ru

Τα τροφοδοτικά μεταγωγής ή μεταγωγής δεν είναι προς το παρόν λιγότερο διαδεδομένα από τους γραμμικούς σταθεροποιητές τάσης. Τα κύρια πλεονεκτήματά τους είναι: υψηλή απόδοση, μικρές διαστάσεις και βάρος, υψηλή πυκνότητα ισχύος. Αυτό κατέστη δυνατό χάρη στη χρήση ενός βασικού τρόπου λειτουργίας των στοιχείων ισχύος. Στη λειτουργία κλειδιού, το σημείο λειτουργίας τις περισσότερες φορές βρίσκεται στην περιοχή κορεσμού ή στην περιοχή αποκοπής του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης και η ζώνη ενεργού (γραμμικού) τρόπου λειτουργίας περνά από υψηλή ταχύτητασε πολύ σύντομους χρόνους μεταγωγής. Στην κατάσταση κορεσμού, η τάση στο τρανζίστορ είναι κοντά στο μηδέν και στη λειτουργία αποκοπής δεν υπάρχει ρεύμα, λόγω του οποίου οι απώλειες στο τρανζίστορ είναι αρκετά μικρές. Επομένως, η μέση ισχύς που καταναλώνεται στο τρανζίστορ μεταγωγής κατά την περίοδο μεταγωγής είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στους γραμμικούς ρυθμιστές. Μικρές απώλειες σε πλήκτρα λειτουργίαςοδηγούν σε μείωση ή πλήρη εξάλειψη των θερμαντικών σωμάτων.

Η βελτίωση στα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους των τροφοδοτικών οφείλεται, πρώτα απ 'όλα, στο γεγονός ότι ένας μετασχηματιστής ισχύος που λειτουργεί σε συχνότητα 50 Hz αποκλείεται από το κύκλωμα τροφοδοσίας. Αντίθετα, εισάγεται στο κύκλωμα ένας μετασχηματιστής ή επαγωγέας υψηλής συχνότητας, του οποίου οι διαστάσεις και το βάρος είναι πολύ μικρότερα από το χαμηλής συχνότητας. μετασχηματιστής ισχύος.

Τα μειονεκτήματα των τροφοδοτικών μεταγωγής περιλαμβάνουν: την πολυπλοκότητα του κυκλώματος, την παρουσία θορύβου και παρεμβολών υψηλής συχνότητας, αυξημένο κυματισμό τάσης εξόδου, μεγάλη ώραέξοδο στον τρόπο λειτουργίας. Συγκριτικά χαρακτηριστικάσυμβατικά (δηλαδή με μετασχηματιστή ισχύος χαμηλής συχνότητας) και τροφοδοτικά μεταγωγής δίνονται στον Πίνακα 2.1.

Η σύγκριση αυτών των χαρακτηριστικών δείχνει ότι η απόδοση των τροφοδοτικών μεταγωγής αυξάνεται σε σύγκριση με τα συμβατικά (γραμμικά) σε αναλογία 1:2 και η πυκνότητα ισχύος σε αναλογία 1:4. Όταν η συχνότητα μετατροπής αυξάνεται από 20 kHz σε 200 kHz, η πυκνότητα ισχύος αυξάνεται σε αναλογία 1:8, δηλ. σχεδόν δύο φορές. Τροφοδοτικά μεταγωγής έχουν επίσης περισσότερο χρόνοδιατήρηση της τάσης εξόδου σε περίπτωση ξαφνικής διακοπής ρεύματος.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι χρησιμοποιούνται πυκνωτές στον ανορθωτή δικτύου της πηγής παλμού μεγάλη χωρητικότητακαι με υψηλή τάση λειτουργίας (έως 400 V). Σε αυτή την περίπτωση, το μέγεθος των πυκνωτών αυξάνεται ανάλογα με το προϊόν CU και η ενέργεια του πυκνωτή είναι ανάλογη με το CU 2. Αυτή η ενέργεια πυκνωτή είναι αρκετή για να διατηρήσει την παροχή ρεύματος σε κατάσταση λειτουργίας για περίπου 30 ms, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για την εξοικονόμηση πληροφοριών στους υπολογιστές κατά τη διάρκεια μιας ξαφνικής διακοπής ρεύματος.

Πίνακας 2.1 – Σύγκριση παλμικών και γραμμικών πηγών

Ταυτόχρονα, ο κυματισμός της τάσης εξόδου στα τροφοδοτικά μεταγωγής είναι μεγαλύτερος από ό,τι στα γραμμικά, γεγονός που οφείλεται στη δυσκολία καταστολής βραχέων παλμών κατά τη λειτουργία μετατροπέας παλμών. Άλλα χαρακτηριστικά αυτών των πηγών είναι σχεδόν τα ίδια.

Δομή κατασκευής ΙΒΕΠ. Με όλη την ποικιλία των δομικών διαγραμμάτων στα Σχήματα 2.1...2.8, η παρουσία ενός καταρράκτη ισχύος είναι υποχρεωτική,

μετατρέποντας την τάση DC σε άλλη τάση συνεχούς ρεύματος, θα υποθέσουμε συμβατικά ότι οι μετατροπείς παλμών εφαρμόζουν τη λειτουργία της ηλεκτρικής απομόνωσης (γαλβανική απομόνωση) των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου, ενώ οι σταθεροποιητές παλμών όχι. Λειτουργικός σκοπόςΤα στάδια ισχύος των μετατροπέων και των σταθεροποιητών είναι τα ίδια.

Τα IVEP τύπου αντιστάθμισης, κατασκευασμένα με ανάδραση, χρησιμοποιούνται ευρέως στο Σχήμα 2.1, Στάδιο ισχύος 3, στην είσοδο του οποίου παρέχεται μια ακολουθία παλμών με συγκεκριμένες χρονικές παραμέτρους, πραγματοποιεί μετατροπή παλμικής τάσης. DCαπό την κύρια πηγή Ep in τάση εξόδου Un (οι παχιές γραμμές δείχνουν κυκλώματα ισχύος IVEP).

ΣΕ γενική περίπτωσηΈνα IVEP μπορεί να έχει πολλά κυκλώματα εξόδου με τάσεις Un. Ο ενισχυτής παλμών 2 μπορεί να εκτελέσει όχι μόνο τη λειτουργία ενίσχυσης παλμών ελέγχου σε ισχύ για τα τρανζίστορ 3, αλλά και τις λειτουργίες σχηματισμού παλμών: εκτελεί προσωρινό διαχωρισμό παλμών, για παράδειγμα, για μετατροπείς τάσης ώθησης, παράγει σύντομους παλμούς ελέγχου για κυκλώματα 3 με μετασχηματιστές ρεύματος ή ειδικούς τύπους τρανζίστορ ισχύοςκαι τα λοιπά..

Εικόνα 2.1 - Μπλοκ διάγραμμααντιστάθμιση παλμού IVEP

Οι παλμοί που συγχρονίζουν τη λειτουργία του IVEP δημιουργούνται από τον διαμορφωτή 1. Η τάση εξόδου DC Un παρέχεται στην είσοδο του κυκλώματος σύγκρισης 4, όπου συγκρίνεται με τάση αναφοράς Uop. Το σήμα ασυμφωνίας (σφάλματος) παρέχεται στην είσοδο του διαμορφωτή, ο οποίος ορίζει τις παραμέτρους χρονισμού των παλμών συγχρονισμού. Μια αύξηση ή μείωση της τάσης Un οδηγεί σε αλλαγή του σήματος ασυμφωνίας στην έξοδο 4 και των παραμέτρων χρονισμού του συγχρονισμού των παλμών στην είσοδο 1, γεγονός που προκαλεί την αποκατάσταση της προηγούμενης τιμής της τάσης Un, δηλ. σταθεροποίησή του. Έτσι, το IVEP, κατασκευασμένο σύμφωνα με το κύκλωμα του σχήματος 2.1, είναι ένας σταθεροποιητικός μετατροπέας παλμικής τάσης τύπου αντιστάθμισης, που διατηρεί την τάση εξόδου αμετάβλητη κατά την αλλαγή του ρεύματος εξόδου In, της τάσης εισόδου Ep, της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και της επίδρασης άλλων παραγόντων αποσταθεροποίησης .

Ας εξετάσουμε ένα IVEP με αμετάβλητη (μερικές φορές αποκαλούμενη παραμετρική) σταθεροποίηση της τάσης εξόδου στο Σχήμα 2.2.

Η ουσία αυτής της μεθόδου σταθεροποίησης είναι ότι όταν εκτίθεται σε οποιονδήποτε παράγοντα που μπορεί να προκαλέσει απόκλιση της τιμής τάσης Un από την καθορισμένη τιμή, οι παράμετροι χρονισμού των παλμών ελέγχου αλλάζουν, οδηγώντας στο Un να παραμείνει αμετάβλητο. Ωστόσο, σε αντίθεση με τους αντισταθμιστικούς σταθεροποιητές, η αλλαγή στα χρονικά χαρακτηριστικά των παλμών ελέγχου σε αυτή την περίπτωση εξαρτάται από το μέγεθος της απόκλισης του ίδιου του αποσταθεροποιητικού αποτελέσματος.

Σχήμα 2.2 - Μπλοκ διάγραμμα παλμικού παραμετρικού IVEP

Στο Σχήμα 2.2 υπάρχει μια γεννήτρια που παρέχει τέτοια λειτουργική εξάρτηση, χαρακτηρίζεται ως 1. Εδώ η διακεκομμένη γραμμή δείχνει τη σύνδεση μεταξύ του Ep και της εισόδου ελέγχου της γεννήτριας για να εξασφαλιστεί ο νόμος της αναλλοίωσης του Un από το Ep.

