Coa madurez continua da tecnoloxía de alimentación de conmutación, as súas áreas de aplicación ampliáronse aínda máis. En comparación coa fonte tradicional de alimentación continua regulada, a fonte de alimentación de conmutación mellorouse moito en termos de eficiencia, contaminación electromagnética, volume e fiabilidade. Por outra banda, os últimos transmisores de transmisión FM de estado sólido teñen cada vez maiores requisitos de subministración de enerxía, mentres que a madurez da tecnoloxía de alimentación de conmutación, a actualización continua de compoñentes e a aplicación de chips de control de alta fiabilidade poden cumprir plenamente requisitos dos transmisores de transmisión FM. Actualmente, compoñentes como excitadores e amplificadores de potencia nos transmisores de transmisión FM de estado sólido xeralmente utilizan fontes de alimentación de conmutación como soporte enerxético. O futuro control e xestión dixital propuxo requisitos máis elevados para a subministración de enerxía. Intelixente, dixital, de pequeno tamaño e alta fiabilidade será a dirección de desenvolvemento das fontes de alimentación de conmutación para os transmisores de transmisión FM.
fonte de alimentación de conmutación
A fonte de enerxía é o corazón de enerxía de todo o transmisor de transmisión FM. Tendo en conta a compatibilidade electromagnética entre os distintos equipos da sala do transmisor, a eficiencia global do transmisor, a fiabilidade da fonte de alimentación e o mantemento diario, as fontes de alimentación de conmutación son sen dúbida a mellor opción para a alimentación de transmisión FM de estado sólido. transmisores. As excelentes características da alimentación de conmutación reflíctense principalmente nos seguintes aspectos. Primeiro: tamaño máis pequeno. Pódese integrar e ensamblar co amplificador de potencia. A frecuencia de conmutación de varios centos de kHz minimiza o volume do compoñente de impedancia do filtro, o que reduce o peso e o volume do transmisor e é conveniente para o transporte e o mantemento diario. Segundo: maior eficiencia. Incluíndo a aplicación de novos dispositivos como o tubo MOSFET de conmutación de enerxía, a tecnoloxía de conmutación de topoloxía de circuítos múltiples de subministración de enerxía é unha garantía importante para reducir as perdas e mellorar a eficiencia do sistema de alimentación. Terceiro: menos contaminación electromagnética. O circuíto de filtro de interferencia electromagnética (EMI) e o circuíto de absorción de picos elevados relacionados na fonte de alimentación do transmisor son garantías importantes para que os harmónicos actuais da fonte de alimentación cumpran os requisitos. Non só pode mellorar as características de carga da fonte de alimentación á rede eléctrica, senón tamén reducir o grave impacto na rede eléctrica. A contaminación tamén pode reducir a interferencia armónica a outros equipos de rede. Cuarto: a fiabilidade mellorouse aínda máis. Unha variedade de medidas de protección contra raios, indución ou contra sobretensións e o uso de placas de circuítos impresos recubertos de tres anti-pintura (anti-humidade, anti-sal e anti-mildiu) poden minimizar a probabilidade de fallo.
Aplicación de alimentación de conmutación
A fonte de alimentación conmutada é unha forma de alimentación na que o tubo do interruptor de enerxía está controlado continuamente a unha determinada frecuencia para o funcionamento de encendido e apagado, de xeito que pode proporcionar enerxía ao convertedor ou cargarse a través de elementos de almacenamento de enerxía (como indutores e condensadores) . Mentres se cambie o ciclo de traballo, a frecuencia de conmutación ou a fase relativa, pódese controlar a tensión ou corrente media de saída. A frecuencia de conmutación da fonte de alimentación de conmutación oscila entre 20kHz e varios MHz. Para as ocasións laborais nas que a potencia da fonte de alimentación sexa superior a 90 W, a fonte de alimentación normalmente adopta un método de conversión en dúas etapas. É dicir, a corrección do factor de potencia (PFC) controla o conversor e o convertedor CC / CC. En particular, cómpre mencionar aquí o circuíto de corrección do factor de potencia. Está configurado para garantir que a tensión de entrada e a corrente funcionan na mesma fase. Como resultado, o factor de potencia é próximo a 1, a potencia aparente convértese en potencia activa e a eficiencia do sistema mellora. Se non hai ningún circuíto de corrección PFC, a corrente de entrada ingresarase á fonte de alimentación de conmutación en forma de ancho de pulso estreito e impulso de alto valor pico, causando graves compoñentes de interferencia armónica. Estes compoñentes harmónicos non só non proporcionan enerxía á carga, senón que tamén fan que o transformador e outros equipos se quenten. Os circuítos de corrección do factor de potencia divídense en dous tipos, activo e pasivo. A maioría das fontes de alimentación de conmutación dos transmisores de transmisión FM usan circuítos de corrección do factor de potencia activa, que están compostos por un convertedor de CA / CC con corrección de factor de potencia activa e un conversor de CC / CC independente. O conversor AC / DC inclúe principalmente: filtro EMI, circuíto de arranque lento, rectificador de ponte, controlador PFC, circuíto de transmisión de enerxía e circuíto convertedor (composto por interruptor de enerxía MOSFET, indutor de almacenamento de enerxía L, diodo rectificador de recuperación rápida e condensador de filtro e outra composición.
A entrada de CA pásase a través do circuíto de filtro EMI para filtrar os sinais de interferencia electromagnética diferencial e común e, a continuación, ingresa ao circuíto de arranque lento e, despois dun atraso, engádese a voltaxe completa ao circuíto rectificador de ponte e a saída CC subministrase tensión ao MOSFET de potencia. Escorrer. O controlador PFC é un circuíto composto por un chip de control do factor de potencia LT8 de 1249 pines e menos compoñentes periféricos. O 8o pin emite un sinal de disco cunha frecuencia de conmutación de 100 kHz, que se engade á porta do interruptor de alimentación MOSFET a través do circuíto de unidade, e o conversor MOSFET comeza a acender e apagar cun determinado ciclo de traballo e emite o requirido Tensión continua. O chip integrado LT1249 producido por Linear Technology ten osciladores incorporados, multiplicadores de corrente, amplificadores de corrente, amplificadores de tensión de erro, comparadores de tensión e fontes de tensión de referencia. Ao facer a media da intensidade de modulación de ancho de pulso de alta frecuencia establecida, o LT1249 pode acadar a distorsión de corrente máis baixa posible e pode funcionar en modos de funcionamento continuos e discontinuos. Ademais, o multiplicador de corrente incorporado ao cadrado da corrente do amplificador de tensión de erro pode reducir a ganancia de CA á carga de luz, mantendo así unha baixa distorsión de corrente e unha alta estabilidade do sistema. O controlador PFC extrae sinais de detección do rectificador de ponte, do convertedor e da resistencia de detección entre eles para implementar múltiples funcións de protección, como o límite de intensidade de pico e a protección contra sobretensións.
Está composto principalmente por transformador de conmutación, tubo de interruptor de enerxía MOSFET, compoñentes do rectificador, circuíto de detección (incluíndo mostraxe de tensión, intensidade e temperatura), fonte de alimentación auxiliar, controlador UC3843PWM e circuíto de condución relacionado. A entrada de tensión CC da etapa anterior engádese á drenaxe do interruptor de alimentación paralelo MOSFET e a súa entrada de porta é subministrada polo circuíto de accionamento polo sinal de conmutación de frecuencia establecido no chip de control UC3843. Despois de que a tensión aumenta co transformador de conmutación, a tensión continua requirida obtense mediante rectificación e filtrado. O chip de control UC3843 é un regulador de control PWM en modo actual. Ten as características do convertedor DC / DC optimizado, baixa corrente de arranque, compensación automática do avance, límite de corrente, bloqueo de baixa tensión, supresión de impulsos, unidade de alta corrente e frecuencia de conmutación de ata 500 kHz. A partir da análise do circuíto interno de UC3843, o sinal de referencia interno e o valor de mostraxe de tensión do transformador secundario despois da rectificación e filtrado son procesados no amplificador de erro. A tensión de erro procesada e a tensión formada pola resistencia de detección entran no comparador PWM e a súa saída é do mesmo xeito que o sinal de reloxo. O procesamento da forma de onda realízase no circuíto de disparo e, finalmente, emítese un sinal de frecuencia de conmutación coa mesma frecuencia que a frecuencia do reloxo.
