Kubadilisha vifaa vya umeme kwa hatua-chini. Mchoro wa operesheni ya UPS. Je, inverter inafanya kazi gani?

Tofauti na vifaa vya jadi vya umeme, ambavyo vinahusisha kuzima voltage isiyo na utulivu ya ziada kwenye kipengele cha kupitisha, vifaa vya nguvu vya kunde hutumia njia nyingine na matukio ya kimwili ili kuzalisha voltage iliyoimarishwa, yaani: athari za mkusanyiko wa nishati katika inductors, pamoja na uwezekano. ya mabadiliko ya juu-frequency na ubadilishaji wa nishati iliyokusanywa katika shinikizo la mara kwa mara. Kuna mipango mitatu ya kawaida ya kujenga vifaa vya nguvu vya pulsed (ona Mtini. 3.4-1): kuongeza ( voltage ya pato juu kuliko pembejeo), hatua-chini (voltage ya pato ni ya chini kuliko pembejeo) na inverting (voltage ya pato ina polarity kinyume na pembejeo). Kama inavyoonekana kutoka kwa takwimu, hutofautiana tu kwa njia ya kuunganisha inductance; vinginevyo, kanuni ya operesheni bado haijabadilika, yaani.

Kipengele muhimu (kawaida transistors za bipolar au MOS hutumiwa), zinazofanya kazi na mzunguko wa utaratibu wa 20-100 kHz, hutumiwa mara kwa mara kwa muda mfupi (si zaidi ya 50% ya muda)


inatoa pembejeo kamili ya voltage isiyo na utulivu kwa indukta. Pulse ya sasa. inapita kupitia coil inahakikisha mkusanyiko wa hifadhi ya nishati katika uwanja wake wa magnetic wa 1/2LI ^ 2 kwa kila pigo. Nishati iliyohifadhiwa kwa njia hii kutoka kwa coil huhamishiwa kwenye mzigo (ama moja kwa moja, kwa kutumia diode ya kurekebisha, au kwa njia ya upepo wa sekondari na urekebishaji unaofuata), capacitor ya chujio ya pato inahakikisha voltage ya pato la mara kwa mara na la sasa. Uimarishaji wa voltage ya pato huhakikishwa marekebisho ya moja kwa moja upana au kasi ya kurudia mapigo kwa kila kipengele muhimu(mzunguko wa maoni umeundwa ili kufuatilia voltage ya pato).

Mpango huu, ingawa ni ngumu sana, unaweza kuongeza ufanisi wa kifaa nzima. Jambo ni kwamba, katika kwa kesi hii, isipokuwa kwa mzigo yenyewe, hakuna vipengele vya nguvu katika mzunguko ambao hupoteza nguvu kubwa. Transistors muhimu hufanya kazi katika hali ya kubadili iliyojaa (yaani, kushuka kwa voltage juu yao ni ndogo) na kuondokana na nguvu tu kwa muda mfupi wa muda mfupi (wakati wa mapigo). Kwa kuongeza, kwa kuongeza mzunguko wa uongofu, inawezekana kuongeza nguvu kwa kiasi kikubwa na kuboresha sifa za uzito na ukubwa.

Faida muhimu ya kiteknolojia ya vifaa vya nguvu vya kunde ni uwezo wa kujenga kwa misingi yao vifaa vya nguvu vya mtandao wa ukubwa mdogo na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao ili kuimarisha vifaa mbalimbali. IP kama hizo hujengwa bila matumizi ya masafa ya chini ya bulky kibadilishaji cha nguvu kulingana na mzunguko wa kibadilishaji cha masafa ya juu. Hii ni, kwa kweli, mchoro wa kawaida usambazaji wa umeme wa kusukuma na upunguzaji wa voltage, ambapo voltage ya mains iliyorekebishwa hutumiwa kama voltage ya pembejeo, na kibadilishaji cha masafa ya juu (kidogo na chenye ufanisi wa juu) hutumiwa kama kipengee cha uhifadhi, kutoka kwa vilima vya pili ambavyo pato limetulia. voltage imeondolewa (transformer hii pia hutoa kutengwa kwa galvanic kutoka kwenye mtandao).

Ubaya wa vifaa vya nguvu vya kunde ni pamoja na: uwepo wa kiwango cha juu cha kelele ya kupigwa kwenye pato, ugumu wa hali ya juu na kuegemea kidogo (haswa katika utengenezaji wa kazi za mikono), hitaji la kutumia vifaa vya gharama kubwa vya high-voltage high-frequency, ambayo katika tukio hilo. ya malfunction kidogo hushindwa kwa urahisi "en masse" (na Katika kesi hii, kama sheria, athari za pyrotechnic za kuvutia zinaweza kuzingatiwa). Wale ambao wanapenda kuzama ndani ya vifaa vilivyo na bisibisi na chuma cha kutengenezea watalazimika kuwa waangalifu sana wakati wa kubuni vifaa vya umeme vya kubadili mtandao, kwani vitu vingi vya mizunguko kama hiyo viko chini ya voltage ya juu.

3.4.1 Mdhibiti mzuri wa ubadilishaji wa ugumu wa chini

Juu ya msingi wa kipengele sawa na ile iliyotumiwa katika utulivu wa mstari ulioelezwa hapo juu (Mchoro 3.3-3), inawezekana kujenga utulivu wa voltage ya pulse. Kwa sifa sawa, itakuwa na vipimo vidogo zaidi na hali bora ya joto. Mchoro wa mchoro wa utulivu kama huo unaonyeshwa kwenye Mtini. 3.4-2. Kiimarishaji kinakusanyika kulingana na mzunguko wa kawaida wa kupunguza voltage (Mchoro 3.4-1a).

Wakati wa kwanza kugeuka, wakati capacitor C4 inapotolewa na mzigo wa kutosha wenye nguvu umeunganishwa na pato, sasa inapita kupitia kidhibiti cha mstari IC DA1. Kushuka kwa voltage kwenye R1 inayosababishwa na hii ya sasa inafungua transistor muhimu VT1, ambayo huingia mara moja katika hali ya kueneza, kwani athari ya kufata ya L1 ni kubwa na inapita kwa kutosha kupitia transistor. mkondo wa juu. Kushuka kwa voltage kwenye R5 hufungua kipengele kikuu muhimu - transistor VT2. Sasa. kuongezeka kwa L1, huchaji C4, wakati kupitia maoni kwenye R8 kurekodi hufanyika


Uharibifu wa utulivu na transistor muhimu. Nishati iliyohifadhiwa kwenye koili huwezesha mzigo. Wakati voltage kwenye C4 inashuka chini ya voltage ya utulivu, DA1 na transistor muhimu hufungua. Mzunguko unarudiwa na mzunguko wa 20-30 kHz.

Mzunguko R3. R4, C2 itaweka kiwango cha voltage ya pato. Inaweza kurekebishwa vizuri ndani ya mipaka midogo, kutoka Uct DA1 hadi Uin. Walakini, ikiwa Uout imeinuliwa karibu na Uin, kutokuwa na utulivu fulani huonekana kwa mzigo wa juu na kuongezeka kwa kiwango mapigo. Ili kukandamiza ripples za juu-frequency, chujio L2, C5 imejumuishwa kwenye pato la utulivu.

Mpango huo ni rahisi sana na ufanisi zaidi kwa kiwango hiki cha utata. Vipengele vyote vya nguvu VT1, VT2, VD1, DA1 vina vifaa vya radiators ndogo. Voltage ya pembejeo haipaswi kuzidi 30 V, ambayo ni ya juu kwa vidhibiti vya KR142EN8. Tumia diodi za kurekebisha kwa mkondo wa angalau 3 A.

3.4.2 Kifaa cha usambazaji wa umeme kisichoweza kukatika kulingana na kiimarishaji cha kubadili

Katika Mtini. 3.4-3 tunapendekeza kuzingatiwa kifaa cha usambazaji wa umeme usiokatizwa wa usalama na mifumo ya ufuatiliaji wa video kulingana na kidhibiti cha kunde pamoja na chaja. Kiimarishaji kinajumuisha mifumo ya ulinzi dhidi ya upakiaji kupita kiasi, joto kupita kiasi, kuongezeka kwa voltage ya pato, na mzunguko mfupi.

Kiimarishaji kina vigezo vifuatavyo:

Voltage ya kuingiza, Uvx - 20-30 V:

Voltage iliyoimarishwa ya pato, Uvyx-12V:

Iliyokadiriwa mzigo wa sasa, Iload nom -5A;

Safari ya sasa ya mfumo wa ulinzi wa overload, Iprotect - 7A;.

Uendeshaji wa voltage ya mfumo wa ulinzi wa overvoltage, ulinzi wa Uout - 13 V;

Upeo wa sasa malipo ya betri, malipo ya betri max - 0.7 A;

Kiwango cha ripple. Kiwango cha juu - 100 mV,

Joto la uendeshaji wa mfumo wa ulinzi wa joto, Tzasch - 120 C;

Kubadilisha kasi kwa nguvu ya betri, tswitch - 10ms (relay RES-b RFO.452.112).

Kanuni ya uendeshaji wa utulivu wa pulse katika kifaa kilichoelezwa ni sawa na ile ya utulivu iliyotolewa hapo juu.

Kifaa kinaongezewa na chaja iliyofanywa kwenye vipengele DA2, R7, R8, R9, R10, VD2, C7. Kidhibiti cha umeme cha IC DA2 chenye kigawanyaji cha sasa kwenye R7. R8 inapunguza kiwango cha juu cha malipo ya awali, mgawanyiko wa R9, R10 huweka voltage ya malipo ya pato, diode VD2 inalinda betri kutokana na kutokwa kwa kibinafsi kwa kukosekana kwa voltage ya usambazaji.

Kinga ya joto jingi hutumia kidhibiti joto R16 kama kihisi joto. Wakati ulinzi unaposababishwa, kengele ya sauti, iliyokusanyika kwenye DD 1 IC, inawasha na, wakati huo huo, mzigo umekatwa kutoka kwa utulivu, ukibadilisha nguvu kutoka kwa betri. Thermistor imewekwa kwenye radiator ya transistor VT1. Marekebisho mazuri ya kiwango cha majibu ya ulinzi wa joto hufanywa na upinzani R18.

Sensor ya voltage imekusanyika kwenye mgawanyiko R13, R15. upinzani R15 huweka kiwango halisi cha ulinzi wa overvoltage (13 V). Ikiwa voltage kwenye pato la utulivu inazidi (ikiwa mwisho inashindwa), relay S1 huondoa mzigo kutoka kwa utulivu na kuiunganisha kwa betri. Ikiwa voltage ya usambazaji imezimwa, relay S1 huenda kwenye hali ya "default" - i.e. huunganisha mzigo kwenye betri.

Mchoro unaoonyeshwa hapa hauna ulinzi wa kielektroniki kutoka kwa mzunguko mfupi wa betri. Jukumu hili linafanywa na fuse katika mzunguko wa usambazaji wa nguvu ya mzigo, iliyoundwa kwa ajili ya matumizi ya juu ya sasa.


3.4.3 Vifaa vya nguvu kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya mzunguko wa juu

Mara nyingi, wakati wa kubuni vifaa, kuna mahitaji madhubuti ya saizi ya chanzo cha nguvu. Katika kesi hii, suluhisho pekee ni kutumia ugavi wa umeme kulingana na waongofu wa juu-voltage, high-frequency pulse. ambazo zimeunganishwa na mtandao wa ~ 220 V bila matumizi ya kibadilishaji kikubwa cha chini-frequency ya hatua ya chini na inaweza kutoa nguvu ya juu na ukubwa mdogo na uharibifu wa joto.

Zuia mchoro wa kibadilishaji cha kawaida cha mapigo kinachoendeshwa na mtandao wa viwanda iliyotolewa katika Mchoro 34-4.

Kichujio cha kuingiza kimeundwa ili kuzuia kelele ya msukumo kuingia kwenye mtandao. Swichi za umeme hutoa mipigo ya voltage ya juu kwa vilima vya msingi vya kibadilishaji cha masafa ya juu (moja- na


mizunguko ya kusukuma-kuvuta). Mzunguko na muda wa mapigo huwekwa na jenereta iliyodhibitiwa (udhibiti wa upana wa mapigo kawaida hutumiwa, mara chache - frequency). Tofauti na transfoma za mawimbi ya masafa ya chini ya sinusoidal, vifaa vya umeme vinavyopigika vinatumia vifaa vya broadband ambavyo hutoa uhamishaji wa nguvu bora kwenye mawimbi yenye kingo za haraka. Hii inatia mahitaji muhimu juu ya aina ya mzunguko wa magnetic kutumika na muundo wa transformer. Kwa upande mwingine, kwa kuongezeka kwa mzunguko, vipimo vinavyohitajika vya transformer (wakati wa kudumisha nguvu zinazopitishwa) hupungua (vifaa vya kisasa hufanya iwezekanavyo kujenga transfoma yenye nguvu na ufanisi unaokubalika kwenye masafa hadi 100-400 kHz). Kipengele maalum cha rectifier ya pato ni matumizi ya diode ya kasi ya Schottky badala ya diodes ya kawaida ya nguvu, ambayo ni kutokana na mzunguko wa juu wa voltage iliyorekebishwa. Kichujio cha pato hulainisha ripple ya voltage ya pato. Voltage ya maoni inalinganishwa na voltage ya kumbukumbu na kisha inadhibiti oscillator. Tafadhali kumbuka kuwepo kwa kutengwa kwa galvanic katika mzunguko wa maoni, ambayo ni muhimu ikiwa tunataka kuhakikisha kutengwa kwa voltage ya pato kutoka kwenye mtandao.

Katika utengenezaji wa IP hiyo, mahitaji makubwa hutokea kwa vipengele vinavyotumiwa (ambayo huongeza gharama zao ikilinganishwa na za jadi). Kwanza, hii inahusu voltage ya uendeshaji wa diode za kurekebisha, capacitors ya chujio na transistors muhimu, ambayo haipaswi kuwa chini ya 350 V ili kuepuka kuvunjika. Pili, transistors za masafa ya juu ( mzunguko wa uendeshaji 20-100 kHz) na capacitors maalum za kauri (elektroliti za oksidi za kawaida zitapita joto kwa masafa ya juu kwa sababu ya inductance ya juu.


shughuli). Na tatu, mzunguko wa kueneza wa transformer ya juu-frequency, imedhamiriwa na aina ya msingi wa magnetic kutumika (kama sheria, cores toroidal hutumiwa) lazima iwe kubwa zaidi kuliko mzunguko wa uendeshaji wa kubadilisha fedha.

Katika Mtini. 3.4-5 inaonyesha mchoro wa mchoro wa usambazaji wa umeme wa kawaida kulingana na kibadilishaji cha masafa ya juu. Kichujio, kilicho na capacitors C1, C2, SZ na hulisonga L1, L2, hutumikia kulinda mtandao wa usambazaji kutoka kwa kuingiliwa kwa mzunguko wa juu kutoka kwa kibadilishaji. Jenereta hujengwa kulingana na mzunguko wa kujitegemea na kuunganishwa na hatua muhimu. Transistors muhimu VT1 na VT2 hufanya kazi katika antiphase, kufungua na kufunga kwa zamu. Kuanzisha jenereta na operesheni ya kuaminika inahakikishwa na transistor VT3, inayofanya kazi katika hali ya kuvunjika kwa theluji. Wakati voltage kwenye C6 inapoongezeka kupitia R3, transistor inafungua na capacitor hutolewa kwa msingi wa VT2, kuanzia jenereta. Voltage ya maoni huondolewa kutoka kwa upepo wa ziada (III) wa transformer ya nguvu Tpl.

Transistors VT1. VT2 imewekwa kwenye radiators za sahani za angalau 100 cm^2. Diodes VD2-VD5 yenye kizuizi cha Schottky huwekwa kwenye radiator ndogo 5 cm^2. Data ya chokes na transfoma: L1-1. L2 imejeruhiwa kwenye pete za ferrite 2000NM K12x8x3 kwenye waya mbili kwa kutumia waya wa PELSHO 0.25: zamu 20. TP1 - kwenye pete mbili zilizopigwa pamoja, ferrite 2000NN KZ 1x18.5x7;

vilima 1 - 82 zamu na PEV-2 0.5 waya: vilima II - 25+25 zamu na PEV-2 1.0 waya: vilima III - 2 zamu na PEV-2 0.3 waya. TP2 imejeruhiwa kwenye pete ya ferrite 2000NN K10x6x5. vilima vyote vinatengenezwa na waya wa PEV-2 0.3: vilima 1 - zamu 10:

vilima vya II na III - 6 zamu kila moja, vilima vyote (II na III) vinajeruhiwa ili kuchukua 50% ya eneo kwenye pete bila kugusa au kuingiliana, vilima I hujeruhiwa sawasawa kwenye pete na kuwekewa maboksi na safu. ya kitambaa cha varnish. Koili za kichujio cha kurekebisha L3, L4 hujeruhiwa kwenye ferrite 2000NM K 12x8x3 na waya PEV-2 1.0, idadi ya zamu ni 30. KT809A inaweza kutumika kama transistors muhimu VT1, VT2. KT812, KT841.

Vipimo vya kipengele na data ya vilima vya transfoma hutolewa kwa voltage ya pato ya 35 V. Katika kesi wakati maadili mengine ya parameter ya uendeshaji yanahitajika, idadi ya zamu katika vilima 2 Tr1 inapaswa kubadilishwa ipasavyo.

Mzunguko ulioelezewa una mapungufu makubwa, kutokana na tamaa ya kupunguza sana idadi ya vipengele vinavyotumiwa.Hizi ni pamoja na kiwango cha chini cha uimarishaji wa voltage ya pato, uendeshaji usio na uhakika wa uendeshaji, na pato la chini la sasa.Hata hivyo, inafaa kabisa kwa kuwezesha miundo rahisi zaidi ya nguvu tofauti (ikiwa inafaa. vipengele vinatumika), kama vile: vikokotoo.. Vitambulisho vya anayepiga ... vifaa vya taa, nk.


Mzunguko mwingine wa usambazaji wa nguvu kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya mzunguko wa juu unaonyeshwa kwenye Mtini. 3.4-6. Tofauti kuu kati ya mpango huu na muundo wa kawaida unaoonyeshwa kwenye Mtini. 3 .4-4 ni kutokuwepo kwa mzunguko wa maoni. Katika suala hili, utulivu wa voltage kwenye vilima vya pato la HF transformer Tr2 ni chini kabisa na matumizi ya vidhibiti vya sekondari inahitajika (mzunguko hutumia vidhibiti vilivyounganishwa zima kulingana na mfululizo wa KR142 IC).

3.4.4 Kubadilisha kiimarishaji kwa kibadilishaji gia muhimu cha MIS chenye usomaji wa sasa.

Miniaturization na kuongezeka kwa ufanisi katika maendeleo na ujenzi wa vifaa vya kubadili umeme huwezeshwa na matumizi ya darasa jipya la inverters za semiconductor - transistors za MOS, pamoja na: diode za nguvu za juu na urejeshaji wa haraka wa reverse, diode za Schottky, ultra-high-speed. diode, transistors za athari za shamba na lango la maboksi, mizunguko iliyojumuishwa ya kudhibiti vitu muhimu. Vitu hivi vyote vinapatikana kwenye soko la ndani na vinaweza kutumika katika muundo wa vifaa bora vya umeme, vibadilishaji, mifumo ya kuwasha kwa injini za mwako wa ndani (ICE), na mifumo ya kuanzia taa. mchana(LDS). Kundi la vifaa vya umeme vinavyoitwa HEXSense - transistors za MOS zenye vihisi vya sasa - pia vinaweza kuwavutia wasanidi programu. Ni vipengele vyema vya kubadili kwa vifaa vya nguvu vya kubadili tayari-kudhibiti. Uwezo wa kusoma swichi ya transistor ya mkondo inaweza kutumika katika kubadili vifaa vya nishati ili kutoa maoni ya sasa yanayohitajika na kidhibiti cha urekebishaji upana wa mapigo. Hii inafanikisha kurahisisha muundo wa chanzo cha nguvu - kutengwa kwa vipinga vya sasa na transfoma kutoka kwake.

Katika Mtini. 3.4-7 inaonyesha mchoro chanzo cha mapigo usambazaji wa nguvu 230 W. Tabia kuu za utendaji wake ni kama ifuatavyo.

Voltage ya kuingiza: -110V 60Hz:

Voltage ya pato: 48 V DC:

Mzigo wa sasa: 4.8 A:

Masafa ya kubadilisha: 110 kHz:

Ufanisi katika mzigo kamili : 78%;

Ufanisi katika mzigo wa 1/3: 83%.


Mzunguko umejengwa kwa msingi wa moduli ya upana wa pigo (PWM) na kibadilishaji cha juu-frequency kwenye pato. Kanuni ya uendeshaji ni kama ifuatavyo.

Ishara ya udhibiti wa transistor muhimu inatoka kwa pato la 6 la mtawala wa PWM DA1, mzunguko wa wajibu ni mdogo kwa 50% na resistor R4, R4 na SZ ni vipengele vya muda vya jenereta. Ugavi wa umeme kwa DA1 hutolewa na mnyororo VD5, C5, C6, R6. Resistor R6 imeundwa kusambaza voltage wakati wa kuwasha jenereta; baadaye, maoni ya voltage kupitia LI, VD5 imeamilishwa. Maoni haya yanapatikana kutoka kwa upepo wa ziada wa choke ya pato, ambayo inafanya kazi kwa hali ya nyuma. Mbali na kuwasha jenereta, voltage ya maoni kupitia mnyororo VD4, Cl, Rl, R2 hutolewa kwa pembejeo ya maoni ya voltage DA1 (pini 2). Kupitia fidia ya R3 na C2 hutolewa, ambayo inathibitisha utulivu wa kitanzi cha maoni.

Kulingana na mzunguko huu, inawezekana kujenga vidhibiti vya pulse na vigezo vingine vya pato.

Upeo wa matumizi ya kubadili vifaa vya nguvu katika maisha ya kila siku ni kupanua daima. Vyanzo kama hivyo hutumiwa kuwasha vifaa vyote vya kisasa vya kaya na kompyuta, kutekeleza vifaa vya umeme visivyoweza kukatika, chaja kwa betri kwa madhumuni mbalimbali, utekelezaji wa mifumo ya taa ya chini ya voltage na kwa mahitaji mengine.

Katika baadhi ya matukio, ununuzi wa umeme uliotengenezwa tayari haukubaliki sana kutoka kwa mtazamo wa kiuchumi au wa kiufundi na kukusanya chanzo cha kubadili. kwa mikono yangu mwenyewe ndio njia bora ya kutoka kwa hali hii. Chaguo hili pia hurahisishwa na upatikanaji mkubwa wa vifaa vya kisasa kwa bei ya chini.

Maarufu zaidi katika maisha ya kila siku ni vyanzo vya nguvu vilivyopigwa kutoka kwa mtandao wa kawaida. mkondo wa kubadilisha na pato la nguvu la chini-voltage. Mchoro wa kuzuia wa chanzo kama hicho umeonyeshwa kwenye takwimu.

Kirekebishaji cha mtandao wa CB hubadilisha voltage inayopishana ya mtandao wa usambazaji kuwa voltage ya moja kwa moja na kulainisha ripples ya voltage iliyorekebishwa kwenye pato. Kibadilishaji cha VChP cha juu-frequency hubadilisha voltage iliyorekebishwa kuwa voltage mbadala au unipolar, ambayo ina fomu ya mipigo ya mstatili ya amplitude inayohitajika.

Baadaye, voltage hii, moja kwa moja au baada ya kurekebisha (VN), hutolewa kwa chujio cha laini, kwa pato ambalo mzigo umeunganishwa. VChP inadhibitiwa na mfumo wa udhibiti unaopokea ishara ya maoni kutoka kwa kurekebisha mzigo.

Muundo wa kifaa hiki unaweza kukosolewa kutokana na kuwepo kwa viungo kadhaa vya uongofu, ambayo hupunguza Ufanisi wa chanzo. Walakini, na chaguo sahihi vipengele vya semiconductor na hesabu ya hali ya juu na utengenezaji wa vitengo vya vilima, kiwango cha upotezaji wa nguvu kwenye mzunguko ni cha chini, ambayo inaruhusu kupata maadili ya ufanisi zaidi ya 90%.

Michoro ya kimkakati ya kubadili vifaa vya nguvu

Suluhisho la vitalu vya miundo ni pamoja na sio tu mantiki ya kuchagua chaguzi za utekelezaji wa mzunguko, lakini pia mapendekezo ya vitendo kwa kuchagua mambo makuu.

Ili kurekebisha voltage ya mtandao wa awamu moja, tumia moja ya tatu miradi ya classical inavyoonekana kwenye picha:

  • nusu-wimbi;
  • sifuri (wimbi kamili na katikati);
  • daraja la nusu-wimbi.

Kila mmoja wao ana faida na hasara ambazo huamua upeo wa maombi.

Mzunguko wa nusu-wimbi Inajulikana kwa urahisi wa utekelezaji na idadi ndogo ya vipengele vya semiconductor. Ubaya kuu wa kiboreshaji kama hicho ni kiwango kikubwa cha ripple ya voltage ya pato (kuna wimbi moja tu la nusu kwenye iliyorekebishwa. voltage ya mtandao) na mgawo wa chini wa urekebishaji.

Sababu ya kurekebisha Kv imedhamiriwa na uwiano wa wastani wa voltage kwenye pato la kurekebisha Udk thamani ya ufanisi ya voltage ya mtandao wa awamu Juu.

Kwa mzunguko wa nusu-wimbi Kv=0.45.

Ili kulainisha ripple kwenye pato la kirekebishaji vile, vichujio vyenye nguvu vinahitajika.

Sufuri au mzunguko kamili wa wimbi na sehemu ya katikati, ingawa inahitaji mara mbili ya idadi ya diodi za kurekebisha, hata hivyo, hasara hii inafidiwa kwa kiasi kikubwa na zaidi. kiwango cha chini ripples ya voltage iliyorekebishwa na ongezeko la mgawo wa kurekebisha hadi 0.9.

Hasara kuu ya mpango huo wa matumizi katika hali ya ndani ni haja ya kuandaa katikati ya voltage ya mtandao, ambayo ina maana kuwepo kwa transformer kuu. Vipimo na uzito wake vinageuka kuwa haviendani na wazo la chanzo kidogo cha kunde kilichotengenezwa nyumbani.

Mzunguko wa daraja la wimbi kamili urekebishaji una viashirio sawa katika suala la kiwango cha ripple na mgawo wa urekebishaji kama saketi ya sifuri, lakini hauhitaji muunganisho wa mtandao. Hii pia hulipa fidia kwa drawback kuu - idadi ya mara mbili ya diode za kurekebisha, wote kwa suala la ufanisi na gharama.

Ili kulainisha ripples za voltage zilizorekebishwa suluhisho bora ni kutumia chujio capacitive. Matumizi yake inakuwezesha kuongeza thamani ya voltage iliyorekebishwa kwa thamani ya amplitude ya mtandao (kwa Uph = 220V Ufm = 314V). Ubaya wa kichungi kama hicho huchukuliwa kuwa maadili makubwa ya mikondo ya mapigo ya vitu vya kurekebisha, lakini ubaya huu sio muhimu.

Uteuzi wa diode za kurekebisha unafanywa kulingana na Ia ya mbele ya wastani na voltage ya juu ya reverse U BM.

Kuchukua thamani ya mgawo wa ripple ya voltage ya pato Kp = 10%, tunapata thamani ya wastani ya voltage iliyorekebishwa Ud = 300V. Kuzingatia nguvu ya mzigo na ufanisi wa kibadilishaji cha RF (kwa hesabu, 80% inachukuliwa, lakini kwa mazoezi itakuwa ya juu zaidi, hii itaruhusu kiasi fulani).

Ia ni wastani wa sasa wa diode ya kurekebisha, Рн ni nguvu ya mzigo, η ni ufanisi wa kibadilishaji cha RF.

Upeo wa juu wa reverse wa kipengele cha kurekebisha hauzidi thamani ya amplitude ya voltage ya mtandao (314V), ambayo inaruhusu matumizi ya vipengele na thamani ya U BM = 400V yenye kiasi kikubwa. Unaweza kutumia diode zote mbili na madaraja ya kurekebisha yaliyotengenezwa tayari kutoka kwa wazalishaji mbalimbali.

Ili kuhakikisha ripple iliyotolewa (10%) kwenye pato la kurekebisha, uwezo wa capacitors wa chujio huchukuliwa kwa kiwango cha 1 μF kwa 1 W ya nguvu ya pato. Capacitors ya electrolytic yenye voltage ya juu ya angalau 350V hutumiwa. Chuja vyombo vya uwezo mbalimbali hutolewa kwenye meza.

Kibadilishaji cha mzunguko wa juu: kazi zake na mizunguko

Kibadilishaji cha mzunguko wa juu ni kibadilishaji cha mzunguko mmoja au kushinikiza-kuvuta (inverter) na kibadilishaji cha mapigo. Lahaja za mizunguko ya kibadilishaji cha RF zinaonyeshwa kwenye takwimu.

Mzunguko wa mwisho mmoja. Licha ya idadi ndogo ya vipengele vya nguvu na urahisi wa utekelezaji, ina hasara kadhaa.

  1. Transformer katika mzunguko hufanya kazi katika kitanzi cha hysteresis ya kibinafsi, ambayo inahitaji ongezeko la ukubwa wake na nguvu kwa ujumla;
  2. Ili kuhakikisha nguvu ya pato, ni muhimu kupata amplitude muhimu ya sasa ya pigo inapita kupitia kubadili semiconductor.

Mpango huo umepata matumizi yake makubwa katika ndogo vifaa vyenye nguvu ah, ambapo ushawishi wa mapungufu haya sio muhimu sana.

Ili kubadilisha au kufunga mita mpya mwenyewe, hakuna ujuzi maalum unahitajika. Kuchagua moja sahihi itahakikisha metering sahihi ya matumizi ya sasa na kuongeza usalama wa mtandao wako wa umeme wa nyumbani.

KATIKA hali ya kisasa Vihisi mwendo vinazidi kutumiwa kutoa mwanga ndani na nje. Hii sio tu inaongeza faraja na urahisi kwa nyumba zetu, lakini pia inaruhusu sisi kuokoa kwa kiasi kikubwa. Kujua ushauri wa vitendo kulingana na uchaguzi wa eneo la ufungaji na michoro za uunganisho, unaweza.

Sukuma-vuta mzunguko na sehemu ya kati ya kibadilishaji (sukuma-vuta). Ilipata jina lake la pili kutoka kwa toleo la Kiingereza (push-pull) la maelezo ya kazi. Mzunguko huo ni bure kutokana na ubaya wa toleo la mzunguko mmoja, lakini ina yake mwenyewe - muundo ngumu wa kibadilishaji (uzalishaji wa sehemu zinazofanana za vilima vya msingi inahitajika) na mahitaji ya kuongezeka kwa kiwango cha juu cha voltage funguo. Vinginevyo, suluhisho linastahili tahadhari na hutumiwa sana katika kubadili vifaa vya nguvu, vinavyotengenezwa kwa mkono na si tu.

Push-vuta mzunguko wa daraja la nusu. Vigezo vya mzunguko ni sawa na mzunguko na katikati, lakini hauhitaji usanidi tata wa windings ya transformer. Ubaya wa asili wa mzunguko ni hitaji la kupanga sehemu ya kati ya kichungi cha kurekebisha, ambayo inajumuisha ongezeko la mara nne la idadi ya capacitors.

Kutokana na urahisi wa utekelezaji, mzunguko hutumiwa sana katika kubadili vifaa vya nguvu na nguvu hadi 3 kW. Kwa nguvu za juu, gharama ya capacitors ya chujio inakuwa ya juu isiyokubalika ikilinganishwa na swichi za inverter za semiconductor, na mzunguko wa daraja hugeuka kuwa faida zaidi.

Push-kuvuta mzunguko wa daraja. Vigezo ni sawa na nyaya nyingine za kushinikiza-kuvuta, lakini hakuna haja ya kuunda "midpoints" ya bandia. Bei ya hii ni mara mbili ya idadi ya swichi za nguvu, ambayo ni ya manufaa kutoka kwa mtazamo wa kiuchumi na kiufundi kwa ajili ya kujenga vyanzo vya nguvu vya pulsed.

Uchaguzi wa swichi za inverter unafanywa kulingana na amplitude ya mtoza (mfereji) wa sasa I KMAX na voltage ya juu ya mtoza-emitter U KEMAKH. Kwa hesabu, nguvu ya mzigo na uwiano wa mabadiliko ya transformer ya pulse hutumiwa.

Hata hivyo, kwanza ni muhimu kuhesabu transformer yenyewe. Transfoma ya mapigo hufanywa kwenye msingi uliotengenezwa na ferrite, permalloy au chuma cha transfoma kilichopotoka kwenye pete. Kwa nguvu hadi kW kadhaa, cores za ferrite za pete au aina ya W-umbo zinafaa kabisa. Transformer imehesabiwa kulingana na nguvu zinazohitajika na mzunguko wa uongofu. Ili kuondokana na kuonekana kwa kelele ya acoustic, ni vyema kusonga mzunguko wa uongofu zaidi ya mipaka. safu ya sauti(ifanye juu ya 20 kHz).

Ni lazima ikumbukwe kwamba katika masafa karibu na 100 kHz, hasara katika cores magnetic ya ferrite huongezeka kwa kiasi kikubwa. Hesabu ya transformer yenyewe si vigumu na inaweza kupatikana kwa urahisi katika maandiko. Baadhi ya matokeo ya nguvu mbalimbali za chanzo na mizunguko ya sumaku yanaonyeshwa kwenye jedwali lililo hapa chini.

Hesabu ilifanywa kwa mzunguko wa ubadilishaji wa 50 kHz. Inafaa kumbuka kuwa wakati wa kufanya kazi kwa masafa ya juu, athari ya uhamishaji wa sasa kwenye uso wa kondakta hufanyika, ambayo husababisha kupungua kwa eneo la ufanisi la vilima. Ili kuzuia aina hii ya shida na kupunguza hasara katika waendeshaji, ni muhimu kufanya vilima vya waendeshaji kadhaa wa sehemu ndogo ya msalaba. Kwa mzunguko wa 50 kHz, kipenyo cha kuruhusiwa cha waya wa vilima hauzidi 0.85 mm.

Kujua nguvu ya mzigo na uwiano wa mabadiliko, unaweza kuhesabu sasa katika upepo wa msingi wa transformer na mtoza wa juu wa sasa wa kubadili nguvu. Voltage kwenye transistor katika hali iliyofungwa imechaguliwa juu kuliko voltage iliyorekebishwa iliyotolewa kwa pembejeo ya kibadilishaji cha RF na ukingo fulani (U KEMAKH > = 400V). Kulingana na data hii, funguo huchaguliwa. Kwa sasa chaguo bora ni matumizi ya transistors za nguvu za IGBT au MOSFET.

Kwa diode za kurekebisha kwenye upande wa pili, sheria moja lazima ifuatwe - mzunguko wao wa juu wa uendeshaji lazima uzidi mzunguko wa uongofu. Vinginevyo, ufanisi wa rectifier ya pato na kubadilisha fedha kwa ujumla itapungua kwa kiasi kikubwa.

Video kuhusu kutengeneza kifaa rahisi cha usambazaji wa nishati ya mipigo

Utangulizi

Kubadilisha vifaa vya umeme sasa kunabadilisha kwa ujasiri zile za mstari zilizopitwa na wakati. Sababu - asili katika vyanzo hivi vya nguvu utendaji wa juu, ushikamano na utendakazi ulioboreshwa wa uthabiti.

Kwa mabadiliko ya haraka ambayo kanuni za lishe zimefanyika teknolojia ya kielektroniki nyuma Hivi majuzi, habari kuhusu hesabu, ujenzi na matumizi ya vifaa vya umeme vya kubadili inakuwa muhimu zaidi na zaidi.

Hivi majuzi, kati ya wataalam katika uwanja wa uhandisi wa umeme na redio, na vile vile katika uzalishaji viwandani Kubadilisha vifaa vya umeme kumepata umaarufu fulani. Kumekuwa na tabia ya kuachana na vitengo vya kibadilishaji nguvu vya kawaida na kubadili miundo ya ukubwa mdogo ya kubadili vifaa vya umeme, vigeuzi vya voltage, vigeuzi na vibadilishaji umeme.

Kwa ujumla, mada ya kubadili vifaa vya nguvu ni muhimu kabisa na ya kuvutia, na ni moja ya maeneo muhimu zaidi umeme wa umeme. Eneo hili la elektroniki linaahidi na linakua haraka. Na lengo lake kuu ni kuendeleza vifaa vya nguvu vya nguvu ambavyo vinakidhi mahitaji ya kisasa ya kuaminika, ubora, uimara, kupunguza uzito, ukubwa, nishati na matumizi ya nyenzo. Ikumbukwe kwamba karibu wote umeme wa kisasa, ikijumuisha kila aina ya kompyuta, sauti, vifaa vya video na vingine vifaa vya kisasa Inaendeshwa na vifaa vya umeme vya kubadili, ambayo kwa mara nyingine inathibitisha umuhimu wa maendeleo zaidi ya eneo hili la vifaa vya nguvu.

Kanuni ya uendeshaji ya kubadili vifaa vya nguvu

Ugavi wa umeme wa kubadili ni mfumo wa inverter. Katika kubadili vifaa vya nguvu, voltage ya pembejeo ya AC inarekebishwa kwanza. Voltage inayotokana na DC inabadilishwa kuwa mapigo ya mraba kuongezeka kwa mzunguko na mzunguko fulani wa wajibu, ama hutolewa kwa transformer (katika kesi ya vifaa vya nguvu vya kunde na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao wa usambazaji) au moja kwa moja kwenye chujio cha chini cha pato (katika vifaa vya nguvu vya kunde bila kutengwa kwa galvanic). Katika vifaa vya nguvu vya kunde, transfoma ya ukubwa mdogo inaweza kutumika - hii inaelezewa na ukweli kwamba kwa kuongezeka kwa mzunguko, ufanisi wa transformer huongezeka na mahitaji ya vipimo (sehemu) ya msingi inayotakiwa kusambaza kupungua kwa nguvu sawa. Mara nyingi, msingi huo unaweza kufanywa kwa vifaa vya ferromagnetic, tofauti na cores ya transfoma ya chini-frequency, ambayo chuma cha umeme hutumiwa.

Kielelezo 1 - Mchoro wa kuzuia wa usambazaji wa umeme wa kubadili

Voltage ya mtandao hutolewa kwa rectifier, baada ya hapo inafanywa vizuri na chujio cha capacitive. Kutoka kwa capacitor ya chujio, voltage ambayo huongezeka, voltage iliyorekebishwa kwa njia ya upepo wa transformer hutolewa kwa mtozaji wa transistor, ambayo hufanya kama kubadili. Kifaa cha kudhibiti kinahakikisha kuwasha na kuzima mara kwa mara kwa transistor. Ili kuanza usambazaji wa umeme kwa uaminifu, oscillator ya bwana iliyotengenezwa kwenye microcircuit hutumiwa. Mapigo hutolewa kwa msingi wa transistor muhimu na kusababisha kuanza kwa mzunguko wa uendeshaji wa autogenerator. Kifaa cha kudhibiti kinawajibika kwa ufuatiliaji wa kiwango cha voltage ya pato, kutoa ishara ya makosa na, mara nyingi, udhibiti wa moja kwa moja ufunguo. Microcircuit ya oscillator ya bwana inatumiwa na mlolongo wa kupinga moja kwa moja kutoka kwa pembejeo ya uwezo wa kuhifadhi, kuimarisha voltage na uwezo wa kumbukumbu. Oscillator mkuu na transistor muhimu ni wajibu wa uendeshaji wa optocoupler. mzunguko wa sekondari. Kadiri transistors zinavyofungua zaidi zinazohusika na operesheni ya optocoupler, ndivyo amplitude ya mapigo ya maoni inavyopungua, ndivyo transistor ya nguvu itazimwa haraka na nishati kidogo itajilimbikiza kwenye kibadilishaji, ambacho kitasimamisha kuongezeka kwa voltage kwenye pato. ya chanzo. Njia ya uendeshaji ya usambazaji wa umeme imefika, ambapo jukumu muhimu linachezwa na optocoupler, kama mdhibiti na meneja wa voltages za pato.

Vipimo vya usambazaji wa umeme wa viwandani ni ngumu zaidi kuliko ile ya usambazaji wa umeme wa kawaida wa kaya. Hii inaonyeshwa sio tu kwa ukweli kwamba kuna voltage ya juu kwenye pembejeo ya chanzo cha nguvu voltage ya awamu tatu, lakini pia kwamba vifaa vya nguvu vya viwanda lazima viendelee kufanya kazi hata kwa kupotoka kwa kiasi kikubwa cha voltage ya pembejeo kutoka thamani ya jina, ikiwa ni pamoja na kushuka kwa voltage na kuongezeka, pamoja na kupoteza kwa awamu moja au zaidi.

Kielelezo 2 - Mchoro wa mchoro wa usambazaji wa umeme wa kubadili.

Mpango huo hufanya kazi kama ifuatavyo. Pembejeo ya awamu ya tatu inaweza kufanywa kwa waya tatu, waya nne au hata awamu moja. Rectifier ya awamu ya tatu ina diodes D1 - D8.

Resistors R1 - R4 hutoa ulinzi wa upasuaji. matumizi ya resistors kinga na overload tripping hufanya matumizi yasiyo ya lazima viungo tofauti vya fuse. Voltage iliyorekebishwa ya pembejeo inachujwa na kichujio cha umbo la U kinachojumuisha C5, C6, C7, C8 na L1.

Resistors R13 na R15 husawazisha voltage kwenye capacitors ya chujio cha pembejeo.

Wakati MOSFET ya Chip U1 inafungua, uwezekano wa chanzo cha Q1 hupungua, sasa lango hutolewa na resistors R6, R7 na R8, kwa mtiririko huo, uwezo wa mabadiliko ya VR1 ... VR3 inafungua Q1. Zener diode VR4 huweka kikomo cha voltage ya lango la chanzo inayotumika kwa Q1. Wakati MOSFET U1 inazimwa, voltage ya kukimbia hupunguzwa hadi volts 450 na mzunguko wa kikomo VR1, VR2, VR3. Voltage yoyote ya ziada mwishoni mwa vilima itatolewa na Q1. Muunganisho huu unasambaza kwa ufanisi jumla ya voltage iliyorekebishwa kwenye Q1 na U1.

Mzunguko wa kunyonya VR5, D9, R10 unachukua voltage ya ziada kwenye vilima vya msingi vinavyotokana na uvujaji wa induction ya transformer wakati wa kiharusi cha nyuma.

Urekebishaji wa pato unafanywa na diode D1. C2 - chujio cha pato. L2 na C3 huunda hatua ya pili ya kichujio ili kupunguza ukosefu wa utulivu wa voltage ya pato.

VR6 huanza kufanya kazi wakati voltage ya pato inapozidi kushuka kwa VR6 na optocoupler. Mabadiliko katika voltage ya pato husababisha mabadiliko katika mtiririko wa sasa kupitia optocoupler diode U2, ambayo kwa upande husababisha mabadiliko ya sasa kupitia optocoupler transistor U2. Mkondo huu unapozidi kizingiti kwenye FB pin ya U1, mzunguko unaofuata wa wajibu hutupwa. Kiwango maalum cha voltage ya pato kinasimamiwa kwa kudhibiti idadi ya mizunguko ya kazi iliyokosa na iliyokamilishwa. Mara tu mzunguko wa wajibu utakapoanza, utaisha wakati mkondo kupitia U1 utakapofikia kikomo cha ndani kilichowekwa. R11 huweka mipaka ya sasa kupitia optocoupler na huweka faida ya maoni. Resistor R12 hutoa upendeleo kwa VR6.

Mzunguko huu unalindwa kutokana na kukatika kwa kitanzi cha maoni, mzunguko mfupi wa pato, na upakiaji zaidi wa shukrani kwa kazi zilizojengwa katika U1 (LNK304). Kwa kuwa microcircuit inaendeshwa moja kwa moja kutoka kwa pini yake ya kukimbia, upepo wa nguvu tofauti hauhitajiki.

Katika kubadili vifaa vya nguvu, uimarishaji wa voltage unahakikishwa kupitia maoni hasi. Maoni hukuruhusu kudumisha voltage ya pato kwa kiwango cha kawaida, bila kujali kushuka kwa voltage ya pembejeo na saizi ya mzigo. Maoni yanaweza kupangwa njia tofauti. Katika kesi ya vyanzo vya pulsed na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao wa usambazaji, mbinu za kawaida ni kutumia mawasiliano kwa njia ya moja ya windings ya pato ya transformer au kutumia optocoupler. Kulingana na ukubwa wa ishara ya maoni (kulingana na voltage ya pato), mzunguko wa wajibu wa mapigo kwenye pato la mtawala wa PWM hubadilika. Ikiwa kuunganishwa hakuhitajiki, basi, kama sheria, mgawanyiko rahisi wa kupinga voltage hutumiwa. Kwa hivyo, ugavi wa umeme unaendelea voltage ya pato imara.


  • Utangulizi
  • Hitimisho

Utangulizi

Kubadilisha vifaa vya umeme sasa kunabadilisha kwa ujasiri zile za mstari zilizopitwa na wakati. Sababu ni utendakazi wa hali ya juu, ushikamano na sifa bora za uimarishaji zilizo katika vifaa hivi vya nguvu.

Kwa mabadiliko ya haraka ambayo kanuni za ugavi wa umeme kwa vifaa vya elektroniki zimefanyika hivi karibuni, habari juu ya hesabu, ujenzi na matumizi ya vifaa vya kubadili nguvu inazidi kuwa muhimu.

Hivi karibuni, vifaa vya kubadili umeme vimepata umaarufu fulani kati ya wataalamu katika uwanja wa uhandisi wa umeme na redio, na pia katika uzalishaji wa viwanda. Kumekuwa na tabia ya kuachana na vitengo vya kibadilishaji nguvu vya kawaida na kubadili miundo ya ukubwa mdogo ya kubadili vifaa vya umeme, vigeuzi vya voltage, vigeuzi na vibadilishaji umeme.

Kwa ujumla, mada ya kubadili vifaa vya umeme ni muhimu kabisa na ya kuvutia, na ni moja ya maeneo muhimu ya umeme wa umeme. Eneo hili la elektroniki linaahidi na linakua haraka. Na lengo lake kuu ni kuendeleza vifaa vya nguvu vya nguvu ambavyo vinakidhi mahitaji ya kisasa ya kuaminika, ubora, uimara, kupunguza uzito, ukubwa, nishati na matumizi ya nyenzo. Ikumbukwe kwamba karibu vifaa vyote vya elektroniki vya kisasa, pamoja na kila aina ya kompyuta, sauti, vifaa vya video na vifaa vingine vya kisasa, vinaendeshwa na vifaa vya umeme vya kubadili, ambayo inathibitisha tena umuhimu wa maendeleo zaidi ya eneo hili la vifaa vya umeme. .

1. Kanuni ya uendeshaji wa kubadili vifaa vya nguvu

Ugavi wa umeme wa kubadili ni mfumo wa inverter. Katika kubadili vifaa vya nguvu, voltage ya pembejeo ya AC inarekebishwa kwanza. Voltage inayotokana na DC inabadilishwa kuwa mipigo ya mstatili ya masafa ya juu na mzunguko fulani wa jukumu, ama hutolewa kwa kibadilishaji (katika kesi ya vifaa vya umeme vilivyo na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao wa usambazaji) au moja kwa moja kwa kichujio cha kupitisha chini (katika vifaa vya nguvu vya pulsed bila kutengwa kwa galvanic). Katika vifaa vya nguvu vya kunde, transfoma ya ukubwa mdogo inaweza kutumika - hii inaelezewa na ukweli kwamba kwa kuongezeka kwa mzunguko, ufanisi wa transformer huongezeka na mahitaji ya vipimo (sehemu) ya msingi inayotakiwa kusambaza kupungua kwa nguvu sawa. Mara nyingi, msingi huo unaweza kufanywa kwa vifaa vya ferromagnetic, tofauti na cores ya transfoma ya chini-frequency, ambayo chuma cha umeme hutumiwa.

Kielelezo 1 - Mchoro wa kuzuia wa usambazaji wa umeme wa kubadili

Voltage ya mtandao hutolewa kwa rectifier, baada ya hapo inafanywa vizuri na chujio cha capacitive. Kutoka kwa capacitor ya chujio, voltage ambayo huongezeka, voltage iliyorekebishwa kwa njia ya upepo wa transformer hutolewa kwa mtozaji wa transistor, ambayo hufanya kama kubadili. Kifaa cha kudhibiti kinahakikisha kuwasha na kuzima mara kwa mara kwa transistor. Ili kuanza usambazaji wa umeme kwa uaminifu, oscillator ya bwana iliyotengenezwa kwenye microcircuit hutumiwa. Mapigo hutolewa kwa msingi wa transistor muhimu na kusababisha kuanza kwa mzunguko wa uendeshaji wa autogenerator. Kifaa cha kudhibiti ni wajibu wa kufuatilia kiwango cha voltage ya pato, kuzalisha ishara ya hitilafu na, mara nyingi, kudhibiti moja kwa moja ufunguo. Microcircuit ya oscillator ya bwana inatumiwa na mlolongo wa kupinga moja kwa moja kutoka kwa pembejeo ya uwezo wa kuhifadhi, kuimarisha voltage na uwezo wa kumbukumbu. Oscillator ya bwana na transistor muhimu ya mzunguko wa sekondari ni wajibu wa uendeshaji wa optocoupler. Kadiri transistors zinavyofungua zaidi zinazohusika na operesheni ya optocoupler, ndivyo amplitude ya mapigo ya maoni inavyopungua, ndivyo transistor ya nguvu itazimwa haraka na nishati kidogo itajilimbikiza kwenye kibadilishaji, ambacho kitasimamisha kuongezeka kwa voltage kwenye pato. ya chanzo. Njia ya uendeshaji ya usambazaji wa umeme imefika, ambapo jukumu muhimu linachezwa na optocoupler, kama mdhibiti na meneja wa voltages za pato.

Vipimo vya usambazaji wa umeme wa viwandani ni ngumu zaidi kuliko ile ya usambazaji wa umeme wa kawaida wa kaya. Hii inaonyeshwa sio tu kwa ukweli kwamba kuna voltage ya juu ya awamu ya tatu kwa pembejeo ya usambazaji wa umeme, lakini pia kwa ukweli kwamba vifaa vya nguvu vya viwanda lazima viendelee kufanya kazi hata kwa kupotoka kwa kiasi kikubwa cha voltage ya pembejeo kutoka kwa thamani ya kawaida. , ikiwa ni pamoja na kupungua kwa voltage na kuongezeka, pamoja na kupoteza kwa awamu moja au zaidi kadhaa.

Kielelezo 2 - Mchoro wa mchoro wa usambazaji wa umeme wa kubadili.

Mpango huo hufanya kazi kama ifuatavyo. Pembejeo ya awamu ya tatu inaweza kufanywa kwa waya tatu, waya nne au hata awamu moja. Rectifier ya awamu ya tatu ina diodes D1 - D8.

Resistors R1 - R4 hutoa ulinzi wa upasuaji. Matumizi ya vipingamizi vya kinga na upakiaji wa kupita kiasi hufanya utumiaji wa viungo tofauti vya fuse sio lazima. Voltage iliyorekebishwa ya pembejeo inachujwa na kichujio cha umbo la U kinachojumuisha C5, C6, C7, C8 na L1.

Resistors R13 na R15 husawazisha voltage kwenye capacitors ya chujio cha pembejeo.

Wakati MOSFET ya Chip U1 inafungua, uwezekano wa chanzo cha Q1 hupungua, sasa lango hutolewa na resistors R6, R7 na R8, kwa mtiririko huo, uwezo wa mabadiliko ya VR1 ... VR3 inafungua Q1. Zener diode VR4 huweka kikomo cha voltage ya lango la chanzo inayotumika kwa Q1. Wakati MOSFET U1 inazimwa, voltage ya kukimbia hupunguzwa hadi volts 450 na mzunguko wa kikomo VR1, VR2, VR3. Voltage yoyote ya ziada mwishoni mwa vilima itatolewa na Q1. Muunganisho huu unasambaza kwa ufanisi jumla ya voltage iliyorekebishwa kwenye Q1 na U1.

Mzunguko wa kunyonya VR5, D9, R10 unachukua voltage ya ziada kwenye vilima vya msingi vinavyotokana na uvujaji wa induction ya transformer wakati wa kiharusi cha nyuma.

Urekebishaji wa pato unafanywa na diode D1. C2 - chujio cha pato. L2 na C3 huunda hatua ya pili ya kichujio ili kupunguza ukosefu wa utulivu wa voltage ya pato.

VR6 huanza kufanya kazi wakati voltage ya pato inapozidi kushuka kwa VR6 na optocoupler. Mabadiliko katika voltage ya pato husababisha mabadiliko katika mtiririko wa sasa kupitia optocoupler diode U2, ambayo kwa upande husababisha mabadiliko ya sasa kupitia optocoupler transistor U2. Mkondo huu unapozidi kizingiti kwenye FB pin ya U1, mzunguko unaofuata wa wajibu hutupwa. Kiwango maalum cha voltage ya pato kinasimamiwa kwa kudhibiti idadi ya mizunguko ya kazi iliyokosa na iliyokamilishwa. Mara tu mzunguko wa wajibu utakapoanza, utaisha wakati mkondo kupitia U1 utakapofikia kikomo cha ndani kilichowekwa. R11 huweka mipaka ya sasa kupitia optocoupler na huweka faida ya maoni. Resistor R12 hutoa upendeleo kwa VR6.

Mzunguko huu unalindwa kutokana na kukatika kwa kitanzi cha maoni, mzunguko mfupi wa pato, na upakiaji zaidi wa shukrani kwa kazi zilizojengwa katika U1 (LNK304). Kwa kuwa microcircuit inaendeshwa moja kwa moja kutoka kwa pini yake ya kukimbia, upepo wa nguvu tofauti hauhitajiki.

Katika kubadili vifaa vya nguvu, uimarishaji wa voltage unahakikishwa kupitia maoni hasi. Maoni hukuruhusu kudumisha voltage ya pato kwa kiwango cha kawaida, bila kujali kushuka kwa voltage ya pembejeo na saizi ya mzigo. Maoni yanaweza kupangwa kwa njia tofauti. Katika kesi ya vyanzo vya pulsed na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao wa usambazaji, mbinu za kawaida ni kutumia mawasiliano kwa njia ya moja ya windings ya pato ya transformer au kutumia optocoupler. Kulingana na ukubwa wa ishara ya maoni (kulingana na voltage ya pato), mzunguko wa wajibu wa mapigo kwenye pato la mtawala wa PWM hubadilika. Ikiwa kuunganishwa hakuhitajiki, basi, kama sheria, mgawanyiko rahisi wa kupinga voltage hutumiwa. Kwa hivyo, ugavi wa umeme unaendelea voltage ya pato imara.

2. Vigezo vya msingi na sifa za kubadili vifaa vya nguvu

Uainishaji wa vifaa vya kubadili umeme (SMPS) hufanywa kulingana na kadhaa vigezo kuu:

Kwa aina ya voltage ya pembejeo na pato;

Kulingana na uchapaji;

Kulingana na sura ya voltage ya pato;

Kwa aina ya mzunguko wa usambazaji;

Kwa voltage ya mzigo;

Kwa nguvu ya mzigo;

Kwa aina ya mzigo wa sasa;

Kwa idadi ya kutoka;

Kwa upande wa utulivu wa voltage kwenye mzigo.

Kwa aina ya pembejeo na voltage ya pato

1. AC/DC ni viongofu AC voltage kwa kudumu. Waongofu kama hao hutumiwa zaidi maeneo mbalimbali- Hizi ni automatisering ya viwanda, vifaa vya mawasiliano ya simu, vifaa vya kudhibiti na kupima, vifaa vya viwanda vya usindikaji wa data, vifaa vya usalama, pamoja na vifaa vya kusudi maalum.

2. DC/DC ni vigeuzi vya DC/DC. Waongofu vile wa DC / DC hutumia transfoma ya pulse na windings mbili au zaidi, na hakuna uhusiano kati ya mzunguko wa pembejeo na pato. Transfoma za kunde zina tofauti kubwa ya uwezo kati ya pembejeo na pato la kibadilishaji. Mfano wa maombi yao inaweza kuwa kitengo cha usambazaji wa nguvu (PSU) kwa taa za picha zilizopigwa na voltage ya pato ya takriban 400 V.

3. DC/AC ni vigeuzi vya DC/AC (inverter). Eneo kuu la matumizi ya inverters ni kazi katika rolling stock ya reli na nyingine Gari, kuwa na usambazaji wa umeme wa DC kwenye ubao. Wanaweza pia kutumika kama vigeuzi kuu kama sehemu ya vifaa vya nguvu vya chelezo.

Uwezo mkubwa wa upakiaji huruhusu kuwezesha anuwai ya vifaa na vifaa, pamoja na motors za capacitor kwa friji na viyoyozi vya hali ya hewa.

Kwa uchapaji IPS zimeainishwa kama ifuatavyo:

waongofu wa kurudi nyuma;

waongofu wa mapigo ya mbele (kigeuzi cha mbele);

waongofu na pato la kushinikiza-kuvuta;

waongofu wenye pato la nusu-daraja (halfbridgeconverter);

waongofu wenye pato la daraja (fulfbridgeconverter).

Kulingana na sura ya voltage ya pato IPS zimeainishwa kama ifuatavyo:

1. Na wimbi la sine lililobadilishwa

2. Kwa sinusoid ya sura sahihi.

Kielelezo 3 - Mawimbi ya pato

Kwa aina ya mzunguko wa usambazaji:

SMPS kwa kutumia nishati ya umeme inayopatikana kutoka mtandao wa awamu moja sasa mbadala;

SMPS kwa kutumia nishati ya umeme inayopatikana kutoka mtandao wa awamu tatu sasa mbadala;

SMPS zinazotumia nishati ya umeme kutoka kwa chanzo cha sasa cha uhuru cha moja kwa moja.

Kwa voltage ya mzigo:

Kwa nguvu ya mzigo:

SMPS ya nguvu ya chini (hadi 100 W);

SMPS ya nguvu ya kati (kutoka 100 hadi 1000 W);

SMPS ya nguvu ya juu (zaidi ya 1000 W).

Kwa aina ya sasa ya mzigo:

SMPS na pato la AC;

SMPS na pato la DC;

SMPS yenye pato la AC na DC.

Kwa idadi ya matokeo:

SMPS ya chaneli moja yenye pato la DC au AC;

SMPS za idhaa nyingi zenye volti mbili au zaidi za pato.

Kwa upande wa utulivu wa voltage kwenye mzigo:

SMPS zilizoimarishwa;

SMPS zisizo na utulivu.

3. Mbinu za msingi za kujenga vifaa vya umeme vya kubadili

Kielelezo hapa chini kitaonyesha mwonekano kubadili ugavi wa umeme.

Kielelezo 4 - Kubadilisha usambazaji wa nguvu

Hivyo, kwa kuanzia muhtasari wa jumla Wacha tubaini ni moduli gani kuu ziko kwenye kitengo chochote cha usambazaji wa umeme. KATIKA toleo la kawaida Ugavi wa umeme wa kubadili unaweza kugawanywa katika sehemu tatu za kazi. Hii:

1. Mdhibiti wa PWM (PWM), kwa misingi ambayo oscillator ya bwana imekusanyika, kwa kawaida na mzunguko wa karibu 30 ... 60 kHz;

2. Mteremko wa swichi za nguvu, jukumu lao linaweza kufanywa na transistors zenye nguvu za bipolar, athari ya shamba au IGBT (lango la bipolar la maboksi); hatua hii ya nguvu inaweza kujumuisha mzunguko wa ziada wa udhibiti kwa swichi hizi sawa kwa kutumia madereva yaliyounganishwa au transistors ya chini ya nguvu; Mzunguko wa kuunganisha swichi za nguvu pia ni muhimu: daraja (daraja kamili), daraja la nusu (daraja la nusu) au kwa midpoint (kusukuma-kuvuta);

3. Pulse transformer na msingi (s) na sekondari (s) vilima (s) na, ipasavyo, diodes rectifier, filters, stabilizers, nk. wakati wa kutoka; ferrite au alsifer kawaida huchaguliwa kama msingi; kwa ujumla, nyenzo hizo za sumaku ambazo zina uwezo wa kufanya kazi kwa masafa ya juu (katika hali zingine zaidi ya 100 kHz).

Kuna njia tatu kuu za kuunda vifaa vya umeme vilivyopigwa (tazama Mchoro 3): hatua ya juu (voltage ya pato ni kubwa kuliko voltage ya pembejeo), kushuka chini (voltage ya pato iko chini kuliko voltage ya pembejeo) na inverting voltage ya pato ina polarity kinyume na pembejeo). Kama inavyoonekana kutoka kwa takwimu, hutofautiana tu kwa njia ya kuunganisha inductance; vinginevyo, kanuni ya operesheni bado haijabadilika, yaani.

kubadilisha voltage ya usambazaji wa nguvu

Kielelezo 5 - Michoro ya kawaida ya vitalu vya kubadili vifaa vya nguvu

Kipengele muhimu (kawaida transistors za bipolar au MIS hutumiwa), kinachofanya kazi na mzunguko wa utaratibu wa 20-100 kHz, mara kwa mara hutumia pembejeo kamili isiyo na utulivu voltage kwa inductor kwa muda mfupi (si zaidi ya 50% ya muda) . Msukumo wa sasa unaopita kupitia koili huhakikisha mkusanyiko wa akiba ya nishati katika uwanja wake wa sumaku wa 1/2LI^2 kwa kila mpigo. Nishati iliyohifadhiwa kwa njia hii kutoka kwa coil huhamishiwa kwenye mzigo (ama moja kwa moja, kwa kutumia diode ya kurekebisha, au kwa njia ya upepo wa sekondari na urekebishaji unaofuata), capacitor ya chujio ya pato inahakikisha voltage ya pato la mara kwa mara na la sasa. Uimarishaji wa voltage ya pato huhakikishwa na marekebisho ya moja kwa moja ya upana wa pigo au mzunguko kwenye kipengele muhimu (mzunguko wa maoni umeundwa kufuatilia voltage ya pato).

Mpango huu, ingawa ni ngumu sana, unaweza kuongeza ufanisi wa kifaa nzima. Ukweli ni kwamba, katika kesi hii, pamoja na mzigo yenyewe, hakuna vipengele vya nguvu katika mzunguko ambao hupoteza nguvu kubwa. Transistors muhimu hufanya kazi katika hali ya kubadili iliyojaa (yaani, kushuka kwa voltage juu yao ni ndogo) na kuondokana na nguvu tu kwa muda mfupi wa muda mfupi (wakati wa mapigo). Kwa kuongeza, kwa kuongeza mzunguko wa uongofu, inawezekana kuongeza nguvu kwa kiasi kikubwa na kuboresha sifa za uzito na ukubwa.

Faida muhimu ya kiteknolojia ya vifaa vya nguvu vya kunde ni uwezo wa kujenga kwa misingi yao vifaa vya nguvu vya mtandao wa ukubwa mdogo na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao ili kuimarisha vifaa mbalimbali. Vifaa vile vya nguvu hujengwa bila matumizi ya kibadilishaji cha nguvu cha chini-frequency kubwa kwa kutumia mzunguko wa juu-frequency kubadilisha fedha. Kwa kweli, hii ni mzunguko wa kawaida wa usambazaji wa umeme na upunguzaji wa voltage, ambapo voltage ya mains iliyorekebishwa hutumiwa kama voltage ya pembejeo, na kibadilishaji cha masafa ya juu (kidogo na kwa ufanisi mkubwa) hutumika kama kipengee cha kuhifadhi. upepo wa sekondari ambao pato imetulia voltage huondolewa (transformer hii pia hutoa kutengwa kwa galvanic kutoka kwenye mtandao).

Hasara za vifaa vya nguvu vya pulsed ni pamoja na: uwepo ngazi ya juu kelele ya msukumo kwenye pato, ugumu wa hali ya juu na kuegemea chini (haswa katika utengenezaji wa kazi za mikono), hitaji la kutumia vifaa vya gharama kubwa vya juu-voltage, masafa ya juu, ambayo, katika tukio la kutofanya kazi kidogo, hushindwa kwa urahisi "en masse" (in. kesi hii, kama sheria, athari za pyrotechnic za kuvutia zinaweza kuzingatiwa). Wale ambao wanapenda kuzama ndani ya vifaa vilivyo na bisibisi na chuma cha kutengenezea watalazimika kuwa waangalifu sana wakati wa kubuni vifaa vya umeme vya kubadili mtandao, kwani vitu vingi vya mizunguko kama hiyo viko chini ya voltage ya juu.

4. Aina ya ufumbuzi wa mzunguko kwa ajili ya kubadili vifaa vya nguvu

Mchoro wa SMPS wa miaka ya 90 umeonyeshwa kwenye Mchoro wa 6. Ugavi wa umeme una kirekebisha mtandao VD1-VD4, kichujio cha kukandamiza kelele L1C1-SZ, kibadilishaji kulingana na transistor ya VT1 na kibadilishaji cha mapigo T1, kirekebisha matokeo VD8 na chujio C9C10L2 na kitengo cha utulivu kilichotengenezwa kwenye kiimarishaji cha DA1. na optocoupler U1.

Kielelezo cha 6 - Kubadilisha usambazaji wa umeme kutoka miaka ya 1990

Mchoro wa SMPS umeonyeshwa kwenye Mchoro wa 7. Fuse FU1 inalinda vipengele kutoka kwa hali ya dharura. Thermistor RK1 hupunguza mapigo sasa ya kuchaji capacitor C2 hadi salama ya thamani kwa daraja la diode VD1, na pamoja na capacitor C1 huunda kichujio cha RC, ambacho hutumika kupunguza kelele ya msukumo inayopenya kutoka kwa SMPS hadi kwenye mtandao. Daraja la diode VD1 hurekebisha voltage ya mtandao, capacitor C2 ni laini. Kuongezeka kwa voltage katika upepo wa msingi wa transformer T1 hupunguzwa na mzunguko wa uchafu R1C5VD2. Capacitor C4 ni chujio cha nguvu ambacho vipengele vya ndani vya chip ya DA1 vinatumiwa.

Kirekebishaji cha pato kimekusanywa kwenye diode ya Schottky VD3, ripple ya voltage ya pato inarekebishwa na chujio cha LC C6C7L1C8. Vipengele vya R2, R3, VD4 na U1, pamoja na microcircuit ya DA1, hutoa utulivu wa voltage ya pato wakati mzigo wa sasa na wa mtandao unabadilika. Mzunguko wa kuashiria nguvu unafanywa kwa kutumia LED HL1 na upinzani wa sasa wa kuzuia R4.

Kielelezo cha 7 - Kubadilisha usambazaji wa umeme kutoka miaka ya 2000

Mchoro wa 8 unaonyesha usambazaji wa umeme wa kusukuma-vuta na muunganisho wa daraja la nusu la hatua ya mwisho ya nguvu, inayojumuisha MOSFET IRFP460 mbili zenye nguvu. Microcircuit ya K1156EU2R ilichaguliwa kama kidhibiti cha PWM.

Zaidi ya hayo, kwa kutumia relay na kikwazo cha kupinga R1 kwenye pembejeo, mwanzo wa laini unatekelezwa, ambao huepuka kuongezeka kwa ghafla kwa sasa. Relay inaweza kutumika kwa voltages ya 12 na 24 volts na uteuzi wa resistor R19. Varistor RU1 inalinda mzunguko wa pembejeo kutoka kwa mapigo ya amplitude nyingi. Capacitors C1-C4 na inductor ya vilima viwili L1 huunda kichujio cha kukandamiza kelele cha mtandao ambacho huzuia kupenya kwa viwimbi vya masafa ya juu iliyoundwa na kibadilishaji fedha kwenye mtandao wa usambazaji.

Trimmer resistor R16 na capacitor C12 huamua mzunguko wa uongofu.

Ili kupunguza emf ya kujitegemea ya transfoma T2, diode za damper VD7 na VD8 zimeunganishwa kwa sambamba na njia za transistor. Diode za Schottky VD2 na VD3 hulinda transistors za kubadili na matokeo ya chip ya reverse voltage DA2 kutoka kwa mapigo.

Kielelezo 8 - Ugavi wa kisasa wa kubadili umeme

Hitimisho

Katika kipindi cha kazi yangu ya utafiti, nilifanya utafiti wa kubadili vifaa vya umeme, ambayo iliniruhusu kuchambua mzunguko uliopo wa vifaa hivi na kupata hitimisho sahihi.

Kubadilisha vifaa vya nguvu kuna mengi faida kubwa ikilinganishwa na wengine - wana zaidi ufanisi wa juu, wana wingi mdogo na kiasi, kwa kuongeza, wana gharama ya chini sana, ambayo hatimaye inaongoza kwa bei yao ya chini kwa watumiaji na, ipasavyo, mahitaji makubwa katika soko.

Vipengele vingi vya kisasa vya elektroniki vinavyotumiwa katika vifaa vya kisasa vya umeme na mifumo vinahitaji nguvu za juu. Kwa kuongeza, voltage ya pato (sasa) lazima iwe imara, iwe na sura inayohitajika (kwa mfano, kwa inverters), pamoja na kiwango cha chini cha ripple (kwa mfano, kwa rectifiers).

Kwa hivyo, vifaa vya kubadilisha nguvu ni sehemu muhimu ya vifaa na mifumo yoyote ya elektroniki inayoendeshwa kutoka kwa mtandao wa viwanda wa 220 V na vyanzo vingine vya nishati. Wakati huo huo, uaminifu wa uendeshaji kifaa cha elektroniki moja kwa moja inategemea ubora wa chanzo cha nguvu.

Kwa hivyo, maendeleo ya nyaya mpya na zilizoboreshwa za usambazaji wa umeme zitaboresha kiufundi na sifa za utendaji vifaa na mifumo ya kielektroniki.

Bibliografia

1. Gurevich V.I. Kuegemea kwa vifaa vya ulinzi wa relay ya microprocessor: hadithi na ukweli. - Matatizo ya Nishati, 2008, No. 5-6, ukurasa wa 47-62.

2. Ugavi wa nguvu [Rasilimali za kielektroniki] // Wikipedia. - Njia ya ufikiaji: http://ru. wikipedia.org/wiki/Power_source

3. Chanzo cha pili cha nguvu [Rasilimali za kielektroniki] // Wikipedia. - Njia ya ufikiaji: http://ru. wikipedia.org/wiki/Secondary_power_source

4. Vifaa vya nguvu vya juu-voltage [Rasilimali za elektroniki] // Optosystems LLC - Njia ya ufikiaji: http://www.optosystems.ru/power _supplies_about. php

5. Efimov I.P. Vyanzo vya nguvu - Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la Ulyanovsk, 2001, ukurasa wa 3-13.

6. Maeneo ya matumizi ya vifaa vya nguvu [Rasilimali za kielektroniki] - Njia ya ufikiaji: http://www.power2000.ru/apply_obl.html

7. Vitalu vya kompyuta nguvu [Rasilimali za elektroniki] - Njia ya ufikiaji: http://offline.computerra.ru/2002/472/22266/

8. Mageuzi ya vifaa vya umeme vya kubadili [Rasilimali za elektroniki] - Njia ya kufikia: http://www.power-e.ru/2008_4_26. php

9. Kanuni ya uendeshaji ya kubadili vifaa vya nguvu [Rasilimali za kielektroniki] - Njia ya ufikiaji: http://radioginn. ucoz.ru/publ/1-1-0-1

Nyaraka zinazofanana

    Dhana, madhumuni na uainishaji wa vyanzo vya pili vya nguvu. Kimuundo na michoro ya mzunguko chanzo cha nguvu cha sekondari kinachofanya kazi kutoka kwa mtandao wa sasa wa moja kwa moja na kuzalisha pato la voltage mbadala. Uhesabuji wa vigezo vya chanzo cha nguvu.

    kazi ya kozi, imeongezwa 01/28/2014

    Vifaa vya umeme vya sekondari kama sehemu muhimu ya kifaa chochote cha elektroniki. Kuzingatia vibadilishaji vya semiconductor vinavyounganisha mifumo ya AC na DC. Uchambuzi wa kanuni za ujenzi wa mizunguko ya vyanzo vya pulsed.

    tasnifu, imeongezwa 02/17/2013

    Ugavi wa umeme kama kifaa kinachokusudiwa kusambaza vifaa nishati ya umeme. Kubadilisha voltage ya masafa ya nguvu ya AC kuwa volti ya DC inayosukuma kwa kutumia virekebishaji. Vidhibiti vya voltage ya DC.

    muhtasari, imeongezwa 02/08/2013

    Uimarishaji wa wastani wa voltage ya pato la umeme wa sekondari. Kipengele cha chini cha uimarishaji wa voltage. Fidia kiimarishaji cha voltage. Upeo wa mtoza sasa wa transistor. Mgawo wa kichujio cha kuzuia kutengwa.

    mtihani, umeongezwa 12/19/2010

    Kuchanganya kazi za kurekebisha na udhibiti au uimarishaji wa voltage ya pato. Maendeleo ya mzunguko wa miundo ya umeme kwa chanzo cha nguvu. Transfoma ya kushuka chini na chaguo la msingi wa kipengele cha usambazaji wa nguvu. Uhesabuji wa kibadilishaji cha nguvu cha chini.

    kazi ya kozi, imeongezwa 07/16/2012

    Uhesabuji wa transformer na vigezo vya utulivu wa voltage jumuishi. Msingi mchoro wa umeme usambazaji wa nguvu. Uhesabuji wa vigezo vya kirekebishaji kisichodhibitiwa na kichujio cha kulainisha. Uteuzi wa diode za kurekebisha, uteuzi wa saizi za mzunguko wa sumaku.

    kazi ya kozi, imeongezwa 12/14/2013

    Uchambuzi wa mfumo wa vifaa vya nguvu vya sekondari vya mfumo wa kombora la kupambana na ndege la Strela-10. Tabia za vidhibiti vya kunde vilivyopangwa. Uchambuzi wa uendeshaji wa kiimarishaji cha kisasa cha voltage. Mahesabu ya vipengele vyake na vigezo kuu.

    tasnifu, imeongezwa 03/07/2012

    Kanuni ya uendeshaji wa chanzo cha nguvu cha inverter kwa arc ya kulehemu, faida na hasara zake, nyaya na miundo. Ufanisi wa uendeshaji wa vifaa vya umeme vya inverter katika suala la kuokoa nishati. Msingi wa kipengele rectifiers na inverter.

    kazi ya kozi, imeongezwa 11/28/2014

    Mlolongo wa kukusanya amplifier inverting iliyo na jenereta ya kazi na mita ya sifa za amplitude-frequency. Oscillogram ya ishara za pembejeo na pato kwa mzunguko wa 1 kHz. Mzunguko wa kipimo cha voltage ya pato na kupotoka kwake.

    kazi ya maabara, imeongezwa 07/11/2015

    Uchambuzi mzunguko wa umeme: uteuzi wa nodes, mikondo. Uamuzi wa ishara za pembejeo na pato, sifa za uhamisho wa mtandao wa nne-terminal. Mchoro wa kuzuia mfumo wa kudhibiti. Majibu ya mfumo kwa athari ya hatua moja chini ya hali sifuri.

Kanuni ya kutambua nguvu ya pili kwa kutumia vifaa vya ziada, ambayo hutoa nishati kwa saketi, imetumika katika vifaa vingi vya umeme kwa muda mrefu. Vifaa hivi ni vifaa vya nguvu. Wanatumikia kubadilisha voltage kuwa kiwango kinachohitajika. PSU zinaweza kujengwa ndani au vipengele tofauti. Kuna kanuni mbili za kubadilisha umeme. Ya kwanza inategemea matumizi ya transfoma ya analog, na ya pili inategemea matumizi ya vifaa vya kubadili nguvu. Tofauti kati ya kanuni hizi ni kubwa kabisa, lakini, kwa bahati mbaya, sio kila mtu anaielewa. Katika makala hii tutajua jinsi usambazaji wa umeme unavyofanya kazi na jinsi inavyotofautiana sana kutoka kwa analog. Tuanze. Nenda!

Vifaa vya umeme vya transfoma vilikuwa vya kwanza kuonekana. Kanuni ya uendeshaji wao ni kwamba wanabadilisha muundo wa voltage kwa kutumia transformer ya nguvu, ambayo inaunganishwa na mtandao wa 220 V. Huko, amplitude ya harmonic ya sinusoidal imepunguzwa, ambayo inatumwa zaidi kwenye kifaa cha kurekebisha. Kisha voltage ni smoothed na sambamba kushikamana capacitor, ambayo ni kuchaguliwa kulingana na nguvu inaruhusiwa. Udhibiti wa voltage kwenye vituo vya pato huhakikishwa kwa kubadilisha nafasi ya vipingamizi vya kukata.

Sasa hebu tuendelee kwenye vifaa vya nguvu vya kunde. Walionekana baadaye kidogo, hata hivyo, mara moja walipata umaarufu mkubwa kutokana na idadi ya vipengele vyema, yaani:

  • Upatikanaji wa ufungaji;
  • Kuegemea;
  • Uwezekano wa kupanua wigo wa uendeshaji kwa voltages za pato.

Vifaa vyote vinavyojumuisha kanuni kubadili usambazaji wa umeme, kwa kweli sio tofauti na kila mmoja.

Vipengele vya usambazaji wa nguvu ya kunde ni:

  • Ugavi wa umeme wa mstari;
  • Ugavi wa umeme wa kusubiri;
  • Jenereta (ZPI, kudhibiti);
  • Transistor muhimu;
  • Optocouupler;
  • Kudhibiti nyaya.

Ili kuchagua usambazaji wa umeme na seti maalum ya vigezo, tumia tovuti ya ChipHunt.

Wacha tuone hatimaye jinsi usambazaji wa umeme unavyofanya kazi. Inatumia kanuni za mwingiliano kati ya vipengele vya mzunguko wa inverter na ni shukrani kwa hili kwamba voltage imeimarishwa inapatikana.

Kwanza, rectifier inapata voltage ya kawaida ya 220 V, kisha amplitude ni smoothed kwa kutumia capacitive filter capacitors. Baada ya hayo, sinusoids zinazopita zinarekebishwa na daraja la diode ya pato. Kisha sinusoids hubadilishwa kuwa mapigo ya juu-frequency. Uongofu unaweza kufanywa ama kwa kutenganishwa kwa galvanic ya mtandao wa usambazaji wa nguvu kutoka kwa nyaya za pato, au bila kutengwa vile.

Ikiwa ugavi wa umeme umetengwa kwa galvanically, basi ishara za juu-frequency zinatumwa kwa transformer, ambayo hufanya kutengwa kwa galvanic. Ili kuongeza ufanisi wa transformer, mzunguko huongezeka.

Uendeshaji wa usambazaji wa nguvu ya kunde ni msingi wa mwingiliano wa minyororo mitatu:

  • Kidhibiti cha PWM (hudhibiti ubadilishaji wa ubadilishaji wa upana wa mapigo);
  • Msururu wa swichi za nguvu (lina transistors ambazo zimewashwa kulingana na moja ya mipango mitatu: daraja, daraja la nusu, na katikati);
  • Pulse transformer (ina windings ya msingi na ya sekondari, ambayo ni vyema karibu na msingi magnetic).

Ikiwa ugavi wa umeme ni bila kuunganishwa, basi transformer ya kutengwa ya juu-frequency haitumiwi, na ishara inalishwa moja kwa moja kwenye chujio cha chini.

Kulinganisha vitalu vya msukumo ugavi wa umeme na analog, unaweza kuona faida dhahiri za zamani. UPS zina uzito mdogo, wakati ufanisi wao ni wa juu zaidi. Wana zaidi mbalimbali voltages za usambazaji na ulinzi wa kujengwa. Gharama ya vifaa vile vya nguvu ni kawaida chini.

Hasara ni pamoja na kuwepo kwa uingilivu wa juu-frequency na mapungufu ya nguvu (wote kwa mizigo ya juu na ya chini).

Unaweza kuangalia UPS kwa kutumia taa ya kawaida incandescent Tafadhali kumbuka kuwa haupaswi kuunganisha taa kwenye pengo la transistor ya mbali, kwani vilima vya msingi havikuundwa kupitisha. D.C., kwa hiyo, chini ya hali yoyote haipaswi kuruhusiwa kupita.

Ikiwa taa inawaka, basi ugavi wa umeme unafanya kazi kwa kawaida, lakini ikiwa hauwaka, basi umeme haufanyi kazi. Mweko mfupi unaonyesha kuwa UPS imefungwa mara baada ya kuanza. Mwangaza mkali sana unaonyesha ukosefu wa utulivu wa voltage ya pato.

Sasa utajua nini kanuni ya uendeshaji wa kubadili na vifaa vya kawaida vya nguvu vya analog inategemea. Kila mmoja wao ana vipengele vyake vya kimuundo na vya uendeshaji ambavyo vinapaswa kueleweka. Unaweza pia kuangalia utendaji wa UPS kwa kutumia taa ya kawaida ya incandescent. Andika kwenye maoni ikiwa nakala hii ilikuwa muhimu kwako na uulize maswali yoyote uliyo nayo juu ya mada iliyojadiliwa.



MAKALA INAYOHUSIANA