la tension de capacité de jonction du dispositif est également nulle, résolvant ainsi la mise sous tension capacitive. problème. Dans le même temps, le processus de récupération inverse de la diode est terminé à la mise sous tension, le problème de récupération inverse de la diode n'existe donc pas.
La technologie de commutation douce contribue également à la réduction des niveaux de nuisance électromagnétique du fait que le transistor de commutation conduit à une tension nulle et se coupe à un courant nul, tandis que la diode à récupération rapide est également à arrêt progressif.
Dans le même temps, la diode de récupération rapide est également éteinte en douceur, ce qui peut réduire considérablement le di/dt et le du/dt du dispositif d'alimentation, et ainsi le niveau d'EMI peut être réduit.
