Wat is een schakelende voeding en waar wordt deze gebruikt. Het werkingsprincipe van schakelende voedingen:

In tegenstelling tot traditionele lineaire voedingen, die de demping van buitensporige ongestabiliseerde spanning op een lineair buselement veronderstellen, gebruiken gepulseerde voedingen andere methoden en fysieke verschijnselen om een ​​gestabiliseerde spanning te genereren, namelijk: het effect van energieaccumulatie in inductiespoelen, evenals de mogelijkheid van hoogfrequente transformatie en omzetting van geaccumuleerde energie in constante druk. Er zijn drie typische schema's voor het construeren van gepulseerde voedingen: toenemend (de uitgangsspanning is hoger dan de ingang) fig. 1,

Rijst. 1. Step-up schakelende voeding (Uout> Uin).

step-down (uitgangsspanning is lager dan ingang)

Rijst. 2. Step-down schakelende voeding (Uout

Step-down schakelende voeding (Uout

Rijst. 3. Inverterende schakelende voeding (Uout

Zoals u in de afbeelding kunt zien, verschillen ze alleen in de manier waarop de inductantie wordt aangesloten, anders blijft het werkingsprincipe ongewijzigd, namelijk.

Het belangrijkste element (meestal worden bipolaire of MOS-transistoren gebruikt), die werkt met een frequentie van ongeveer 20-100 kHz, periodiek voor een korte tijd (niet meer dan 50% van de tijd), past een volledige ongestabiliseerde ingangsspanning toe op de inductor. Puls stroom. die tegelijkertijd door de spoel stroomt, zorgt voor de accumulatie van energie in zijn magnetische veld 1/2LI ^ 2 bij elke puls. - de energie die op deze manier van de spoel wordt bespaard, wordt overgebracht naar de belasting (ofwel direct, met behulp van een gelijkrichtdiode, of via de secundaire wikkeling met daaropvolgende gelijkrichting), de condensator van het uitgangsafvlakfilter zorgt voor de constantheid van de uitgangsspanning en -stroom . Stabilisatie van de uitgangsspanning wordt geleverd door automatische aanpassing van de breedte of pulsherhalingsfrequentie op het sleutelelement (een feedbackcircuit wordt gebruikt om de uitgangsspanning te bewaken).

Dit, zij het nogal gecompliceerde, schema kan de efficiëntie van het hele apparaat aanzienlijk verhogen. Het feit is dat er in dit geval, naast de belasting zelf, geen vermogenselementen in het circuit zijn die aanzienlijk vermogen dissiperen. Sleuteltransistors werken in een verzadigde sleutelmodus (d.w.z. de spanningsval erover is klein) en dissiperen het vermogen alleen in vrij korte tijdsintervallen (pulstijd). Door de conversiefrequentie te verhogen, is het bovendien mogelijk om het vermogen aanzienlijk te verhogen en de gewichts- en maatkenmerken te verbeteren.

Een belangrijk technologisch voordeel van gepulseerde voedingen is de mogelijkheid om op hun basis kleine netwerkvoedingen te bouwen met galvanische scheiding van het netwerk voor het voeden van een breed scala aan apparatuur. Dergelijke voedingen zijn gebouwd zonder het gebruik van een omvangrijke laagfrequente transformator volgens het hoogfrequente omzettercircuit. Dit is in feite een typisch circuit van een gepulseerde MT met een spanningsval, waarbij een gelijkgerichte netspanning wordt gebruikt als ingangsspanning en een hoogfrequente transformator (klein formaat en met hoog rendement) wordt gebruikt als opslag element, van de secundaire wikkeling waarvan de uitgangsgestabiliseerde spanning is verwijderd (deze transformator zorgt ook voor galvanische scheiding van het net).

De nadelen van gepulseerde voedingen zijn onder meer: ​​de aanwezigheid van een hoog niveau van impulsruis aan de uitgang, hoge complexiteit en lage betrouwbaarheid (vooral bij de ambachtelijke productie), de noodzaak om dure hoogspannings-hoogfrequente componenten te gebruiken, die in de bij de minste storing, faalt gemakkelijk "allemaal" (met Dit gaat meestal gepaard met indrukwekkende pyrotechnische effecten). Fans van het graven in de binnenkant van apparaten met een schroevendraaier en een soldeerbout bij het ontwerpen van netwerkpulsvoedingen, zullen uiterst voorzichtig moeten zijn, omdat veel elementen van dergelijke circuits onder hoogspanning staan.

Bijna elk elektronisch apparaat heeft een voeding - een belangrijk onderdeel van het bedradingsschema. Blokken worden gebruikt in apparaten die minder stroom nodig hebben. De basistaak van de voeding is het verlagen van de netspanning. De eerste schakelende voedingen zijn ontworpen na de uitvinding van de spoel, die op wisselstroom werkte.

Het gebruik van transformatoren gaf een impuls aan de ontwikkeling van voedingen. Na de gelijkrichter wordt de spanning gelijk gemaakt. Bij units met een frequentieomvormer is dit proces anders.

In de impulsunit is de basis een invertersysteem. Na het gelijkrichten van de spanning worden rechthoekige pulsen met een hoge frequentie gevormd en toegevoerd aan het laagfrequente uitgangsfilter. Schakelende voedingen zetten spanning om, leveren stroom aan de belasting.

Er vindt geen energiedissipatie van de impulseenheid plaats. Van een lineaire bron is er verstrooiing op halfgeleiders (transistoren). De compactheid en het lichte gewicht geven ook superioriteit ten opzichte van transformatoreenheden met hetzelfde vermogen, daarom wordt deze vaak vervangen door impulseenheden.

Operatie principe

De werking van een eenvoudige UPS is als volgt. Als de ingangsstroom wisselstroom is, zoals bij de meeste huishoudelijke apparaten, wordt de spanning eerst omgezet in gelijkstroom. Sommige blokontwerpen hebben schakelaars die de spanning verdubbelen. Dit wordt gedaan om verbinding te maken met een netwerk met verschillende spanningswaarden, bijvoorbeeld 115 en 230 volt.

De gelijkrichter egaliseert de wisselspanning en geeft aan de uitgang een gelijkstroom, die het condensatorfilter binnenkomt. De stroom van de gelijkrichter komt naar buiten in de vorm van kleine pulsen met een hoge frequentie. De signalen hebben een hoge energie, wat de arbeidsfactor van de pulstransformator verlaagt. Hierdoor zijn de afmetingen van de impulseenheid klein.

Om de afname van het vermogen in nieuwe voedingen te corrigeren, wordt een circuit gebruikt waarin de ingangsstroom wordt verkregen in de vorm van een sinus. Volgens dit schema worden blokken gemonteerd in computers, videocamera's en andere apparaten. De impulseenheid werkt met een constante spanning die door de eenheid gaat zonder te veranderen. Zo'n blok wordt flyback genoemd. Als het wordt gebruikt voor 115 V, dan is 163 volt nodig om op constante spanning te werken, dit wordt berekend als (115 × √2).

Voor de gelijkrichter is een dergelijke schakeling schadelijk, aangezien de helft van de diodes niet in bedrijf wordt gebruikt, veroorzaakt dit oververhitting van het werkende deel van de gelijkrichter. De duurzaamheid is in dit geval verminderd.

Na het gelijkrichten van de netspanning komt de omvormer in actie, die de stroom omzet. Nadat de schakelaar is gepasseerd, die een grote uitgangsenergie heeft, wordt wisselstroom verkregen uit de constante. Met een transformatorwikkeling van enkele tientallen windingen en een frequentie van honderden hertz werkt de voeding als een laagfrequente versterker, deze blijkt meer dan 20 kHz te zijn, deze is niet toegankelijk voor het menselijk gehoor. De omschakeling gebeurt op transistoren met een meertraps signaal. Dergelijke transistoren hebben een lage weerstand en een hoge stroomcapaciteit.

UPS-bedieningsschema

In netwerkeenheden zijn de ingang en uitgang van elkaar geïsoleerd, in pulseenheden wordt de stroom gebruikt voor de primaire hoogfrequente wikkeling. De transformator wekt de benodigde spanning op de secundaire wikkeling.

Voor uitgangsspanningen van meer dan 10 V worden siliciumdiodes gebruikt. Bij lage spanningen zijn Schottky-diodes geïnstalleerd, die voordelen hebben:

• Snel herstel, waardoor lage verliezen mogelijk zijn.
• Lage spanningsval. Om de uitgangsspanning te verlagen, wordt een transistor gebruikt, het grootste deel van de spanning wordt daarin gelijkgericht.

Minimale grootte pulsblokcircuit

In een eenvoudig UPS-circuit wordt een smoorspoel gebruikt in plaats van een transformator. Dit zijn omvormers voor het verlagen of verhogen van de spanning, behoren tot de eenvoudigste klasse, er wordt één schakelaar en een smoorspoel gebruikt.

UPS-typen

• Eenvoudige UPS op IR2153, gebruikelijk in Rusland.
• Schakelende voedingen op TL494.
• Schakelende voedingen op de UC3842.
• Hybride type, van een spaarlamp.
• Voor een versterker met verhoogde data.
• Van elektronische ballast.
• Gereguleerde UPS, mechanisch apparaat.
• Voor UMZCH een zeer gespecialiseerde voeding.
• Krachtige UPS met hoge prestaties.
• Bij 200 V - voor een spanning van niet meer dan 220 volt.
• Online UPS 150 watt, alleen op netstroom.
• Voor 12V - werkt normaal op 12 volt.
• Voor 24 V - werkt alleen op 24 volt.
• Mostovoy - er wordt een brugcircuit gebruikt.
• Voor een buizenversterker - kenmerken voor buizen.
• Voor LED's - hoge gevoeligheid.
• Een bipolaire UPS, die zich onderscheidt door zijn kwaliteit.
• Flyback, heeft meer spanning en vermogen.

Eigenaardigheden

Een eenvoudige UPS kan bestaan ​​uit kleine transformatoren, aangezien naarmate de frequentie stijgt, de efficiëntie van de transformator hoger is, de vereisten voor de kerngrootte minder zijn. Deze kern is gemaakt van ferromagnetische legeringen en staal wordt gebruikt voor lage frequenties.

De spanning in de voeding wordt gestabiliseerd door negatieve feedback. De uitgangsspanning wordt op hetzelfde niveau gehouden, is niet afhankelijk van de belasting en ingangsschommelingen. Feedback wordt op verschillende manieren gegenereerd. Als de unit galvanisch gescheiden is van het netwerk, wordt één transformatorwikkeling aangesloten op de uitgang of met behulp van een optocoupler. Als isolatie niet nodig is, wordt een eenvoudige resistieve verdeler gebruikt. Dit stabiliseert de uitgangsspanning.

Kenmerken van laboratoriumunits

Het werkingsprincipe is gebaseerd op actieve spanningsconversie. Om interferentie op te heffen, worden aan het einde en het begin van het circuit filters geplaatst. De verzadiging van de transistoren heeft een positief effect op de diodes, er is een spanningsregeling. Ingebouwde beveiliging blokkeert kortsluiting. De stroomkabels zijn van een niet-modulaire serie, het vermogen bereikt 500 watt.

In de behuizing is een koelventilator geïnstalleerd, de ventilatorsnelheid is instelbaar. De maximale belasting van het apparaat is 23 ampère, de weerstand is 3 ohm, de hoogste frequentie is 5 hertz.

Toepassing van pulsblokken

De omvang van hun gebruik groeit voortdurend, zowel in het dagelijks leven als in de industriële productie.

Schakelende voedingen worden gebruikt in noodvoedingen, versterkers, ontvangers, televisies, opladers, voor laagspanningsverlichtingslijnen, computers, medische apparatuur en andere verschillende apparaten, en apparaten voor algemeen gebruik.

Voor-en nadelen

De UPS heeft de volgende voordelen en voordelen:

• Laag gewicht.
• Verhoogde efficiëntie.
• Goedkoop.
• Het voedingsspanningsbereik is breder.
• Ingebouwde veiligheidssloten.

Minder gewicht en afmetingen zijn geassocieerd met het gebruik van elementen met lineaire koelradiatoren, pulsbesturing in plaats van zware transformatoren. De capaciteit van de condensatoren wordt verminderd door de frequentie te verhogen. Het gelijkrichtcircuit is eenvoudiger geworden, het eenvoudigste circuit is een halve golf.

Laagfrequente transformatoren verliezen veel energie, geven warmte af tijdens conversies. In een UPS treden de maximale verliezen op tijdens het schakelen van transiënten. Op andere momenten zijn de transistors stabiel, ze zijn gesloten of open. De voorwaarden voor energiebesparing zijn gecreëerd, het rendement bereikt 98%.

De kosten van de UPS zijn verlaagd door de unificatie van een breed scala aan elementen in robotondernemingen. Vermogenselementen van gecontroleerde sleutels bestaan ​​uit halfgeleiders met een lager vermogen.

Pulstechnologie maakt het mogelijk om een ​​voeding met verschillende frequenties te gebruiken, wat het gebruik van voedingen in verschillende energienetwerken vergroot. Halfgeleidermodules van klein formaat met digitale technologie zijn beschermd tegen kortsluiting en andere fouten.

Voor eenvoudige eenheden met transformatoren wordt bescherming gemaakt op een relaisbasis, waarop geen gevoel voor digitale technologie is. Slechts in enkele gevallen wordt digitale technologie gebruikt:

• Voor regelcircuits met laag vermogen.
• Apparaten met een kleine stroomsterkte voor zeer nauwkeurige besturing, in de meettechniek, voltmeters, energiemeters, in de metrologie.

nadelen

Schakelende voedingen werken door het omzetten van hoogfrequente pulsen, waardoor interferentie ontstaat die naar de omgeving gaat. Het wordt noodzakelijk om interferentie op verschillende manieren te onderdrukken en te bestrijden. Soms heeft ruisonderdrukking geen effect en wordt het gebruik van pulsblokken voor sommige soorten apparaten onmogelijk.

Schakelende voedingen worden niet aanbevolen om te worden aangesloten met een lage of hoge belasting. Als de uitgangsstroom sterk onder de ingestelde limiet daalt, kan starten onmogelijk zijn en zal het vermogen gegevensvervormingen vertonen die niet binnen het bedrijfsbereik passen.

Hoe schakelende voedingen te kiezen?

Eerst moet u beslissen over de lijst met apparatuur en deze in groepen verdelen:

• Vaste consumenten zonder eigen energiebron.
• Consumenten met hun eigen bron.
• Apparaten met periodieke verbinding.

In elke groep moet het stroomverbruik voor alle elementen worden opgeteld. Haal je meer dan 2 A, dan is het beter om meerdere bronnen aan te sluiten.

De tweede en derde groep kunnen worden aangesloten op goedkope voedingen. Vervolgens bepalen we de benodigde back-uptijd. Om de capaciteit van de batterij te berekenen om een ​​autonome werking te garanderen, vermenigvuldigen we de stroom van de apparatuur van de 1e en 2e groep met uren.

Uit deze figuur selecteren we schakelende voedingen. Bij het kopen mag u de waarde van de voeding in het systeem niet verwaarlozen. De werking en stabiliteit van de apparatuur hangt ervan af.

Schakelende voedingen (SMPS) worden tegenwoordig veel gebruikt en worden met succes gebruikt in alle moderne elektronische apparaten.

Figuur 3 toont een blokschema van een schakelende voeding gemaakt volgens een traditioneel circuit.Secundaire gelijkrichters worden uitgevoerd volgens een halfgolfcircuit. De namen van deze knooppunten onthullen hun doel en spreken voor zich. De hoofdeenheden van het primaire circuit zijn: een ingangsfilter, een netspanningsgelijkrichter en een RF-omzetter van een gelijkgerichte voedingsspanning met een transformator.

Lijn gelijkrichter filter

Transformator

RF-omzetter

Secundaire gelijkrichters

Invoerfilter

Figuur 3 - Blokschema van een gepulseerde voedingseenheid

Het basisprincipe van de werking van de SMPS is om de netwisselspanning van 220 volt en een frequentie van 50 Hz om te zetten in een rechthoekige hoogfrequente wisselspanning, die wordt omgezet naar de vereiste waarden, gelijkgericht en gefilterd.

De conversie wordt uitgevoerd met behulp van een krachtige transistor die werkt in de sleutelmodus en een pulstransformator, die samen een RF-convertercircuit vormen. Wat het circuitontwerp betreft, zijn er twee opties voor converters: de eerste wordt uitgevoerd volgens het schema van een pulsgenerator (deze werd bijvoorbeeld gebruikt in de UPS van tv's) en de tweede met externe bediening (gebruikt in de meeste moderne elektronische apparaten). apparaten).

Aangezien de frequentie van de omvormer meestal wordt gekozen tussen 18 en 50 kHz, zijn de afmetingen van de pulstransformator en dus van de gehele voedingseenheid vrij compact, wat een belangrijke parameter is voor moderne apparatuur. pulsomvormer met externe besturing wordt getoond in figuur 4.

Figuur 4 - Schematisch diagram van een gepulseerde voedingseenheid met WU.

De omzetter is gemaakt op een transistor VT1 en een transformator T1. De netspanning wordt via het netfilter (SF) naar de netgelijkrichter (SV) gevoerd, waar het gelijkgericht wordt, gefilterd door de filtercondensator (Cf) en via de wikkeling W1 van de transformator T1 naar de collector van de transistor. VT1. Wanneer een rechthoekige puls in het basiscircuit van de transistor wordt gevoerd, gaat de transistor open en stroomt er een toenemende stroom door l j. Dezelfde stroom zal door de wikkeling W1 van de transformator T1 vloeien, wat ertoe zal leiden dat de magnetische flux in de kern van de transformator toeneemt, terwijl de EMF van zelfinductie wordt geïnduceerd in de secundaire wikkeling van de transformator W2. Uiteindelijk zal er een positieve spanning verschijnen aan de uitgang van de VD-diode. Bovendien, als we de duur van de puls op de basis van de transistor VT1 verlengen, zal de spanning in het secundaire circuit toenemen, omdat er wordt meer energie gegeven en als u de duur verkort, neemt de spanning dienovereenkomstig af. Dus door de pulsduur in het basiscircuit van de transistor te veranderen, kunnen we de uitgangsspanningen van de secundaire wikkeling T1 veranderen en daarom de uitgangsspanningen van de PSU stabiliseren. Het enige dat hiervoor nodig is, is een circuit dat triggerpulsen vormt en hun duur (breedtegraad) regelt. Als een dergelijke schakeling wordt een PWM-controller gebruikt. PWM - Pulsbreedtemodulatie.

Om de uitgangsspanningen van de UPS te stabiliseren, moet het PWM-controllercircuit de grootte van de uitgangsspanningen "weten". Voor deze doeleinden wordt een volgcircuit (of een feedbackcircuit) gebruikt, gemaakt op een optocoupler U1 en een weerstand R2. Een toename van de spanning in het secundaire circuit van de transformator T1 zal leiden tot een toename van de stralingsintensiteit van de LED en dus tot een afname van de weerstand van de fototransistorovergang (opgenomen in de optocoupler U1). Dit zal op zijn beurt leiden tot een toename van de spanningsval over de weerstand R2, die in serie is geschakeld met de fototransistor en een afname van de spanning op pin 1 van de PWM-controller. Door de spanning te verlagen, verhoogt het logische circuit, dat deel uitmaakt van de PWM-controller, de pulsbreedte totdat de spanning op de 1e pin overeenkomt met de opgegeven parameters. Wanneer de spanning daalt, wordt het proces omgekeerd.

De UPS gebruikt twee principes voor het bewaken van circuits: "direct" en "indirect". De bovenstaande methode wordt "direct" genoemd omdat de feedbackspanning rechtstreeks van de secundaire gelijkrichter wordt gehaald. Bij "indirecte" tracking wordt de terugkoppelspanning verwijderd van de extra wikkeling van de pulstransformator, figuur 5.

Figuur 5 - Schematisch diagram van een gepulseerde voedingseenheid met WU.

Een afname of toename van de spanning op de W2-wikkeling zal leiden tot een verandering in de spanning op de W3-wikkeling, die ook via de weerstand R2 wordt aangelegd aan pin 1 van de PWM-controller.

SMPS kortsluitbeveiliging.

Kortsluiting (SC) in de UPS-belasting. In dit geval gaat alle energie die aan het secundaire circuit van de UPS wordt geleverd verloren en is de uitgangsspanning praktisch nul. Dienovereenkomstig zal het PWM-controllercircuit proberen de pulsduur te verlengen om het niveau van deze spanning tot de juiste waarde te verhogen. Als gevolg hiervan zal de transistor VT1 steeds langer in de open toestand zijn en zal de stroom die er doorheen vloeit toenemen. Uiteindelijk zal dit leiden tot het uitvallen van deze transistor. De UPS zorgt in dergelijke abnormale situaties voor bescherming van de transistor van de omvormer tegen overstroom. Het is gebaseerd op een weerstand Rprotection die in serie is geschakeld met het circuit waardoor de collectorstroom Ik vloeit. Een toename van de stroom Ik die door de transistor VT1 vloeit, zal leiden tot een toename van de spanningsval over deze weerstand, en daarom zal ook de spanning die aan pin 2 van de PWM-controller wordt geleverd, afnemen. Wanneer deze spanning daalt tot een bepaald niveau, wat overeenkomt met de maximaal toelaatbare stroom van de transistor, stopt het logische circuit van de PWM-controller met het genereren van pulsen op pin 3 en gaat de voeding in de beveiligingsmodus of, met andere woorden, schakelt uit.

Concluderend is het noodzakelijk om uitgebreid stil te staan ​​bij de voordelen van de UPS. Zoals eerder vermeld, is de frequentie van de pulsomvormer vrij hoog en daarom zijn de totale afmetingen van de pulstransformator kleiner, wat paradoxaal genoeg betekent dat de kosten van een UPS een minder traditionele voeding zijn. minder metaalverbruik voor de magneetkern en koper voor de wikkelingen, terwijl het aantal onderdelen in de UPS toeneemt. Een ander voordeel van de UPS is de kleine, in vergelijking met een conventionele voeding, de capaciteit van de condensator van het secundaire gelijkrichtfilter. De capaciteitsvermindering werd mogelijk gemaakt door de frequentie te verhogen. En tot slot bereikt de efficiëntie van de schakelende voeding 80%. Dit komt door het feit dat de UPS alleen stroom van het elektrische netwerk verbruikt tijdens de open transistor van de omzetter, wanneer deze is gesloten, wordt energie aan de belasting gegeven als gevolg van de ontlading van de condensator van het secundaire circuitfilter.

De nadelen zijn onder meer de complicatie van het UPS-circuit en de toename van impulsruis die door de UPS wordt uitgezonden. De toename van ruis is te wijten aan het feit dat de transistor van de omzetter in de sleutelmodus werkt. In deze modus is de transistor een bron van impulsruis die optreedt op de momenten van voorbijgaande processen van de transistor. Dit is een nadeel van elke transistor die in de sleutelmodus werkt. Maar als de transistor werkt met lage spanningen (bijvoorbeeld transistorlogica met een spanning van 5V), is dit niet eng, in ons geval is de spanning op de collector van de transistor ongeveer 315 V. Om deze interferentie tegen te gaan, is de UPS gebruikt complexere netwerkcircuitfilters dan in een conventionele PSU.

Voor een gewoon persoon die zich niet verdiept in elektronica, was de overgang van alle voedingen van lineair naar impuls onmerkbaar. Het zijn de schakelende voedingen (SMPS) die in alle moderne apparatuur zijn geïnstalleerd. De belangrijkste reden voor de overstap naar dit type spanningsomvormers is de verkleining. Sinds de hele tijd, sinds het begin van hun uiterlijk en uitvinding, vereisen elektronische apparaten een constante verkleining van hun grootte. De afbeelding toont ter vergelijking de afmetingen van een conventionele en gepulseerde gelijkstroomvoeding. Verschillen in grootte zijn met het blote oog zichtbaar.

Het werkingsprincipe van de SMPS en zijn structuur

Een schakelende voeding is een apparaat dat werkt volgens het principe van een omvormer, dat wil zeggen dat het eerst een wisselspanning omzet in een directe, en dan weer van een constante spanning een wisselspanning met de gewenste frequentie maakt. Uiteindelijk is de laatste fase van de omvormer nog steeds gebaseerd op spanningsgelijkrichting, aangezien de meeste apparaten nog steeds op een verminderde constante spanning werken. De essentie van het verkleinen van deze voedings- en conversieapparaten is gebaseerd op de werking van de transformator. Feit is dat de transformator niet met constante spanning kan werken. Simpel gezegd, er zal geen EMF (elektromotorische kracht) worden geïnduceerd aan de uitgang van de secundaire wikkeling wanneer DC wordt toegepast op de primaire. Om een ​​spanning op de secundaire wikkeling te laten verschijnen, moet deze van richting of in grootte veranderen. Wisselspanning heeft deze eigenschap, de stroom erin verandert van richting en grootte met een frequentie van 50 Hz. Om echter de afmetingen van de voeding zelf en dienovereenkomstig van de transformator, die de basis vormt van de galvanische scheiding, te verkleinen, is het noodzakelijk om de frequentie van de ingangsspanning te verhogen.

In dit geval hebben pulstransformatoren, in tegenstelling tot conventionele lineaire, een ferrietkern van het magnetische circuit en geen stalen kern van platen. En ook moderne voedingen die volgens dit principe werken, bestaan ​​uit:

1. gelijkrichter van netspanning;
2. een pulsgenerator op basis van PWM (pulse width modulation) of een Schmitt-trigger;
3. omzetter van constante gestabiliseerde spanning.

Na de netspanningsgelijkrichter genereert de pulsgenerator via PWM een wisselspanning met een frequentie van ongeveer 20-80 kHz. Het is deze toename van 50 Hz naar tientallen kHz die het mogelijk maakt om zowel de afmetingen als de massa van de voeding aanzienlijk te verminderen. Het bovenste bereik kan echter hoger zijn, dan genereert het apparaat hoogfrequente interferentie die de werking van RF-apparatuur zal beïnvloeden. Bij het kiezen van een PWM-stabilisatie is het absoluut noodzakelijk om ook rekening te houden met de hogere harmonischen van stromen.

Zelfs wanneer ze op deze frequenties werken, genereren deze gepulseerde apparaten hoogfrequente interferentie. En hoe meer ervan in een kamer of in een gesloten kamer, hoe meer radiofrequenties er zijn. Om deze negatieve invloeden en storingen op te vangen, zijn aan de ingang van het apparaat en aan de uitgang speciale ruisonderdrukkingsfilters geïnstalleerd.

Dit is een duidelijk voorbeeld van een moderne schakelende voeding die in personal computers wordt gebruikt.

A - ingangsgelijkrichter. Er kunnen halfbrug- en brugschakelingen worden gebruikt. Hieronder staat een ingangsfilter met inductie;
B - ingangsafvlakcondensatoren met een vrij grote capaciteit. Rechts is een straler voor hoogspanningstransistoren geïnstalleerd;
C - pulstransformator. Rechts is een straler van laagspanningsdiodes gemonteerd;
D - de spoel van het uitgangsfilter, dat wil zeggen de groepstabilisatiesmoorspoel;
E - condensatoren van het uitgangsfilter.
De spoel en de grote gele condensator onder E zijn componenten van een extra ingangsfilter dat direct op de voedingsconnector is gemonteerd en geen deel uitmaakt van de hoofdprintplaat.

Als de radioamateur de schakeling zelf uitvindt, moet hij in het naslagwerk over radiocomponenten kijken. Het is het naslagwerk dat in dit geval de belangrijkste informatiebron is.

Flyback schakelende voeding

Dit is een van de soorten schakelende voedingen met galvanische scheiding van zowel primaire als secundaire circuits. Het was dit type converter dat onmiddellijk werd uitgevonden, dat al in 1851 werd gepatenteerd, en de verbeterde versie ervan werd gebruikt in ontstekingssystemen en in lijnscantelevisies en monitors, om hoogspanningsenergie te leveren aan de secundaire anode van de kinescoop.

Het belangrijkste onderdeel van deze voeding is ook een transformator of kan een smoorspoel zijn. Er zijn twee fasen in zijn werk:

1. Accumulatie van elektrische energie uit het netwerk of uit een andere bron;
2. Uitvoer van de geaccumuleerde energie naar de secundaire circuits van de halve brug.

Tijdens het openen en sluiten van het primaire circuit verschijnt er een stroom in het secundaire. De rol van de openingsschakelaar werd meestal uitgevoerd door een transistor. Om de parameters te achterhalen waarvan het noodzakelijk is om het naslagwerk te gebruiken. besturing van deze transistor wordt meestal veldeffect uitgevoerd ten koste van een PWM-controller.

PWM-controllerbesturing:

De omzetting van de netspanning, die de rectificatiefase al heeft gepasseerd, in rechthoekige pulsen wordt met enige frequentie uitgevoerd. De uit- en aan-periode van deze transistor wordt uitgevoerd met behulp van microschakelingen. De PWM-controllers van deze schakelaars zijn het belangrijkste actieve besturingselement van het circuit. In dit geval hebben zowel forward als flyback voedingen een transformator, waarna ze weer gelijkgericht worden.

Om te voorkomen dat de uitgangsspanning in de SMPS daalt bij een toename van de belasting, is een feedback ontwikkeld die direct in de PWM-controllers is gebracht. Deze aansluiting maakt het mogelijk om de gecontroleerde uitgangsspanning volledig te stabiliseren door de duty-cycle van de pulsen te veranderen. PWM-controllers bieden een breed scala aan variaties in uitgangsspanning.

Microschakelingen voor schakelende voedingen kunnen van binnenlandse of buitenlandse productie zijn. NCP 1252 zijn bijvoorbeeld PWM-controllers met stroomregeling en zijn ontworpen om beide typen pulsomvormers te maken. De masterpulsgeneratoren van dit merk hebben zich bewezen als betrouwbare apparaten. De NCP 1252-controllers hebben alle kwaliteitskenmerken om kosteneffectieve en betrouwbare voedingen te creëren. Schakelende voedingen op basis van deze microschakeling worden gebruikt in veel merken computers, televisies, versterkers, stereo's, enz. Als u het naslagwerk bekijkt, kunt u alle nodige en gedetailleerde informatie vinden over alle bedrijfsparameters.

Het voordeel van schakelende voedingen ten opzichte van lineair:

Er zijn een aantal voordelen in schakelende voedingen die hen onderscheiden van lineaire voedingen. Dit zijn de belangrijkste:

1. Aanzienlijke vermindering van de grootte en het gewicht van apparaten;
2. Het verminderen van de hoeveelheid dure non-ferro metalen zoals koper die bij de vervaardiging ervan wordt gebruikt;
3. Geen problemen bij kortsluiting, in sterkere mate gaat het om flyback devices;
4. Uitstekende soepele aanpassing van de uitgangsspanning, evenals de stabilisatie ervan door feedback te introduceren in PWM-controllers;
5. Hoge efficiëntie tarieven.

Zoals alles in deze wereld hebben impulsblokkades echter hun nadelen:

1. Straling van interferentie, die kan optreden bij defecte interferentieonderdrukkende circuits, meestal is dit het uitdrogen van elektrolytische condensatoren;
2. Ongewenst werken ze onbelast;
3. Een complexer schema met het gebruik van meer onderdelen voor het zoeken naar analogen waarvan een referentie nodig is.

Het gebruik van voedingen op basis van hoogfrequente modulatie (in gepulseerd) in moderne elektronica, zowel in het dagelijks leven als in de productie, heeft de ontwikkeling van alle elektronische technologie aanzienlijk beïnvloed. Ze hebben al lang verouderde bronnen die op het traditionele lineaire schema zijn gebouwd uit de markt verdreven en zullen in de toekomst alleen maar worden verbeterd. Tegelijkertijd vormen PWM-controllers het hart van dit apparaat en wordt de ontwikkeling van hun functionaliteit en technische kenmerken voortdurend verbeterd.

Video over de werking van een schakelende voeding

Soorten schakelende voedingen

Schakelen of sleutelen, voedingen zijn tegenwoordig niet minder wijdverbreid dan lineaire spanningsstabilisatoren. Hun belangrijkste voordelen zijn: hoge efficiëntie, kleine afmetingen en gewicht, hoge vermogensdichtheid. Dit werd mogelijk door het gebruik van de belangrijkste bedieningsmodus van de vermogenselementen. In de sleutelmodus ligt het werkpunt meestal in het verzadigingsgebied of het afsnijgebied van de I - V-karakteristiek, en de actieve (lineaire) moduszone passeert met hoge snelheid in een zeer korte schakeltijd. In de verzadigingstoestand is de spanning over de transistor bijna nul en in de uitschakelmodus is er geen stroom, waardoor de verliezen in de transistor vrij klein zijn. Het gemiddelde vermogen over de schakelperiode, gedissipeerd in de schakeltransistor, blijkt daardoor veel lager te zijn dan bij lineaire regelaars. Kleine verliezen in vermogensschakelaars leiden tot een afname of volledige verwijdering van radiatoren.

De verbetering van de eigenschappen van het gewicht en de afmetingen van voedingen is voornamelijk te wijten aan het feit dat een voedingstransformator die werkt met een frequentie van 50 Hz, is uitgesloten van het voedingscircuit. In plaats daarvan wordt een hoogfrequente transformator of smoorspoel in het circuit geïntroduceerd, waarvan de afmetingen en het gewicht veel kleiner zijn dan een laagfrequente vermogenstransformator.

De nadelen van schakelende voedingen zijn onder meer: ​​​​de complexiteit van het circuit, de aanwezigheid van hoogfrequente ruis en interferentie, een toename van de uitgangsspanningsrimpel, een lange tijd om de bedrijfsmodus te bereiken. Vergelijkende kenmerken van conventionele (d.w.z. met een laagfrequente voedingstransformator) en schakelende voedingen worden weergegeven in tabel 2.1.

Vergelijking van deze kenmerken laat zien dat het rendement van schakelende voedingen toeneemt in vergelijking met conventionele (lineaire) voedingen in een verhouding van 1: 2, en de vermogensdichtheid in een verhouding van 1: 4. Met een toename van de conversiefrequentie van 20 kHz naar 200 kHz, neemt de vermogensdichtheid toe in een verhouding van 1: 8, d.w.z. bijna verdubbeld. Schakelende voedingen hebben ook een langere overvaltijd van de uitgangsspanning bij een plotselinge stroomuitval.

Dit komt door het feit dat condensatoren met een hoge capaciteit met een hoge bedrijfsspanning (tot 400 V) worden gebruikt in de netgelijkrichter van een schakelbron. In dit geval groeien de afmetingen van de condensatoren evenredig met het product CU en is de energie van de condensator evenredig met CU 2. Deze condensatorenergie is voldoende om de voeding ongeveer 30 ms in werkende staat te houden, wat erg belangrijk is voor het opslaan van informatie in computers in het geval van een plotselinge stroomuitval.

Tabel 2.1 - Vergelijking van impuls- en lineaire bronnen

Tegelijkertijd is de rimpel van de uitgangsspanning in schakelende voedingen groter dan die van lineaire voedingen, wat te wijten is aan de complexiteit van het onderdrukken van korte pulsen tijdens de werking van een schakelende converter. Andere kenmerken van deze bronnen zijn praktisch hetzelfde.

IWEP-constructiestructuur... Met alle verscheidenheid aan structurele diagrammen van figuren 2.1 ... 2.8, is de aanwezigheid van een stroomcascade verplicht,

bij het omzetten van een constante spanning in een andere constante, zullen we conventioneel aannemen dat de pulsomvormers de functie van elektrische isolatie (galvanische isolatie) van de ingangs- en uitgangscircuits implementeren, en dat er geen pulsstabilisatoren zijn. Het functionele doel van de vermogensfasen van converters en stabilisatoren is hetzelfde.

De IWEP van het compensatietype, gemaakt met feedback, figuur 2.1, Vermogenstrap 3, aan de stuuringang waarvan een reeks pulsen met bepaalde tijdparameters wordt geleverd, wordt veel gebruikt; het voert een pulsconversie uit van de gelijkspanning van de primaire bron Еп in de uitgangsspanning Uн (dikke lijnen geven de stroomcircuits IVEP aan).

In het algemeen kan één IVEP meerdere uitgangscircuits hebben met spanningen Uн. De pulsversterker 2 kan niet alleen de functie vervullen van het versterken van de stuurpulsen in termen van vermogen voor de transistors 3, maar ook de functie van pulsvorming: het voert de tijdverdeling van pulsen uit, bijvoorbeeld voor push-pull-spanningsomzetters, het vormt korte stuurpulsen voor schakelingen 3 met stroomtransformatoren of speciale typen vermogenstransistoren en dr..

Figuur 2.1 - Blokschema van de pulscompensatie IVP

De pulsen die de werking van de IVEP synchroniseren, worden gegenereerd door de modulator 1. De DC-uitgangsspanning Uн wordt toegevoerd aan de ingang van de vergelijkingsschakeling 4, waar deze wordt vergeleken met de referentiespanning Uref. Het mismatch-signaal (fout) wordt naar de modulatoringang gevoerd, die de timingparameters van de synchronisatiepulsen instelt. Een toename of afname van de spanning Uн leidt tot een verandering in het mismatch-signaal aan uitgang 4 en de tijdparameters van synchronisatiepulsen aan ingang 1, waardoor de vorige spanningswaarde Uн wordt hersteld, d.w.z. zijn stabilisatie. De IWEP, gemaakt volgens het schema in figuur 2.1, is dus een stabiliserende pulsspanningsomzetter van het compensatietype, die de constante uitgangsspanning handhaaft wanneer de uitgangsstroom In, de ingangsspanning Ep, de omgevingstemperatuur en de invloed van andere destabiliserende factoren veranderen.

Overweeg een IWEP met invariante (soms parametrische) stabilisatie van de uitgangsspanning in figuur 2.2.

De essentie van deze stabilisatiemethode ligt in het feit dat onder invloed van elke factor die een afwijking van de spanningswaarde Uн van de gegeven kan veroorzaken, de tijdparameters van de stuurpulsen veranderen, waardoor Uн ongewijzigd blijft. In tegenstelling tot compensatiestabilisatoren hangt de verandering in de tijdkarakteristieken van de stuurpulsen in dit geval echter af van de grootte van de afwijking van het destabiliserende effect zelf.

Figuur 2.2 - Blokschema van een gepulste parametrische IVEP

In figuur 2.2 wordt de generator die een dergelijke functionele afhankelijkheid verschaft, aangegeven met 1. Hier toont de stippellijn de verbinding van En met de stuuringang van de generator om de invariantiewet van Uн van En te verzekeren.

Bronnen van secundaire voeding zonder stabilisatie van de uitgangsspanning zijn gemaakt volgens het diagram in figuur 2.3. Pulsgenerator 1 genereert pulsen met constante tijdparameters. Om de spanning Uн onveranderd te laten blijven, is het uiteraard noodzakelijk om een ​​stabiele spanning Ep te hebben.

Figuur 2.3 - Blokschema van een niet-gestabiliseerde IVEP

IVEP, weergegeven in figuur 2.4, voert dubbele conversie van gelijkstroomenergie uit. De eerste vermogenstrap 1 zet in de regel een schakelende regelaar de spanning Ep om in een gestabiliseerde spanning Ep1. De tweede vermogenstrap 2 zorgt voor galvanische scheiding van de spanning en eventueel extra stabilisatie van Uн. In het algemene geval kunnen compensatie en invariante stabilisatie niet alleen in 1, maar ook in beide fasen worden uitgevoerd, wat wordt weergegeven door stippellijnen van negatieve feedbackcircuits. Vermogenstrappen 1 en 2 kunnen verschillende versies zijn van vermogensstanden van elk van de IWEP's.

Figuur 2.4 - Blokschema van IVEP dubbele conversie

Het blokschema van een blok IVEP met een stapsgewijze toename van het vermogen is weergegeven in figuur 2.5. Om het uitgangsvermogen te vergroten, wordt de parallelschakeling van de trappen 3 ... 5 gebruikt.

Figuur 2.5 - Blokschema van de modulaire IVEP

Aangezien de parallelle aansluiting van traditionele IVEP zonder het gebruik van speciale maatregelen om de kracht van elk van hen gelijk te maken, onmogelijk is, wordt in dit geval het principe van meerfasige constructie van IEWP gebruikt. Het bestaat uit het feit dat de modulator-shaper MF niet alleen het SS-foutsignaal omzet in de overeenkomstige pulssequentie, maar ook de functie vervult van faseverdeling van pulssignalen over verschillende vermogenstrappen. Als resultaat van dergelijk werk van de IEWP zijn de tijdstadia van de open en gesloten toestand van de vermogensschakelaars van transistors met verschillende vermogenstrappen in de tijd verdeeld.

Alle overwogen IVEP-circuits kunnen worden vergeleken op basis van verschillende parameters - stabiliteit van uitgangsspanningen, gewichts- en groottekenmerken, energie-indicatoren, produceerbaarheid en kosten, evenals de mogelijkheid van unificatie. Tegelijkertijd kan hetzelfde schema, afhankelijk van de gestelde eisen, niet optimaal blijken te zijn in termen van een set indicatoren. Het is onmogelijk om van tevoren een specifiek schema als het meest effectieve te kiezen, daarom is het raadzaam om de meest algemene eigenschappen van de gegeven schema's in overweging te nemen. We gaan ervan uit dat de betrouwbaarheid, energie en gewicht en afmetingen van de vermogenstrappen hetzelfde zijn en in gelijke mate afhankelijk zijn van het vermogen, de uitgangsspanning en de conversiefrequentie.

De hoogste stabiliteit van de uitgangsspanning heeft de IEWP, geïmplementeerd volgens het schema in figuur 2.1, aangezien de feedback die de tijdparameters van de stuurpulsen beïnvloedt, rechtstreeks van de IEWP-uitgang wordt genomen. Het IVP-circuit getoond in figuur 2.4 heeft ook een hoge stabiliteit van de uitgangsspanning, als de feedback naar de SS wordt genomen van de uitgang - Un. Iets slechtere stabiliteit, maar een groter eenvoudig controleschema, bezit IVP, gemaakt volgens het schema in figuur 2.2. Het houdt echter geen rekening met de verandering in de spanningsval over de inductieve en actieve elementen 3 met een verandering in de belastingsstroom Iн. Destabiliserende veranderingen in de spanning Ep kunnen worden opgevangen door een extra, directe aansluiting (stippellijn) aan te brengen. Er zijn IVEP's met invariante stabilisatie van niet alleen het storende effect op de spanning Ep, maar ook de storende effecten op de belastingsstroom In, de omgevingstemperatuur, enz., maar deze zijn niet wijdverbreid gebruikt. De IWEP, gemaakt volgens het schema van figuur 2.3, heeft de slechtste stabiliteit door het ontbreken van enige terugkoppeling onder invloed van destabiliserende factoren. Het IVP-circuit, figuur 2.4, zoals hierboven vermeld, kan in principe een hoge stabiliteit van de uitgangsspanning hebben, maar bij afwezigheid van invariante of compensatiecontrolekanalen zijn de indicatoren identiek aan het circuit in figuur 2.3.

Het gebruik van IVEP-circuits in figuur 2.2 verdient de voorkeur bij relatief hoge spanningen Uн, vele malen hoger dan de spanningsval over de vermogensschakelaars 3, aangezien het moeilijk is om de vereiste functie 1 te verkrijgen, die rekening houdt met veranderingen in de spanningsval over deze schakelen met schommelingen in de belastingsstroom en omgevingstemperatuur.

Dus in gevallen waar de uitgangsspanning van de IHEP klein is (niet meer dan enkele volts) en er significante veranderingen zijn in de belastingsstroom, omgevingstemperatuur en spanning Ep, is het noodzakelijk om de IHEP te gebruiken die is gemaakt volgens structurele diagrammen (zie Figuren 2.2,2.4,2.5) met het compensatieprincipe van regelgeving.

Het circuit in figuur 2.2 kan ook worden gebruikt om te voldoen aan de compromisvereisten voor de stabiliteit van de uitgangsspanning en de eenvoud van het stuurcircuit van de IVEP. Als de primaire spanning stabiel is en veranderingen in de spanningsval over de interne elementen van de SC geen merkbare invloed hebben op de nauwkeurigheid van het handhaven van de spanning Uн, wordt een eenvoudiger IVP gebruikt (Figuur 2.3 en 2.5).

De gegeven IVP-circuits kunnen worden gebruikt in een breed scala aan primaire spanningen - van één tot honderden volt. Voor hoge primaire spanningen kan het IVP-circuit van figuur 2.4 echter nuttig zijn, waarbij dubbele conversie van elektrische energie het mogelijk maakt om de hoge primaire DC-spanning Ep naar Ep1 te verlagen door de CKI-pulsstabilisator en deze te gebruiken als een primaire voor de CK2 pulsomvormer. In dit geval werkt de CK2-converter, als een complexer apparaat in vergelijking met het CKI-apparaat, in lichte elektrische modi, wat kan zorgen voor een afname van het aantal elementen, een toename van de bedrijfszekerheid en een verbetering van de energie prestatie van de omvormer.

Smoorspoelen en transformatoren zijn de grootste, meest materiaalintensieve en moeilijk te microminiaturiseren elementen. Bij IVEP-regelingen moet ernaar worden gestreefd het aantal te minimaliseren. In het IVEP-circuit van figuur 2.4 zijn voor dubbele energieconversie twee vermogenstrappen met fundamenteel noodzakelijke inductieve elementen vereist.

Een blokverhoging van het uitgangsvermogen is vereist om verschillende voedingssystemen te bouwen, die gebaseerd moeten zijn op hetzelfde type, verenigde IWEP. In dit geval is de ontwikkeling en productie van IVEP's die elektronische apparatuur voeden aan te raden bij gebruik van hetzelfde type units met de mogelijkheid van parallelle aansluiting om het vereiste totale uitgangsvermogen te verkrijgen. Hierdoor is het mogelijk een economisch effect te verkrijgen. In dit geval is een van de hoofddoelen van de IVEP-ontwikkeling de keuze van een discrete waarde van het vermogen van een enkele eenheid, die moet voldoen aan alle technische en economische vereisten van de bestaande voedingssystemen. Een ander voordeel van blokomzetters (meerfasen) is een afname van de totale capaciteit van de condensatoren van de uitgangsfilters, wat wordt verklaard door de tijdverdeling van de processen van energieoverdracht naar de uitgang van individuele vermogenstrappen. Bovendien kunt u met meerfase-omvormers verschillende opties implementeren voor complexe voedingssystemen, bestaande uit dezelfde verenigde blokken.

Figuur 2.6 toont een schema van de IVEP met daarin een ongeregelde netgelijkrichter 1 en een gelijkgerichte netspanningsomvormer. De omvormer bestaat uit een instelbare omvormer 2 die werkt met een verhoogde frequentie (meestal 20 ... 100 kHz), een t3 en een hoogfrequent filter 4. Om de uitgangsspanning te stabiliseren, wordt een stuurschakeling 5 gebruikt.

Figuur 2.6 - Blokschema van een gepulseerde IVEP met een geregelde omvormer

Het regelcircuit vergelijkt de uitgangsspanning Uн en de spanning van de referentiebron 6. Het verschil van deze spanningen, het foutsignaal genoemd, wordt gebruikt om de frequentie van de geregelde omvormer (f = var) of de duty-cycle van de pulsen aan te passen bij hun constante frequentie (g = var). Een omvormer op basis van een enkelzijdige transformatoromvormer wordt een enkelzijdige transformatoromzetter genoemd - TOK. Een omvormer op basis van een push-pull-transformatoromvormer wordt een push-pull-transformatoromvormer - TDK genoemd.

Figuur 2.7 toont een schema van een IVEP met een instelbare netgelijkrichter 1 en een niet-geregelde omvormer 2. De overige knooppunten van deze schakeling hebben hetzelfde doel als in de voorgaande schema's. Een onderscheidend kenmerk van dit blokschema is het gebruik van een niet-gereguleerde omvormer (NI). De stabilisatie van de uitgangsspanning in deze schakeling wordt verzorgd door de spanning aan de ingang van de omzetter met 1 te regelen, wat meestal wordt uitgevoerd op fasegestuurde thyristors.

Figuur 2.7 - Blokschema van een gepulseerde IVEP met een instelbare netgelijkrichter

Voor het circuit weergegeven in figuur 2.6 is het kenmerkend dat de omvormer ontworpen moet zijn om te werken op gelijkgerichte netspanning, die een maximale waarde heeft van ongeveer 311V voor een enkelfasig netwerk en ongeveer 530V voor een driefasig netwerk. Bovendien leidt een verandering in de frequentie of duty cycle van de pulsen van de inverter 2 tot een verslechtering van de filtering van de uitgangsspanning. Als resultaat verslechteren het gewicht en de afmetingen van het filter 4, aangezien zijn parameters worden berekend op basis van de minimale inschakelduur g min, op voorwaarde dat de stroom in de belasting continu is.

De positieve eigenschappen van de schakeling in figuur 2.7 is de combinatie van de spanningsconversiefunctie en stabilisatie van de uitgangsspanning Uн. Dit maakt het mogelijk de stuurschakeling 5 te vereenvoudigen, aangezien het aantal bestuurde toetsen wordt verminderd. Bovendien kunt u door de aanwezigheid van een pauze de doorgaande stromen in de omvormerschakelaars elimineren. Het voordeel van het circuit is ook de mogelijkheid om de werking van de omvormer bij een verlaagde ingangsspanning te garanderen (meestal wordt deze 1,5 ... 2 keer verminderd, dat wil zeggen tot 130 ... 200V). Dit vergemakkelijkt het werk van de toetsen van de transistoromvormer aanzienlijk. Een ander voordeel van deze schakeling is dat de omvormer werkt met de maximale duty cycle gmax van de pulsen, wat het filteren van de uitgangsspanning aanzienlijk vereenvoudigt. Een onderzoek naar de efficiëntie en vermogensdichtheid van beide schema's toonde aan dat deze indicatoren niet significant van elkaar verschillen.

Schema's van meerkanaals IVEP met niet-gereguleerde gelijkrichter 1 worden getoond in figuren 2.8 en 2.9. In het circuit in figuur 2.8 worden een niet-gereguleerde omvormer 2 en individuele stabilisatoren 5 ... 7 gebruikt, in afzonderlijke kanalen. Dit blokschema kan worden gebruikt met een klein aantal uitgangskanalen. Naarmate het aantal uitgangskanalen toeneemt, wordt de schakeling oneconomisch.

Figuur 2.8 - Blokschema van een meerkanaals IVEP met individuele stabilisatie

De schakeling in figuur 2.9 werkt volgens het principe van groepsstabilisatie van de uitgangsspanning. Om dit te doen, gebruikt het een instelbare omvormer, die wordt geregeld door de spanning van de krachtigste van de kanalen. In dit geval verslechtert de stabilisatie van de uitgangsspanningen in andere kanalen, omdat ze niet worden gedekt door negatieve feedback. Om de spanningsstabilisatie in andere kanalen te verbeteren, kunt u extra individuele stabilisatoren gebruiken, net als in het diagram in figuur 2.8.

Figuur 2.9 - Blokschema van IVEP met groepsstabilisatie