Amb la maduresa contínua de la tecnologia de subministrament d’energia de commutació, les seves àrees d’aplicació s’han ampliat encara més. En comparació amb la font tradicional d’alimentació regulada en continu, la font d’alimentació de commutació s’ha millorat considerablement en termes d’eficiència, contaminació electromagnètica, volum i fiabilitat. D’altra banda, els darrers transmissors d’emissions de transmissió FM d’estat sòlid tenen requisits cada vegada més alts d’alimentació, mentre que la maduresa de la tecnologia de subministrament d’energia de commutació, l’actualització contínua de components i l’aplicació de xips de control d’alta fiabilitat poden satisfer plenament requisits dels transmissors de transmissió FM. Actualment, components com ara excitadors i amplificadors de potència en transmissors de transmissió FM d’estat sòlid solen utilitzar fonts d’alimentació de commutació com a suport energètic. El futur control i gestió digital proposen requisits més alts per a la commutació de fonts d’alimentació. La direcció intel·ligent, digital, de petita mida i alta fiabilitat serà la direcció de desenvolupament de les fonts d’alimentació de commutació per als transmissors de transmissió FM.
font d'alimentació de commutació
La font d’energia és el cor de potència de tot el transmissor de transmissió FM. Tenint en compte la compatibilitat electromagnètica entre els diversos equips de la sala del transmissor, l’eficiència general del transmissor, la fiabilitat de la font d’alimentació i el manteniment diari, les fonts d’alimentació de commutació són, sens dubte, la millor opció per a la font d’alimentació de la transmissió FM d’estat sòlid. transmissors. Les excel·lents característiques de la font d'alimentació de commutació es reflecteixen principalment en els aspectes següents. Primer: mida més petita. Es pot integrar i muntar amb l'amplificador de potència. La freqüència de commutació de diversos centenars de kHz minimitza el volum del component d’impedància del filtre, cosa que redueix el pes i el volum del transmissor, i és convenient per al transport i el manteniment diari. Segon: major eficiència. Incloent l’aplicació de nous dispositius com el tub de commutació d’alimentació MOSFET, la tecnologia de commutació de topologies de circuits múltiples d’alimentació d’alimentació és una garantia important per reduir les pèrdues i millorar l’eficiència del sistema d’alimentació. Tercer: menys contaminació electromagnètica. El circuit de filtre d’interferències electromagnètiques (EMI) i el circuit d’absorció d’alta pujada relacionat a la font d’alimentació del transmissor són garanties importants perquè els harmònics actuals de la font d’alimentació compleixin els requisits. No només pot millorar les característiques de càrrega de l’alimentació a la xarxa elèctrica, sinó que també pot reduir el greu impacte a la xarxa elèctrica. La contaminació també pot reduir la interferència harmònica a altres equips de xarxa. Quart: la fiabilitat s'ha millorat encara més. Una varietat de mesures de protecció contra el llamp, la inducció o la contra-sobretensió i l’ús de plaques de circuits impresos recobertes de tres anti-pintura (anti-humitat, anti-sal i anti-floridura) poden minimitzar la probabilitat d’error.
Aplicació d'alimentació de commutació
La font d’alimentació de commutació és una forma d’alimentació en què el tub d’interruptor d’alimentació es controla contínuament a una determinada freqüència per al funcionament d’encesa i apagada, de manera que pot proporcionar energia al convertidor o carregar-se mitjançant elements d’emmagatzematge d’energia (com ara inductors i condensadors). . Mentre es canviï el cicle de treball, la freqüència de commutació o la fase relativa, es pot controlar la tensió o corrent mitjana de sortida. La freqüència de commutació de la font d'alimentació de commutació oscil·la entre 20 kHz i diversos MHz. Per a ocasions laborals en què la potència de la font d'alimentació sigui superior a 90 W, la font d'alimentació de commutació sol adoptar un mètode de conversió en dues etapes. És a dir, la correcció del factor de potència (PFC) controla el convertidor i el convertidor CC / CC. En particular, cal esmentar aquí el circuit de correcció del factor de potència. Està configurat per garantir que la tensió d'entrada i el corrent funcionin en la mateixa fase. Com a resultat, el factor de potència és proper a 1, la potència aparent es converteix en potència activa i es millora l’eficiència del sistema. Si no hi ha cap circuit de correcció PFC, el corrent d'entrada s'introduirà a la font d'alimentació de commutació en forma d'amplada de pols estreta i pols d'alt valor màxim, provocant greus components d'interferència harmònica. Aquests components harmònics no només no proporcionen energia a la càrrega, sinó que també fan que el transformador i altres equips s’escalfin. Els circuits de correcció del factor de potència es divideixen en dos tipus, actiu i passiu. La majoria de fonts d’alimentació de commutació dels transmissors d’emissió FM utilitzen circuits de correcció del factor de potència actiu, que es componen d’un convertidor AC / DC amb correcció del factor de potència activa i un convertidor CC / CC independent. El convertidor AC / DC inclou principalment: filtre EMI, circuit d’arrencada lenta, rectificador de pont, controlador PFC, circuit d’alimentació i circuit convertidor (format per interruptor d’alimentació MOSFET, inductor d’emmagatzematge d’energia L, díode rectificador de recuperació ràpida i condensador de filtre i altra composició.
L’entrada de corrent altern es fa passar pel circuit de filtre EMI per filtrar els senyals d’interferència electromagnètica diferencial i comuna, i després s’introdueix al circuit d’arrencada lenta i, després d’un retard, s’afegeix la tensió completa al circuit del rectificador de pont i la sortida de CC es proporciona una tensió al MOSFET d'alimentació. Escórrer. El controlador PFC és un circuit compost per un xip de control del factor de potència LT8 de 1249 pins i menys components perifèrics. El vuitè pin emet un senyal de disc amb una freqüència de commutació de 8 kHz, que s’afegeix a la porta del commutador d’alimentació del MOSFET a través del circuit de la unitat i el convertidor MOSFET comença a activar-se i apagar-se amb un determinat cicle de treball, i emet el Voltatge continu. El xip integrat LT100 produït per Linear Technology té integrats oscil·ladors, multiplicadors de corrent, amplificadors de corrent, amplificadors de tensió d’error, comparadors de tensió i fonts de voltatge de referència. Mitjançant la mitjana del corrent de modulació d’amplada d’impulsos d’alta freqüència establert, el LT1249 pot aconseguir la distorsió de corrent més baixa possible i pot funcionar en modes de funcionament continu i discontinu. A més, el multiplicador de corrent incorporat que quadra el corrent de l’amplificador de tensió d’error pot reduir el guany de corrent altern a la càrrega lleugera, mantenint així una baixa distorsió de corrent i una alta estabilitat del sistema. El controlador PFC extreu senyals de detecció del rectificador de pont, del convertidor i de la resistència de detecció entre ells per implementar múltiples funcions de protecció, com ara el límit de corrent de pic i la protecció contra sobretensió.
Es compon principalment de transformador de commutació, tub d’interruptor d’alimentació MOSFET, components del rectificador, circuit de detecció (incloent mostreig de tensió, intensitat i temperatura), font d’alimentació auxiliar, controlador UC3843PWM i circuit de conducció relacionat. L'entrada de voltatge continu de l'etapa anterior s'afegeix al drenatge del commutador d'alimentació paral·lel MOSFET, i la seva entrada de porta la proporciona el circuit de transmissió mitjançant el senyal de commutació de freqüència configurat al xip de control UC3843. Després que el transformador de commutació augmenta la tensió, s’obté la tensió CC necessària per rectificació i filtratge. El xip de control UC3843 és un regulador de control PWM en mode actual. Té les característiques d’un convertidor DC / DC optimitzat, baix corrent d’arrencada, compensació automàtica d’avanç, límit de corrent, bloqueig de baixa tensió, supressió d’impulsos, unitat de corrent elevat i freqüència de commutació de fins a 500 kHz. A partir de l'anàlisi del circuit intern d'UC3843, el senyal de referència interna i el valor de mostreig de tensió del transformador secundari després de la rectificació i el filtratge es processen a l'amplificador d'errors. La tensió d'error processada i la tensió formada per la resistència de sentit s'introdueixen al comparador PWM i la seva sortida és de la mateixa manera que el senyal de rellotge. El processament de la forma d’ona es realitza al circuit d’activació i, finalment, es genera un senyal de freqüència de commutació amb la mateixa freqüència que la freqüència del rellotge.
Discussió de qüestions relacionades en aplicacions pràctiques
La font d'alimentació de commutació té més probabilitats de fallar durant l'ús dels transmissors d'emissió FM per diversos motius. Els factors ambientals (com la ventilació, la temperatura i la humitat) a la sala del transmissor, els problemes de protecció contra llamps a l’armari de control d’alimentació, els problemes de disseny i de dispositius de la font d’alimentació, i els problemes de mal funcionament del personal són perills ocults de fallades. Si voleu que l'equip funcioni amb normalitat, a més de dominar els coneixements professionals necessaris, també és necessària una acumulació contínua d'experiència. La taxa de fallades sovint es pot minimitzar observant i analitzant la visualització d’errors del circuit de protecció auxiliar integrat a la font d’alimentació de commutació. La font d’alimentació de commutació utilitza un condensador d’emmagatzematge d’energia de gran capacitat, que genera un corrent de sobretensió relativament gran durant el funcionament, de manera que el tub de commutació s’apaga quan la tensió de CA és propera al valor màxim. El canvi instantani de la mateixa tensió CA d’entrada també pot provocar el mateix resultat. Per tant, en el circuit real de la font d’alimentació de commutació, sovint s’utilitza un termistor amb característiques de temperatura negatives en sèrie davant del bloc rectificador de pont. Quan l’interruptor d’alimentació es tanca, el termistor té una temperatura baixa i un estat de resistència elevat, i el corrent de sobretensió es suprimeix. A mesura que la temperatura del termistor augmenta a mesura que flueix el corrent, la resistència cau a zero i s’afegeix la tensió d’entrada completa a la càrrega. No obstant això, aquest mecanisme bàsic de protecció és lleugerament insuficient en el seu ús real. Si l’interruptor d’alimentació està apagat durant uns segons i es tanca de nou, el termistor no té prou temps per refredar-se. En aquest moment, la tensió de CA d’entrada amb una amplitud propera al valor màxim generarà un corrent de pujada més gran del normal. El corrent produeix una tensió superior a 6 V a la resistència de sentit i, com que el xip LT1249 no s’ha encès, no pot tenir un paper protector. Aquesta és la causa directa de la ruptura i el dany al curtcircuit del commutador MOSFET. Això es va confirmar en les falles de corrent de molts transmissors de ràdio FM causats per fortes tempestes i desastres de pluja a Dalian a principis d'any.
El varistor connectat en paral·lel als dos extrems de l’entrada del circuit de corrent altern també pot absorbir sobretensions elèctriques. Amb la condició que la temperatura ambiental no canviï, la resistència del varistor disminueix bruscament a mesura que augmenta la tensió aplicada. Per tant, té un efecte superior en l’absorció de les sobretensions. Per evitar la sobretensió causada per la commutació de la font d'alimentació de l'amplificador de potència, es connecta un varistor entre les línies elèctriques per protegir l'equip d'alimentació.
El cable de terra és la mesura de seguretat més bàsica i senzilla. L'armari, la caixa de l'amplificador de potència, la carcassa de la font d'alimentació, el panell i la porta del transmissor s'han connectat entre si i s'han connectat al terminal de terra del transmissor. Després d'instal·lar el transmissor al seu lloc, el terminal de terra de la unitat (situat a la part d'alimentació del transmissor) s'hauria de connectar entre si. Les cantonades de la placa inferior estan connectades de forma fiable amb el terra de la sala de màquines per evitar que es produeixin incidents lamentables a causa de fuites elèctriques. Al mateix temps, també es requereix posar a terra cada punt del circuit que requereix la posada a terra, per tal de garantir que el corrent que cal posar a terra i el corrent d’alta freqüència filtrat pel transmissor puguin fluir sense problemes cap a terra.
Conclusió
Tot i que la font d'alimentació de commutació té una gran varietat de combinacions de topologia de circuits, hi ha diferents opcions a causa de diferents ocasions, com ara tipus de càrrega, requisits d'energia, mètodes de control, etc., però la unitat de control PFC i la unitat de control PWM de la font d'alimentació de commutació són el nucli, que és el transmissor d'emissió de modulació de freqüència. Una garantia important per a la transmissió i l’emissió de senyals de qualitat. A més, durant l’ús de l’equip, és necessari entendre completament l’estat de treball i els fenòmens de fallada de l’equip i acumular contínuament experiència i lliçons. Això ajudarà a comprendre les característiques de fallada de la font d’alimentació de commutació, a millorar el nivell de manteniment del transmissor de ràdio FM i a garantir que l’equip estigui en condicions normals de funcionament. .
El nostre altre producte:
