Quels éléments faut-il prendre en compte lors du choix d'une alimentation à découpage ?

Jul 07, 2023

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Quels éléments faut-il prendre en compte lors du choix d'une alimentation à découpage ?

 

Pour les ingénieurs, la sélection d'une alimentation à découpage est un processus qui doit être complété chaque fois qu'ils planifient une alimentation. C'est une question à choix unique en surface, mais avant la sélection finale, les ingénieurs doivent tenir compte de nombreux facteurs. Bien sûr, nous y avons pensé au premier instant. Ce sera une question de coût. Ce que je veux expliquer dans l'article d'aujourd'hui, c'est que dans le processus de sélection de l'alimentation à découpage, en plus du coût, nous devons prêter attention à certains facteurs internes afin de choisir le module d'alimentation le plus approprié.


En ce qui concerne la sélection des modules d'alimentation à découpage, nous devons faire attention et tenir compte de nombreuses règles. Par exemple, la valeur nominale du fil d'assurance est 1A, qui se réfère à la cible à 25 degrés, mais si l'équipement fonctionne à 50 degrés, la valeur nominale du fil d'assurance peut être inférieure à 1A, et la marge de conception à cette température doit être sélectionné Plus grand. De la même manière, le 1mH de l'inductance n'est pas toujours 1mH, il est à 1kHz, si vous l'utilisez à 1MHz, la valeur de l'inductance 1mH envoyée par le processeur n'est pas 1mH, car à 1M la bobine d'inductance Capacité distribuée initialement joue un grand rôle, ce qui compensera une partie de l'inductance. La perte d'insertion du filtre IL=25dB est lorsque MHz Rs/RL=50 ohms (impédance de source et impédance de charge), mais en pratique, il est difficile d'atteindre l'impédance pour répondre à cette exigence dans notre application de filtre, donc 25dB La perte d'insertion sera considérablement réduite. Perles, condensateurs, diodes, résistances... ont tous des règles similaires. Parlons des règles de sélection du module d'alimentation à découpage autres que le coût. Il existe de nombreuses topologies de modules de puissance, telles que flyback, forward, push-pull, half-bridge et full-bridge, chacune étant supérieure dans certains indicateurs caractéristiques en raison de ses différents principes.


Nous expliquons ici les règles d'utilisation de plusieurs structures topologiques typiques. Le premier est l'alimentation flyback. Dans un cycle du commutateur, il n'y a pas de décharge pendant la période de charge. En raison de cette caractéristique, il est difficile d'obtenir d'excellentes caractéristiques de gestion du temps et d'ondulation. Bien que cela puisse être réalisé grâce à de grands condensateurs de stockage d'énergie, cela aide à le résoudre un peu, mais le défaut principal est défectueux après tout, et le manque d'intelligence peut être compensé par un travail acharné, mais en le rattrapant et en rencontrant des problèmes critiques, il sera ne pas être en mesure de surmonter un certain obstacle. L'inductance de fuite est également importante et pose d'autres problèmes, mais ses avantages sont un circuit simple, un faible coût, une petite taille, il n'est pas nécessaire d'ajouter un enroulement de réinitialisation magnétique et le schéma de tension d'entrée est relativement large. C'est précisément pour cette raison qu'il représente plus de 70 % du marché total de l'alimentation électrique.


Parlons de la structure topologique d'autres alimentations à découpage importantes sur le marché de l'alimentation électrique. Les caractéristiques de contrôle transitoire de la tension de sortie de l'alimentation directe sont meilleures et la capacité de charge est plus forte, mais ses inconvénients sont également évidents. Une grande inductance de filtre de stockage d'énergie et une diode de roue libre sont utilisées, le volume est important et la tension contre-électromotrice de la bobine primaire du transformateur est élevée. Les exigences pour le tube de commutation sont élevées (faciles à briser et à endommager). La vitesse de réponse transitoire du courant d'alimentation push-pull est très élevée et les caractéristiques de sortie de tension sont excellentes. Dans toutes les structures topologiques, il s'agit d'une alimentation à découpage avec le taux d'utilisation le plus élevé, aucune fuite de flux magnétique et un circuit de commande simple. Mais son inconvénient est que les deux dispositifs de commutation nécessitent une valeur de tension de tenue élevée ; il y a deux ensembles de bobines primaires, et l'alimentation à découpage push-pull avec une petite puissance de sortie est un inconvénient. Si les deux convertisseurs directs ne sont pas complètement symétriques ou équilibrés, la magnétisation de polarisation accumulée après plusieurs cycles rendra le noyau magnétique plein, entraînant un courant d'excitation excessif du transformateur haute fréquence, et même endommagera le tube de commutation. La puissance de sortie de l'alimentation à découpage en pont est très grande, la puissance de travail est très élevée, la valeur de tension de tenue du tube de commutation est relativement faible et la bobine primaire du transformateur n'a besoin que d'un seul enroulement. L'inconvénient est que la puissance est faible, il y aura une région semi-conductrice et la perte est importante.


Les problèmes ci-dessus sont causés par les avantages et les inconvénients inhérents à sa structure topologique. Si l'on peut considérer le module d'alimentation comme une boîte noire, c'est aussi un point auquel il faut faire attention lors du choix d'une alimentation. En raison des solutions qui peuvent réaliser la même fonction, l'une peut être réalisée facilement et l'autre peut être réalisée avec beaucoup d'efforts.

 

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