Τα δευτερεύοντα τροφοδοτικά χωρίς σταθεροποίηση της τάσης εξόδου γίνονται σύμφωνα με το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα 2.3. Η γεννήτρια παλμών 1 παράγει παλμούς με σταθερές παραμέτρους χρόνου. Προφανώς, για να παραμείνει σταθερή η τάση Un, είναι απαραίτητο να υπάρχει σταθερή τάση Ep.

Εικόνα 2.3 - Μπλοκ διάγραμμα ενός μη σταθεροποιημένου IVEP

Το IVEP που παρουσιάζεται στο Σχήμα 2.4 πραγματοποιεί διπλή μετατροπή της ενέργειας συνεχούς ρεύματος. Το πρώτο στάδιο ισχύος 1, κατά κανόνα, ένας σταθεροποιητής παλμών μετατρέπει την τάση Ep σε σταθεροποιημένη τάση Ep1. Το δεύτερο στάδιο ισχύος 2 παρέχει γαλβανική απομόνωση της τάσης και, εάν είναι απαραίτητο, πρόσθετη σταθεροποίηση του Un. Στη γενική περίπτωση, η αντιστάθμιση και η αμετάβλητη σταθεροποίηση μπορούν να πραγματοποιηθούν όχι μόνο στο 1, αλλά και στους δύο καταρράκτες, κάτι που φαίνεται από τις διακεκομμένες γραμμές των αρνητικών κυκλωμάτων ανατροφοδότηση. Τα στάδια ισχύος 1 και 2 μπορούν να είναι διάφορες επιλογέςκαταρράκτες ισχύος οποιουδήποτε από τα IVEP.

Εικόνα 2.4 - Μπλοκ διάγραμμα διπλής μετατροπής IVEP

Το μπλοκ διάγραμμα ενός μπλοκ PVEP με σταδιακή αύξηση της ισχύος φαίνεται στο Σχήμα 2.5. Για να αυξηθεί η ισχύς εξόδου, χρησιμοποιήθηκε παράλληλη σύνδεση των σταδίων 3...5.

Εικόνα 2.5 - Μπλοκ διάγραμμα του αρθρωτού IVEP

Δεδομένου ότι η παράλληλη συμπερίληψη των παραδοσιακών PVEPs χωρίς τη χρήση ειδικών μέτρων για την εξίσωση της ισχύος καθενός από αυτά είναι αδύνατη, τότε σε αυτή την περίπτωσηΧρησιμοποιήθηκε η αρχή της πολυφασικής κατασκευής του IEVP. Βρίσκεται στο γεγονός ότι ο διαμορφωτής-διαμορφωτής MF όχι μόνο μετατρέπει το σήμα ασυμφωνίας CC στην αντίστοιχη ακολουθία παλμών, αλλά εκτελεί επίσης τη λειτουργία κατανομής φάσης των σημάτων παλμών σε διάφορα στάδια ισχύος. Ως αποτέλεσμα τέτοιων εργασιών από το IEVP, τα προσωρινά στάδια των ανοιχτών και κλειστή κατάστασηΟι διακόπτες ισχύος των τρανζίστορ διαφορετικών κλιμακίων ισχύος αποδεικνύονται ότι διαχωρίζονται εγκαίρως.

Όλα τα εξεταζόμενα σχήματα IVEP μπορούν να συγκριθούν σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους - σταθερότητα των τάσεων εξόδου, χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους, δείκτες ενέργειας, δυνατότητα κατασκευής και κόστος, καθώς και δυνατότητα ενοποίησης. Ταυτόχρονα, το ίδιο σχήμα, ανάλογα με τις καθορισμένες απαιτήσεις, μπορεί να αποδειχθεί μη βέλτιστο όσον αφορά ένα σύνολο δεικτών. Είναι αδύνατο να επιλέξετε ένα συγκεκριμένο σχέδιο ως το πιο αποτελεσματικό εκ των προτέρων, επομένως είναι σκόπιμο να λάβετε υπόψη τα περισσότερα γενικές ιδιότητεςτα δοσμένα διαγράμματα. Θα υποθέσουμε ότι οι δείκτες αξιοπιστίας, ενέργειας και μεγέθους βάρους των σταδίων ισχύος είναι οι ίδιοι και εξαρτώνται εξίσου από την ισχύ, την τάση εξόδου και τη συχνότητα μετατροπής.

Η υψηλότερη σταθερότητα της τάσης εξόδου κατέχεται από το IVEP, που υλοποιείται σύμφωνα με το κύκλωμα στο Σχήμα 2.1, καθώς η ανάδραση που επηρεάζει τις παραμέτρους χρονισμού των παλμών ελέγχου λαμβάνεται απευθείας από την έξοδο του IEVP. Το κύκλωμα IVEP που φαίνεται στο σχήμα 2.4 έχει επίσης υψηλή σταθερότητα της τάσης εξόδου, εάν η ανάδραση στο CC λαμβάνεται από την έξοδο - Un. Το IVEP, κατασκευασμένο σύμφωνα με το σχήμα του σχήματος 2.2, έχει ελαφρώς χειρότερη σταθερότητα, αλλά πιο απλό κύκλωμα ελέγχου. Ωστόσο, αυτό δεν λαμβάνει υπόψη την αλλαγή στην πτώση τάσης στα επαγωγικά και ενεργά στοιχεία 3 όταν αλλάζει το ρεύμα φορτίου In. Οι αποσταθεροποιητικές αλλαγές στην τάση Ep μπορούν να αντισταθμιστούν με την εισαγωγή μιας πρόσθετης, άμεσης σύνδεσης (διακεκομμένη γραμμή). Υπάρχουν IVEP με αμετάβλητη σταθεροποίηση όχι μόνο της ενοχλητικής επίδρασης στην τάση Ep, αλλά και των ενοχλητικών επιδράσεων στο ρεύμα φορτίου In, στη θερμοκρασία περιβάλλοντος κ.λπ., αλλά δεν έλαβαν ευρεία εφαρμογή. Τα IVEP που κατασκευάζονται σύμφωνα με το σχήμα στο Σχήμα 2.3 έχουν τη χειρότερη σταθερότητα λόγω της απουσίας οποιασδήποτε ανάδρασης όταν εκτίθενται σε αποσταθεροποιητικούς παράγοντες. Το κύκλωμα IVEP στο Σχήμα 2.4, όπως υποδεικνύεται παραπάνω, μπορεί κατ' αρχήν να έχει υψηλή σταθερότητα της τάσης εξόδου, ωστόσο, ελλείψει αμετάβλητων ή αντισταθμιστικών καναλιών ρύθμισης, η απόδοσή του είναι πανομοιότυπη με το κύκλωμα στο Σχήμα 2.3.

Η χρήση κυκλωμάτων IVEP στο Σχήμα 2.2 είναι προτιμότερη σε σχετικά υψηλές τάσεις Un, πολλές φορές μεγαλύτερη από την πτώση τάσης στους διακόπτες ισχύος 3, αφού λαμβάνεται η απαιτούμενη συνάρτηση 1, η οποία λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στην πτώση τάσης σε αυτούς τους διακόπτες με διακυμάνσεις ρεύμα φορτίου και θερμοκρασία περιβάλλοντος, είναι δύσκολο.

Έτσι, σε περιπτώσεις όπου η τάση εξόδου του PVEP είναι μικρή (δεν υπερβαίνει τα λίγα βολτ) και υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στο ρεύμα φορτίου, στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και στην τάση Ep, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί PVEP, κατασκευασμένο σύμφωνα με μπλοκ διαγράμματα ( βλέπε Σχήματα 2.2,2.4,2.5) με αρχή αντισταθμιστικής ρύθμισης.

Το κύκλωμα στο Σχήμα 2.2 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να ικανοποιήσει τις συμβιβαστικές απαιτήσεις για σταθερότητα της τάσης εξόδου και απλότητα του κυκλώματος ελέγχου του IVEP. Εάν η κύρια τάση είναι σταθερή και οι αλλαγές στην πτώση τάσης στα εσωτερικά στοιχεία του SC δεν επηρεάζουν αισθητά την ακρίβεια διατήρησης της τάσης Un, χρησιμοποιούνται απλούστερα PVEP (Εικόνες 2.3 και 2.5).

Τα παραπάνω κυκλώματα IVEP μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα πρωτευουσών τάσεων - από μονάδα έως εκατοντάδες βολτ. Ωστόσο, για υψηλές πρωτεύουσες τάσεις, το διάγραμμα IVEP στο σχήμα 2.4 μπορεί να είναι κατάλληλο, στο οποίο διπλή μετατροπή ηλεκτρική ενέργειακαθιστά δυνατή τη χρήση του σταθεροποιητή παλμών SKI για τη μείωση της υψηλής πρωτογενούς τάσης DC Ep σε Ep1 και τη χρήση του ως κύριας τάσης για τον μετατροπέα παλμών SK2. Σε αυτή την περίπτωση, ο μετατροπέας SK2, ως πιο σύνθετη συσκευή σε σύγκριση με το SCI, λειτουργεί με ελαφρύ ηλεκτρικές λειτουργίες, που μπορεί να εξασφαλίσει μείωση του αριθμού των στοιχείων, αυξημένη λειτουργική αξιοπιστία και βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση του μετατροπέα.

Τα στοιχεία μεγάλου μεγέθους, με μεγαλύτερη ένταση υλικού και δύσκολα μικρομικρογραφικά είναι τα τσοκ και οι μετασχηματιστές. Στα σχήματα IVEP είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να ελαχιστοποιήσουμε τον αριθμό τους. Στο κύκλωμα IVEP του Σχήματος 2.4, η μετατροπή διπλής ενέργειας απαιτεί δύο στάδια ισχύος με τα βασικά απαραίτητα επαγωγικά στοιχεία.

Απαιτείται μπλοκ αύξηση της ισχύος εξόδου για την κατασκευή διάφορα συστήματατροφοδοτικά, τα οποία πρέπει να πραγματοποιούνται βάσει του ίδιου τύπου, ενοποιημένα συστήματα τροφοδοσίας ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αυτή την περίπτωση, συνιστάται η ανάπτυξη και παραγωγή IVEP που τροφοδοτούν ηλεκτρονικό εξοπλισμό όταν χρησιμοποιούνται ίδιου τύπου μπλοκ με τη δυνατότητα παράλληλη σύνδεσηγια να αποκτήσετε την απαιτούμενη συνολική ισχύ εξόδου. Ως αποτέλεσμα, είναι δυνατό να επιτευχθεί οικονομικό αποτέλεσμα. Σε αυτή την περίπτωση, ένας από τους κύριους στόχους της ανάπτυξης ενός IVEP είναι η επιλογή μιας διακριτής τιμής ισχύος μιας μονάδας, η οποία πρέπει να ικανοποιεί όλες τις τεχνικές και οικονομικές απαιτήσεις των υφιστάμενων συστημάτων τροφοδοσίας. Ένα άλλο πλεονέκτημα των μπλοκ (πολυφασικών) μετατροπέων είναι η μείωση της συνολικής χωρητικότητας των πυκνωτών του φίλτρου εξόδου, η οποία εξηγείται από τη χρονική κατανομή των διαδικασιών μεταφοράς ενέργειας στην έξοδο των επιμέρους σταδίων ισχύος. Επιπλέον, οι πολυφασικοί μετατροπείς επιτρέπουν την υλοποίηση διαφόρων επιλογών πολύπλοκα συστήματατροφοδοτικά, που αποτελούνται από πανομοιότυπα ενοποιημένα μπλοκ.

Το σχήμα 2.6 δείχνει ένα διάγραμμα ενός IVEP που περιέχει έναν μη ρυθμισμένο ανορθωτή δικτύου 1 και έναν διορθωμένο μετατροπέα τάσης δικτύου. Ο μετατροπέας αποτελείται από έναν ρυθμιζόμενο μετατροπέα 2 που λειτουργεί σε υψηλότερη συχνότητα (συνήθως 20...100 kHz), μια μονάδα ανορθωτή μετασχηματιστή 3 και ένα φίλτρο υψηλής συχνότητας 4. Ένα κύκλωμα ελέγχου 5 χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση της τάσης εξόδου.

Εικόνα 2.6 - Μπλοκ διάγραμμα παλμικής πηγής ισχύος με ελεγχόμενο μετατροπέα

Το κύκλωμα ελέγχου συγκρίνει την τάση εξόδου Un και την τάση της πηγής αναφοράς 6. Η διαφορά μεταξύ αυτών των τάσεων, που ονομάζεται σήμα σφάλματος, χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της συχνότητας του ρυθμιζόμενου μετατροπέα (f = var) ή του κύκλου λειτουργίας των παλμών σε μια σταθερή συχνότητα (g = var). Ένας μετατροπέας που κατασκευάζεται με βάση έναν μετατροπέα μετασχηματιστή ενός κύκλου ονομάζεται μετατροπέας ενός κύκλου μετασχηματιστή - CURRENT. Ένας μετατροπέας που κατασκευάζεται με βάση έναν μετατροπέα μετασχηματιστή push-pull ονομάζεται μετατροπέας ώθησης-έλξης μετασχηματιστή - TDK.

Το σχήμα 2.7 δείχνει ένα διάγραμμα ενός IVEP με ρυθμιζόμενο ανορθωτής δικτύου 1 και μη ρυθμισμένος μετατροπέας 2. Οι υπόλοιποι κόμβοι αυτού του κυκλώματος έχουν τον ίδιο σκοπό με τα προηγούμενα κυκλώματα. Διακριτικό χαρακτηριστικόΑυτό το μπλοκ διάγραμμα είναι η χρήση ενός μη ρυθμισμένου μετατροπέα (NI). Η σταθεροποίηση της τάσης εξόδου σε αυτό το κύκλωμα εξασφαλίζεται με τη ρύθμιση της τάσης στην είσοδο του μετατροπέα χρησιμοποιώντας το 1, το οποίο συνήθως εκτελείται σε θυρίστορ ελεγχόμενης φάσης.

Εικόνα 2.7 - Μπλοκ διάγραμμα μιας παλμικής πηγής ισχύος με ρυθμιζόμενο ανορθωτή δικτύου

Για το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα 2.6, είναι χαρακτηριστικό ότι ο μετατροπέας πρέπει να είναι σχεδιασμένος να λειτουργεί από την ανορθωμένη τάση δικτύου, η οποία έχει μέγιστη τιμή περίπου 311 V για μονοφασικό δίκτυοκαι περίπου 530 V για τριφασικό δίκτυο. Επιπλέον, η αλλαγή της συχνότητας ή του κύκλου λειτουργίας των παλμών του μετατροπέα 2 οδηγεί σε χειρότερο φιλτράρισμα της τάσης εξόδου. Ως αποτέλεσμα, οι παράμετροι βάρους και μεγέθους του φίλτρου 4 επιδεινώνονται, καθώς οι παράμετροί του υπολογίζονται με βάση ελάχιστος συντελεστήςπλήρωση παλμών g min υπό την προϋπόθεση της συνέχειας του ρεύματος στο φορτίο.

Οι θετικές ιδιότητες του κυκλώματος στο σχήμα 2.7 είναι ο συνδυασμός της συνάρτησης μετατροπής τάσης και σταθεροποίησης της τάσης εξόδου Un. Αυτό καθιστά δυνατή την απλοποίηση του σχήματος ελέγχου 5, καθώς μειώνεται ο αριθμός των διαχειριζόμενων κλειδιών. Επιπλέον, η παρουσία παύσης σάς επιτρέπει να εξαλείψετε τα ρεύματα στους διακόπτες του μετατροπέα. Το πλεονέκτημα του κυκλώματος είναι επίσης η δυνατότητα διασφάλισης της λειτουργίας του μετατροπέα σε μειωμένη τάση εισόδου (συνήθως μειώνεται κατά 1,5...2 φορές, δηλαδή μέχρι 130...200V). Αυτό διευκολύνει σημαντικά τη λειτουργία των διακοπτών μετατροπέα τρανζίστορ. Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι ότι ο μετατροπέας λειτουργεί με μέγιστο κύκλο λειτουργίας g max παλμών, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά το φιλτράρισμα της τάσης εξόδου. Μια μελέτη της απόδοσης και της πυκνότητας ισχύος και των δύο κυκλωμάτων έδειξε ότι αυτοί οι δείκτες διαφέρουν ελαφρώς.

Σχέδια πολυκαναλικού IVEP με μη ρυθμισμένο ανορθωτή 1 φαίνονται στα Σχήματα 2.8 και 2.9. Στο κύκλωμα στο σχήμα 2.8, χρησιμοποιείται ένας μη ρυθμισμένος μετατροπέας 2 και μεμονωμένοι σταθεροποιητές 5...7, σε ξεχωριστά κανάλια. Αυτό το μπλοκ διάγραμμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν μικρή ποσότητακανάλια εξόδου. Καθώς ο αριθμός των καναλιών εξόδου αυξάνεται, το κύκλωμα γίνεται αντιοικονομικό.

Εικόνα 2.8 - Μπλοκ διάγραμμα πολυκαναλικού IVEP με ατομική σταθεροποίηση

Το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα 2.9 λειτουργεί με βάση την αρχή της ομαδικής σταθεροποίησης της τάσης εξόδου. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιεί έναν ρυθμιζόμενο μετατροπέα, ο οποίος ελέγχεται από την τάση του πιο ισχυρού καναλιού. Σε αυτή την περίπτωση, η σταθεροποίηση των τάσεων εξόδου σε άλλα κανάλια επιδεινώνεται, αφού δεν καλύπτονται από αρνητική ανάδραση. Για να βελτιώσετε τη σταθεροποίηση της τάσης σε άλλα κανάλια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πρόσθετους μεμονωμένους σταθεροποιητές, όπως στο κύκλωμα της Εικόνας 2.8.

Εικόνα 2.9 - Μπλοκ διάγραμμα IVEP με σταθεροποίηση ομάδας

Σίγουρα δεν υπάρχει τρόπος να το κρατήσετε με ένα πόδι... Λοιπόν, σίγουρα δεν μπορείτε να το πάρετε σε μια πεζοπορία, εκτός αν το σύρετε μαζί σας σε ένα σχοινί. Εδώ είναι το πρώτο μείον - είναι πολύ βαρύ. Ακολουθεί το τρανζίστορ. Εάν χρειαζόμαστε παραμέτρους super-duper, όπως μια σταθερή τάση στην έξοδο, ώστε να λειτουργεί και με μειωμένο δίκτυο και με αυξημένο, τότε το τρανζίστορ θα τοποθετηθεί σίγουρα σε ένα καλοριφέρ, στο οποίο, στο πιο τρομερό συνθήκες, θα μπορείτε να τηγανίζετε αυγά για εσάς και να ξεπαγώνετε ψάρια για όσους έχουν μουστάκι κατοικίδια (Κύριε!.. άκουσα κάτι;) Αυτό σημαίνει ότι το δεύτερο μειονέκτημα των γραμμικών τροφοδοτικών είναι η χαμηλή απόδοση και η ισχυρή θέρμανση. Αυτά είναι τα δύο βασικά μειονεκτήματα γραμμικά μπλοκΤα τροφοδοτικά αντικαθίστανται συχνά με μεταγωγικά.

Εικόνα 3 Pulse IP

Με την πρώτη ματιά, το σχέδιο φαίνεται πιο περίπλοκο. Ναι, υπάρχουν περισσότερες λεπτομέρειες :) Εκτός από το ότι είναι όλα μειωμένα σε ένα μικρό φουλάρι 5x10 cm και ζυγίζουν όχι περισσότερο από 100 g. Δείτε τις φωτογραφίες! Αυτά τα ίδια δύο τροφοδοτικά 60W. Αριστερά είναι γραμμικό, δεξιά παλμικό.

Εικόνα 4Γραμμικά και μεταγωγικά τροφοδοτικά 60W

«Λοιπόν, καλά, καλά... σταματήστε τη μουσική!!! Πού είναι αυτό το κομμάτι από χυτοσίδηρο;» - ρωτάς. Πού πήγε το τρανζίστορ στο ψυγείο; Ε, αδερφέ, τι στριμμένα είναι όλα εδώ...
Θα εξηγήσω. Αντικαταστήσαμε το μεγάλο χυτοσίδηρο με ένα μικρό μετασχηματιστή. Ένα τρανζίστορ σε ένα τεράστιο ψυγείο δεν χρειάζεται καθόλου - η τάση εξόδου σταθεροποιείται με διαφορετικό τρόπο, κάτι που απαιτεί ένα μικρό τρανζίστορ σε ένα μικρό ψυγείο. Ναι, συν τα πάντα, η μικρή γεννήτρια παρορμήσεων έχει προστασία από βραχυκύκλωμα, που «δεν έχει» μεγάλος αδερφός":) Λοιπόν, ποιον να κάνουμε πεζοπορία; Φυσικά, μικρό αλλά τολμηρό!
Τώρα ας μπούμε στην ορολογία.

Πηγή παλμώντροφοδοτικό (IIP) - Κοινό όνοματροφοδοτικά που βασίζονται στην αρχή του παλμού (μεταγωγής) της μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας. Η ταξινόμηση IIP χωρίζεται σε δύο υποτύπους:

- μετατροπέας- Τροφοδοσία με απομόνωση πρωτευόντων και δευτερευόντων εξαρτημάτων. Μπορεί να είναι πάνω, κάτω... οτιδήποτε. Μπορεί να υπάρχει οποιαδήποτε τάση στην είσοδο, και το ίδιο μπορεί να είναι και στην έξοδο. Αλλά τα πρωτεύοντα και δευτερεύοντα μέρη δεν έχουν κοινό καλώδιο μεταξύ τους. Γαλβανική απομόνωση δηλαδή. Ο μετατροπέας μπορεί να σταθεροποιηθεί ή να αποσταθεροποιηθεί. Όμως, επαναλαμβάνω, απαιτείται απόσυρση!!!

Ένα παράδειγμα μετατροπέα φαίνεται στο σχήμα:

Εικόνα 5 Γενικό σχήμαμετατροπέας

Η αρχή λειτουργίας είναι απλή - το τρανζίστορ κλειδιού, με βάση τα σήματα από τη μονάδα ελέγχου, αντλεί ενέργεια στον μετασχηματιστή, ο μετασχηματιστής τη μετατρέπει, δηλαδή μειώνει, αυξάνει ή απλά το μεταδίδει ένα προς ένα, τη δευτερεύουσα δίοδο διορθώνει αυτή τη μετατρεπόμενη ενέργεια, ο πυκνωτής την εξομαλύνει έτσι ώστε η τάση να είναι ομοιόμορφη και χωρίς παλμούς. Παραδείγματα μετατροπέων είναι τα τροφοδοτικά από το δίκτυο. Ολοι. Για λόγους ασφαλείας, είναι απαραίτητο η τάση του δικτύου να μην μεταδίδεται σε καμία περίπτωση στην έξοδο του τροφοδοτικού, διαφορετικά η ουρά κάποιου θα τηγανιστεί, η γούνα θα σταθεί στην άκρη και το μουστάκι θα δεθεί σε κόμπο.

- σταθεροποιητής- Εδώ αρχίζει η σύγχυση :) Αυτή είναι μια πηγή ρεύματος που έχει ένα κοινό καλώδιο μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος εξαρτήματος. Δηλαδή έχει είσοδο (συν και γείωση) και έξοδο (συν και γείωση). Και η γη στην είσοδο και την έξοδο είναι η ίδια. Οι σταθεροποιητές χωρίζονται σε τρεις τύπους, τους οποίους θα συζητήσω στα άρθρα: buck, boost και inverting. Οι σταθεροποιητές είναι είτε ρυθμιζόμενοι είτε μη ρυθμιζόμενοι. Ναι, ο τύπος σταθεροποιητών περιλαμβάνει SMPS, οι οποίοι δεν έχουν σταθεροποίηση ως έχουν, αλλά το καλώδιο γείωσης εξακολουθεί να είναι κοινό. Θα δούμε και τα διαγράμματα τους :)

Παραδείγματα σταθεροποιητών - δείτε:

Εικόνα 6Γενικό κύκλωμα σταθεροποιητή

Αυτό το πράγμα λειτουργεί λίγο διαφορετικά: το τρανζίστορ κλειδιού εξακολουθεί να αντλεί ενέργεια στον μετασχηματιστή, πώς να το κάνετε αυτό συνιστάται από τη μονάδα ελέγχου, αλλά τότε δεν είναι καθόλου έτσι. Ο επαγωγέας συσσωρεύει ενέργεια ενώ το τρανζίστορ είναι ανοιχτό. Όταν το τρανζίστορ κλείνει, το ρεύμα μέσω του επαγωγέα θέλει να ρέει περαιτέρω, σε αυτό βοηθά η δίοδος D1, η οποία ονομάζεται επιστροφή. Όταν το ρεύμα μειωθεί, το τρανζίστορ ανοίγει ξανά και η διαδικασία συνεχίζεται. Ο πυκνωτής C2 εξακολουθεί να εξομαλύνει τους κυματισμούς. Είναι λίγο ασαφές, αλλά θα δούμε τα χρονοδιαγράμματα και τους τρόπους λειτουργίας αργότερα. Προς το παρόν, αυτή είναι μια καθαρά διερευνητική θεωρία.