Discusión de cuestións relacionadas en aplicacións prácticas
A fonte de alimentación conmutada ten máis posibilidades de fallar durante o uso de transmisores de transmisión FM por varias razóns. Os factores ambientais (como a ventilación, a temperatura e a humidade) na sala do transmisor, os problemas de protección contra raios no armario de control de enerxía, o deseño da fonte de alimentación de conmutación e os problemas do dispositivo e os problemas de mal funcionamento do persoal son perigos ocultos de fallos. Se queres que o equipo funcione normalmente, ademais de dominar os coñecementos profesionais necesarios, tamén é necesaria unha acumulación continua de experiencia. A taxa de avarías pódese minimizar a miúdo observando e analizando a visualización de fallos do circuíto de protección auxiliar integrado na fonte de alimentación de conmutación. A fonte de alimentación de conmutación usa un condensador de almacenamento de enerxía de gran capacidade, que xera unha corrente de sobretensión relativamente grande durante o funcionamento, de xeito que o tubo de conmutación se apaga cando a tensión de CA está preto do valor máximo. O cambio instantáneo da propia tensión CA de entrada tamén pode causar o mesmo resultado. Polo tanto, no circuíto real da fonte de alimentación de conmutación, a miúdo úsase en serie un termistor con características de temperatura negativas diante do bloque rectificador de ponte. Cando o interruptor de enerxía está pechado, o termistor ten unha temperatura baixa e un estado de alta resistencia e suprímese a intensidade de corrente. A medida que a temperatura do termistor aumenta a medida que flúe a corrente, a resistencia baixa a cero e a carga engádese a tensión total de entrada. Non obstante, este mecanismo de protección básico é lixeiramente insuficiente no uso real. Se o interruptor de alimentación está apagado durante uns segundos e volve pecharse, o termistor non ten tempo suficiente para arrefriarse. Neste momento, a tensión de entrada de CA cunha amplitude próxima ao valor máximo xerará unha intensidade de corrente maior do normal. A corrente produce unha tensión superior a 6 V na resistencia de sentido e, porque o chip LT1249 non se acendeu, non pode desempeñar un papel protector. Esta é a causa directa da avaría e do dano en curtocircuíto do interruptor MOSFET. Isto confirmouse nos fallos de enerxía de moitos transmisores de radio FM causados por fortes tormentas e desastres de choiva en Dalian a principios de ano.
O varistor conectado en paralelo nos dous extremos da entrada do circuíto de CA tamén pode absorber sobretensións. Baixo a condición de que a temperatura ambiente non mude, a resistencia do varistor diminúe bruscamente a medida que aumenta a tensión aplicada. Polo tanto, ten un efecto superior na absorción de sobretensións. Para evitar a tensión provocada pola conmutación da fonte de alimentación do amplificador de potencia, un varistor está conectado entre as liñas de enerxía para protexer o equipo de alimentación.
O fío de posta a terra é a medida de seguridade máis básica e sinxela. O armario, a carcasa da caixa do amplificador de potencia, a carcasa da fonte de alimentación, o panel e a porta do transmisor conectáronse entre si e conectáronse ao terminal de terra do transmisor. Despois de instalar o transmisor no seu lugar, o terminal de terra da unidade (situado na parte de alimentación do transmisor) debería conectarse entre si. As esquinas da placa inferior están conectadas de forma fiable coa terra da sala de máquinas para evitar a aparición de incidentes lamentables debido a fugas eléctricas. Ao mesmo tempo, tamén se require conectar a terra cada punto do circuíto que require conexión a terra, para garantir que a corrente que hai que conectar a terra e a corrente de alta frecuencia filtrada polo transmisor poidan fluír sen problemas no chan.
Conclusión
Aínda que a fonte de alimentación de conmutación ten unha variedade de combinacións de topoloxía de circuítos, existen diferentes opcións debido a diferentes ocasións como tipos de carga, requirimentos de enerxía, métodos de control, etc., pero a unidade de control PFC e a unidade de control PWM na fonte de alimentación de conmutación son o núcleo, que é o transmisor de transmisión de modulación de frecuencia. Unha garantía importante para a transmisión e emisión de sinais de calidade. Ademais, durante o uso do equipo, é necesario comprender completamente o estado de traballo e os fenómenos de fallo do equipo e acumular continuamente experiencia e leccións. Isto axudará a comprender as características de falla da fonte de alimentación de conmutación, mellorará o nivel de mantemento do transmisor de radio FM e garantirá que o equipo estea en condicións normais de traballo. .
Noso outro produto:
