Kuchlanish parametrida elektr energiyasini aylantirish funktsiyasi generatorlar, zaryadlovchilar va transformator qurilmalari kabi turli qurilmalar tomonidan amalga oshirilishi mumkin. Bu yoki boshqa darajada, ularning barchasi energiya xususiyatlarini o'zgartirishga qodir, lekin har doim ham ulardan foydalanish texnik va ergonomik fazilatlar nuqtai nazaridan o'zini oqlamaydi. Bu qisman ko'pchilik regulyatorlar uchun oqimni o'zgartirish vazifasi asosiy vazifa emasligi bilan bog'liq - har qanday holatda, agar biz to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tok haqida gapiradigan bo'lsak. Aynan mana shu cheklovlar elektr jihozlarini ishlab chiqaruvchilarni o'zining ixcham o'lchamlari va kuchlanishni barqarorlashtirish aniqligi bilan taqqoslanadigan kommutatsiya konvertorini ishlab chiqishga undadi.
Qurilmani aniqlash
Ko'plab radiotexnika qurilmalari, avtomatlashtirish va aloqa vositalari kamdan-kam hollarda birliklardan yuzlab volt-ampergacha bo'lgan diapazonda oqim o'zgartirish uchun bir fazali va uch fazali quvvat qurilmalarisiz ishlaydi. Darbeli qurilmalar torroq vazifalar uchun ishlatiladi. Impuls turidagi elektr konvertor - bu qurilmakuchlanishni kichik vaqt oralig'ida 1-2 mikron / sek davomiylik bilan o'zgartiradi. Kuchlanish impulslari to'rtburchaklar shaklida va 500-20 000 Gts chastotada takrorlanadi.
An'anaviy kuchlanish sozlanishi konvertorlar odatda qurilmaning qarshilik darajasini nazorat qiladi. Bu tiristor yoki oqim doimiy ravishda oqadigan tranzistor bo'lishi mumkin. Bu uning energiyasi boshqaruvchi qurilmaning qizib ketishiga olib keladi, buning natijasida quvvatning bir qismi yo'qoladi. Ushbu fonda impulsli kuchlanish konvertori texnik va ekspluatatsion xususiyatlari jihatidan yanada jozibali ko'rinadi, chunki uning dizayni minimal qismlarni ta'minlaydi, bu esa elektr shovqinlarining pasayishiga olib keladi. Konverterning sozlash elementi turli xil rejimlarda ishlaydigan kalit - masalan, ochiq va yopiq holatda. Va ikkala holatda ham ish paytida issiqlik energiyasining minimal miqdori chiqariladi, bu ham uskunaning ish faoliyatini oshiradi.
Invertorni tayinlash
Qaerda elektr energiyasi parametrlarini oʻzgartirish zarur boʻlsa, impuls transformatorlari u yoki bu operatsion konfiguratsiyada qoʻllaniladi. Ularning keng tarqalishining birinchi bosqichida ular asosan impuls texnologiyasida qo'llanilgan - masalan, triod generatorlari, gaz lazerlari, magnetronlar va differensial radio uskunalari. Keyinchalik, qurilma takomillashgani sayin, ular elektr jihozlarining aksariyat tipik vakillarida qo'llanila boshlandi. Va bu shart emas edimaxsus jihozlar. Shunga qaramay, turli versiyalarda puls konvertori, xususan, kompyuterlar va televizorlarda mavjud bo'lishi mumkin.
Ushbu turdagi transformatorlarning yana bir, ammo unchalik ma'lum bo'lmagan funktsiyasi himoyadir. O'z-o'zidan, impulsni tartibga solish himoya chorasi sifatida qaralishi mumkin, ammo kuchlanish parametrlarini sozlash maqsadlari dastlab boshqacha. Shunga qaramay, maxsus modifikatsiyalar uskunani yuk ostida qisqa tutashuvlardan himoya qilishni ta'minlaydi. Bu, ayniqsa, bo'sh rejimlarda ishlaydigan uskunalar uchun to'g'ri keladi. Haddan tashqari qizib ketish va kuchlanishning haddan tashqari oshishini oldini oladigan impulsli qurilmalar ham mavjud.
