Սկիզբային ռեգուլատորի աշխատանքի սկզբունքը

Սկիզբային ռեգուլատորները արդյունավետ ծանրական ռեգուլատորներ են, որոնք կառավարում են հոսանքը արագ սկիզբային էլեմենտների (ինչպես օրինակ MOSFET-ներ) փոփոխման միջոցով և հասնում են ծանրական ռեգուլացիայի էներգիայի պահեստավորման կոմպոնենտների (ինչպես օրինակ ինդուկտորներ կամ կոնդենսատորներ) միջոցով։ Այստեղ բացված է նրանց աշխատանքի բացատրությունը և հիմնական կոմպոնենտները:

1. Սկիզբային Էլեմենտի Կառավարում

Սկիզբային ռեգուլատորի ստորագրությունը սկիզբային էլեմենտն է, որը պարբերականորեն փոխում է իր կայուն և անջատված վիճակները։ Երբ սկիզբային էլեմենտը կայուն է, մուտքային ծանրականը փոխանցվում է սկիզբային էլեմենտով ինդուկտորին. երբ սկիզբային էլեմենտը անջատված է, ինդուկտորի հոսանքը ուժեղացվում է շարունակել հոսել դիոդի կամ համաձայնական ուղղուցուցիչի միջոցով ելքային կողմով։

2. Ինդուկտորների և կոնդենսատորների դերը

• Ինդուկտոր. որպես պահեստավորման կոմպոնենտ, այն պահեստավորում է էներգիա, երբ սկիզբային էլեմենտը հոսում է և ազատում է էներգիան, երբ սկիզբային էլեմենտը անջատված է։

• Կոնդենսատոր. միացված է ելքային կողմով զուգահեռ, որպեսզի հարթացնի ելքային ծանրականը և կրատի ռիփլը, որը առաջացել է ինդուկտորի հոսանքի դադարի պատճառով։

3. Պուլսային լայնության մոդուլացիա (PWM) կառավարում

PWM-ն մեթոդ է սկիզբային էլեմենտների հոսում և անջատված վիճակների հարաբերակցության կառավարման համար։ PWM ազդանշանի աշխատանքային ցիկլի կարգավորումը (այսինքն հոսումի ժամանակի հարաբերությունը պարբերական ժամանակին) հնարավորություն է տալիս կառավարել ինդուկտորների էներգիայի պահեստավորման և ազատման արագությունը, այսպիսով կառավարելով ելքային ծանրականի չափը։

4. Հետադարձ շղթա

Ելքային ծանրականի կայունությունը պահպանելու համար սովորաբար ներառվում է հետադարձ շղթա buck-տիպի սկիզբային ռեգուլատորներում։ Այս շղթան ուսումնասիրում է ելքային ծանրականը և համեմատում է այն անցումային ծանրականի հետ։ Եթե ելքային ծանրականը շեղվում է սահմանված արժեքից, հետադարձ շղթան կառավարում է PWM ազդանշանի աշխատանքային ցիկլը մեծացնելով կամ նվազեցնելով ինդուկտորի էներգիայի փոխանցումը, այսպիսով պահպանելով ելքային ծանրականի կայունությունը։

5. Աշխատանքային Մոդել

• Անընդհատ հոսանքի մոդել (CCM). ęż ծանր բեռնի պայմաններում, ինդուկտորի հոսանքը ամբողջ սկիզբային ցիկլում չի ընկնում զրոյի։

• Դիսկրետ հոսանքի մոդել (DCM): կամ Բուրստ մոդել. եթե բեռնը թանկ է կամ բեռնը չկա, ռեգուլատորը կարող է մուտքել այս մոդելների մեջ արդյունավետության բարելավման և դադարի էներգիայի պատ Zuk նվազեցնելու համար։

6. Արդյունավետություն և ջերմային ẢNախապայմանների Կառավարում

Քանի որ սկիզբային էլեմենտների սկիզբային գործողությունը կարող է հանգեցնել որոշակի կորուստների, սկիզբային ռեգուլատորի արդյունավետությունը չի կարող լինել 100%։ Այնուամենայնիվ, բարձր արդյունավետությունը կարող է հասնվել սկիզբային էլեմենտների ընտրության օպտիմիզացման միջոցով, սկիզբային և հոսող կորուստների կրակումը։ Նույն ժամանակ, անհրաժեշտ է համապատասխան ջերմային կառավարման միջոցներ (ինչպես օրինակ ջերմանալիքներ), որպեսզի կանխապայմանացվի ջերմասեր և պահպանվի ռեգուլատորի արդյունավետությունը։

Ընդհանուր Տեսություն

Սկիզբային ռեգուլատորները այս մեխանիզմի միջոցով հասնում են արդյունավետ և կայուն ծանրական ռեգուլացիայի և լայնորեն օգտագործվում են տարբեր էլեկտրոնական սարքերում, ինչպես օրինակ համակարգիչներ, մոբիլներ, հեռուստացույցներ և այլն, պահանջումները այնպես, որ այս սարքերը կարող են նորմալ աշխատել տարբեր մուտքային ծանրականների պայմաններում։