Nguyên lý làm việc của nguồn điện chuyển mạch nối tiếp
Sơ đồ nguyên lý làm việc đơn giản nhất của nguồn điện chuyển mạch nối tiếp là điện áp làm việc của nguồn điện chuyển mạch, tức là điện áp đầu vào DC; K là công tắc điều khiển, R là tải. Khi bật công tắc điều khiển K, nguồn điện chuyển mạch sẽ tạo ra điện áp xung Up có chiều rộng Ton và biên độ Ui đến tải R; Khi công tắc điều khiển K bị tắt, nó tương đương với việc nguồn điện chuyển mạch xuất ra điện áp xung có độ rộng Toff và biên độ 0 cho tải R. Bằng cách này, công tắc điều khiển K liên tục "bật" và "tắt" và có thể đạt được điện áp đầu ra được điều chế xung uo ở cả hai đầu của tải.
Dạng sóng của điện áp đầu ra của nguồn điện chuyển mạch nối tiếp, điện áp đầu ra uo của công tắc điều khiển K, là sóng vuông được điều chế xung. Biên độ xung Up bằng điện áp đầu vào Ui và độ rộng xung bằng thời gian bật Tấn của công tắc điều khiển K. Từ đó, giá trị trung bình Ua của điện áp đầu ra uo của bộ nguồn chuyển mạch nối tiếp có thể là thu được như:
Trong công thức, Ton là thời gian bật công tắc điều khiển K và T là chu kỳ làm việc của công tắc điều khiển K. Bằng cách thay đổi tỷ lệ thời gian bật Ton của công tắc điều khiển K thành thời gian tắt Toff, giá trị trung bình Ua của điện áp đầu ra uo có thể thay đổi được. Nói chung, mọi người gọi nó là chu kỳ nhiệm vụ, được biểu thị bằng D, nghĩa là:
Biên độ Up của điện áp đầu ra uo của nguồn điện chuyển mạch nối tiếp bằng điện áp đầu vào Ui và giá trị trung bình Ua của điện áp đầu ra uo của nó luôn nhỏ hơn điện áp đầu vào Ui. Do đó, các bộ nguồn chuyển mạch nối tiếp thường sử dụng giá trị trung bình Ua làm điện áp đầu ra thay đổi. Do đó, nguồn điện mô-đun nối tiếp thuộc về nguồn điện chuyển mạch bước xuống.
Bộ nguồn chuyển mạch nối tiếp hay còn gọi là bộ ngắt mạch được sử dụng rộng rãi trong điều khiển công suất đầu ra do nguyên lý làm việc đơn giản và hiệu quả cao. Ví dụ, bộ điều khiển tốc độ của xe máy điện và bộ điều khiển công suất của nguồn điện chiếu sáng đều thuộc ứng dụng cung cấp điện chuyển mạch nối tiếp. Nếu nguồn điện chuyển mạch nối tiếp chỉ được sử dụng để điều khiển đầu ra nguồn thì đầu ra điện áp có thể cung cấp trực tiếp đầu ra nguồn cho tải mà không cần kết nối với mạch lọc chỉnh lưu; Nhưng nếu sử dụng để có đầu ra ổn định thì phải trải qua quá trình chỉnh lưu, lọc.
Nhược điểm của nguồn điện chuyển mạch nối tiếp là đầu vào và đầu ra có chung một mặt đất, điều này có thể dễ dàng gây nhiễu EMI và nhiễm điện cho tấm đế. Khi điện áp đầu vào là điện áp đầu ra được chỉnh lưu trực tiếp sẽ dễ gây ra điện giật, không an toàn cho con người.