Qurilma dizayni
Konverter bir nechta sariqlardan (kamida ikkita) iborat. Birinchi va asosiy tarmoqqa ulangan, ikkinchisi esa maqsadli qurilmaga yuboriladi. Sariqlar alyuminiy yoki mis qotishmalaridan tayyorlanishi mumkin, lekin har ikkala holatda ham, qoida tariqasida, qo'shimcha lak izolyatsiyasi qo'llaniladi. Simlar izolyatsion asosga o'ralgan bo'lib, u yadroga - magnit konturga o'rnatiladi. Past chastotali konvertorlarda yadrolar transformator po'latidan yoki yumshoq magnit qotishmasidan, yuqori chastotali konvertorlarda esa ferritga asoslangan.
Past chastotali magnit zanjirning o'zi W, G yoki U shaklidagi plitalar to'plamidan iborat. Ferrit yadrolari odatda bitta bo'lakda ishlab chiqariladi - bunday qismlar payvandlash invertorlari va galvanik izolyatsiya transformatorlarida mavjud. Past quvvatli yuqori chastotali transformatorlar vayadrodan butunlay voz keching, chunki uning vazifasi havo muhiti tomonidan amalga oshiriladi. Elektr qurilmalariga integratsiya qilish uchun magnit sxemaning dizayni ramka bilan ta'minlanadi. Bu belgilar va ogohlantirish yorliqlari bilan himoya qopqog'i bilan yopilgan impuls konvertori deb ataladigan qurilma. Agar ta'mirlash jarayonida qopqog'i olib tashlangan holda qurilmani yoqish kerak bo'lsa, bu operatsiya RCD yoki izolyatsiya transformatori orqali amalga oshiriladi.
Agar biz zamonaviy radio va elektrotexnikada qo'llaniladigan konvertorlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda ular va klassik kuchlanish transformatorlari o'rtasida sezilarli farq bo'ladi. Hajmi va vaznining eng sezilarli kamayishi. Impuls qurilmalari bir necha gramm og‘irlikda bo‘lishi mumkin, lekin bir xil ishlaydi.
Operatsion jarayonlarning xususiyatlari
Yuqorida aytib o'tilganidek, kalitlar impuls transformatorlarida oqimni tartibga solish uchun ishlatiladi, ular o'zlari yuqori chastotali shovqin manbalariga aylanishi mumkin. Bu joriy almashtirish rejimida ishlaydigan barqarorlashtiruvchi modellar uchun odatiy hol.
Oʻtish paytlarida sezgir oqim va kuchlanish pasayishlari yuzaga kelishi mumkin, bu esa kirish va chiqishda fazaga qarshi va umumiy rejim shovqinlari uchun sharoit yaratadi. Shu sababli, stabilizator funktsiyasiga ega kommutatsiya quvvat konvertori shovqinlarni bartaraf etadigan filtrlardan foydalanishni ta'minlaydi. Keraksiz elektromagnit omillarni minimallashtirish uchun kalit oqim o'tkazmaydigan paytlarda o'zgartiriladi.(ochiq bo'lsa). Interferentsiyani bartaraf etishning bu usuli rezonansli konvertorlarda ham qo'llaniladi.
Ko'rib chiqilayotgan qurilmalarning ishlash jarayonining yana bir xususiyati - kuchlanish yuk ostida barqarorlashganda kirishdagi salbiy differentsial qarshilik. Ya'ni, kirish kuchlanishining oshishi bilan oqim kamayadi. Yuqori ichki qarshilikka ega manbalarga ulangan konvertorning barqarorligini ta'minlash uchun ushbu omilni hisobga olish kerak.
Chiziqli konvertor bilan taqqoslash
Chiziqli qurilmalardan farqli o'laroq, impuls adapterlari yuqori unumdorlik, ixcham o'lcham va kirish va chiqishda zanjirlarni galvanik izolyatsiya qilish imkoniyati bilan yaxshi ajralib turadi. Uchinchi tomon qurilmalarini ulash bilan qo'shimcha funktsiyalarni ta'minlash uchun murakkab ulanish sxemalaridan foydalanish shart emas. Ammo chiziqli transformatorlar bilan solishtirganda impuls konvertorida zaif tomonlar ham mavjud. Bularga quyidagi kamchiliklar kiradi:
- Kirish oqimi yoki yuk ostida kuchlanish oʻzgarishi shartida chiqish signali barqaror emas.
- Chiqish va kirish davrlarida yuqorida aytib oʻtilgan impulsli shovqin mavjudligi.
- Kuchlanish va oqim parametrlari keskin oʻzgargandan soʻng, tizimning oʻtkinchi jarayonlardan tiklanishi koʻproq vaqt oladi.
- Uskunaning ishlashiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan o'z-o'zidan tebranishlar xavfi. Bundan tashqari, bunday tebranishlar manbaning tarmoq beqarorligi bilan emas, balki bilan bog'liqbarqarorlashtirish sxemasidagi ziddiyatlar.
DC/DC konvertori
DC / DC tizimining barcha turdagi impuls qurilmalari tranzistor yo'nalishi bo'yicha maxsus impulslarni tarjima qilish paytida kalitlarning faollashishi bilan tavsiflanadi. Kelajakda kuchayib borayotgan kuchlanish tufayli tranzistorlarning mantiqiy qulflanishi, bundan tashqari, kondansatkichni qayta zaryadlash fonida sodir bo'ladi. Aynan shu xususiyat DC-DC kommutatsiya moslamasini mustaqil inverter uskunasidagi o'xshash qurilmalardan ajratib turadi.
Odatda, ushbu qurilmalar tarmoqqa doimiy quvvatni etkazib berish jarayonida yuk ostida doimiy kuchlanish monitoringini amalga oshiradi. Bunday boshqaruvga umumiy kalitdagi kuchlanishni sozlash orqali erishiladi. Kichik oqim qiymatlari samaradorlik 95% ga yetishi mumkin bo'lgan yuqori samaradorlikni aniqlashga imkon beradi. Tizimning eng yuqori ishlashini o'rnatish impulsli oqim konvertorlarining muhim plyusidir, ammo DC-DC sxemasini amalga oshirish har bir dizaynda mumkin emas. Qurilmada kontakt tarmog'i dastlab manba sifatida harakat qilishi kerak - xususan, bu tamoyil batareyalar va batareyalarda qo'llaniladi.
Boost Converter
Ushbu transformator yordamida kuchlanish 12 dan 220 V gacha oshiriladi. U mos quvvat parametrlari bo'lgan manba bo'lmagan holatlarda qo'llaniladi, lekin qurilmani standartdan quvvat bilan ta'minlash kerak. tarmoq. Boshqa so'zlar bilan aytganda,adapter ba'zi xususiyatlarga ega bo'lgan manbadan turli quvvat talablari bo'lgan iste'molchiga kiritilishi kerak. 12-220 V impulsli kuchlanish konvertorlarining sxematik dizaynlari 50 Gts chastotada ishlaydigan qurilmalarni ulash imkonini beradi. Bundan tashqari, uskunaning kuchi transformatorning maksimal quvvat darajasidan oshmasligi kerak. Va kuchlanish parametrlari mos keladigan bo'lsa ham, iste'molchi qurilmasi tarmoqning ortiqcha yuklanishiga qarshi himoyaga ega bo'lishi kerak. Ushbu kuchlanishni tuzatish usuli bir qancha afzalliklarga ega:
- Maksimum yukda uzluksiz uzoq ish seansi imkoniyati.
- Quvvat chiqishini avtomatik sozlash.
- Samaralilikning oshishi qurilmaning ish rejimining barqarorligini ham, elektr zanjiri funksiyasining yuqori ishonchliligini ham ta'minlaydi.
pastga-pastga almashtirish konvertori
Past chastotali yoki kam quvvatli uskunadan foydalanganda kuchlanish indikatorini pasaytirish zarurati tugʻilishi tabiiy. Masalan, yorug'lik moslamalarini ulashda bu vazifa tez-tez uchraydi - masalan, LED yoritgichi. Konverterni tushirish uchun tartibga soluvchi kalitni yopadi, shundan so'ng u "qo'shimcha" energiyani to'playdi. Devrendagi maxsus diod iste'molchiga ta'minot manbasidan oqim o'tkazishga ruxsat bermaydi. Shu bilan birga, o'z-o'zidan indüksiyon tizimlarida rektifikator diodlar salbiy kuchlanish impulslarini o'tkazishi mumkin. 24-12 V impulsli konvertorlarning ishlashida chiqishni barqarorlashtirish funktsiyasi ayniqsa muhimdir. Ham chiziqli, hamto'g'ridan-to'g'ri impuls stabilizatorlari. Kengligi yoki chastotali modulyatsiyasi bilan ikkinchi turdagi qurilmalardan foydalanish foydaliroq. Birinchi holda, nazorat pulslarining davomiyligi, ikkinchidan, ularning paydo bo'lish chastotasi tuzatiladi. Shuningdek, aralash boshqaruvli stabilizatorlar mavjud bo'lib, ularda operator kerak bo'lganda impulslarni chastota va davomiylik bo'yicha sozlash konfiguratsiyasini o'zgartirishi mumkin.
Puls kengligi konvertori
Ish jarayonida transformatsiya natijasida energiya to'playdigan qurilma ishlatiladi. U asosiy tuzilishga kiritilishi yoki konvertorga murojaat qilmasdan to'g'ridan-to'g'ri kirish kuchlanishiga ulanishi mumkin. Qanday bo'lmasin, chiqish o'rtacha kuchlanish ko'rsatkichi bo'ladi, u kirish kuchlanishining qiymati va kommutatsiya kalitidan impulslarning ish aylanishi bilan belgilanadi. Operatsion kuchaytirgichda kirish va chiqish signallarining parametrlarini baholovchi, ular orasidagi farqni qayd qiluvchi maxsus kalkulyator mavjud. Chiqish kuchlanishi mos yozuvlar kuchlanishidan past bo'lsa, u holda regulyatsiyaga modulyator ulanadi, bu soat generatorining vaqtiga nisbatan kommutatsiya kalitining ochiq holatining davomiyligini oshiradi. Kirish kuchlanishi o'zgarganda, kommutatsiya konvertori kalitni boshqarish sxemasini chiqish va mos yozuvlar kuchlanishi o'rtasidagi farqni minimallashtirish uchun sozlaydi.
Xulosa
Yordamchi qurilmalarni ulamasdan sof shakldarektifikatorlar va stabilizatorlar kabi, konvertorning funktsiyalari sezilarli darajada kamayadi, garchi samaradorlik yuqori darajada qolsa. Kamdan-kam hollarda qo'shimcha uskunalarsiz ishlaydigan transformator qurilmalari AC tarmoqlaridagi regulyatorlarni o'z ichiga oladi. Hech bo'lmaganda, bu holda siz kirish joyiga tekislash filtri va rektifikatorni o'rnatishingiz kerak bo'ladi. Aksincha, kirishda ham, chiqishda ham to'g'ridan-to'g'ri elektr oqimlarining impuls konvertorlari o'zlarining asosiy funktsiyalarini avtonom ravishda qo'llab-quvvatlashlari mumkin. Ammo bunday tizimlarda ham qurilma kuchlanishni barqarorlashtirish vazifasini bajarishi muhim ahamiyatga ega. Bundan tashqari, stabilizator tizimidagi kommutatsiya kalitlarini faol ishlatish bilan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan shovqinlar haqida unutmang. Bunday asoslanmagan ilovalarda konvertor blokiga shovqin filtrini ulash tavsiya etiladi.