Όπως μπορείτε να δείτε, το κοινό καλώδιο στην είσοδο και στην έξοδο είναι το ίδιο κοινό καλώδιο. Δεν υπάρχει λύση. Παραδείγματα είναι πολλοί σταθεροποιητές «24V/12V», «12V/5V» και ούτω καθεξής. Όπου χρειάζεται απλά να μειώσετε την τάση με ελάχιστες απώλειες θερμότητας και όσο το δυνατόν μικρότερο μέγεθος.

Σχεδόν κάθε ηλεκτρονική συσκευή έχει τροφοδοτικό - σημαντικό στοιχείοδιάγραμμα καλωδίωσης. Τα μπλοκ χρησιμοποιούνται σε συσκευές που απαιτούν χαμηλή ισχύ. Το βασικό καθήκον του τροφοδοτικού είναι η μείωση της τάσης του δικτύου. Τα πρώτα τροφοδοτικά μεταγωγής σχεδιάστηκαν μετά την εφεύρεση του πηνίου, το οποίο λειτουργούσε με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η χρήση μετασχηματιστών έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη τροφοδοτικών. Μετά τον ανορθωτή ρεύματος, πραγματοποιείται εξισορρόπηση τάσης. Σε μονάδες με μετατροπέα συχνότητας, αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα διαφορετικά.

Η μονάδα παλμών βασίζεται σε σύστημα μετατροπέα. Μετά την ανόρθωση της τάσης, σχηματίζονται ορθογώνιοι παλμοί με υψηλή συχνότητα και τροφοδοτούνται στο φίλτρο εξόδου χαμηλής συχνότητας. Τα τροφοδοτικά μεταγωγής μετατρέπουν την τάση και παρέχουν ισχύ στο φορτίο.

Διαρροή ενέργειας από μπλοκ παλμώνδεν συμβαίνει. Από πηγή γραμμήςη διάχυση συμβαίνει σε ημιαγωγούς (τρανζίστορ). Η συμπαγής του και το μικρό βάρος του δίνουν επίσης υπεροχή μπλοκ μετασχηματιστώνστην ίδια ισχύ, έτσι συχνά αντικαθίστανται με παλμικά.

Αρχή λειτουργίας

Η λειτουργία ενός UPS απλής σχεδίασης έχει ως εξής. Εάν το ρεύμα εισόδου είναι μεταβλητό, όπως τα περισσότερα οικιακές συσκευές, τότε πρώτα η τάση μετατρέπεται σε σταθερή. Ορισμένα σχέδια μονάδων έχουν διακόπτες που διπλασιάζουν την τάση. Αυτό γίνεται για να συνδεθείτε σε ένα δίκτυο με διαφορετικές τιμές τάσης, για παράδειγμα, 115 και 230 βολτ.

Ο ανορθωτής εξισώνει την εναλλασσόμενη τάση και εξάγει συνεχές ρεύμα, το οποίο εισέρχεται στο φίλτρο πυκνωτή. Το ρεύμα από τον ανορθωτή βγαίνει με τη μορφή μικρών παλμών υψηλή συχνότητα. Τα σήματα έχουν υψηλή ενέργεια, η οποία μειώνει τον συντελεστή ισχύος του μετασχηματιστή παλμών. Λόγω αυτού, οι διαστάσεις της μονάδας παλμών είναι μικρές.

Για τη διόρθωση της μείωσης της ισχύος σε νέα τροφοδοτικά, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα στο οποίο το ρεύμα εισόδου λαμβάνεται με τη μορφή ημιτονοειδούς. Τα μπλοκ εγκαθίστανται σε υπολογιστές, βιντεοκάμερες και άλλες συσκευές σύμφωνα με αυτό το σχήμα. Η μονάδα παλμών λειτουργεί από σταθερή τάση που διέρχεται από τη μονάδα χωρίς αλλαγή. Ένα τέτοιο μπλοκ ονομάζεται flyback. Αν χρησιμεύει για 115V, για να δουλέψει σταθερή τάσηΧρειάζονται ήδη 163 βολτ, αυτό υπολογίζεται ως (115 × √2).

Για έναν ανορθωτή, ένα τέτοιο κύκλωμα είναι επιβλαβές, καθώς οι μισές από τις διόδους δεν χρησιμοποιούνται σε λειτουργία, αυτό προκαλεί υπερθέρμανση του τμήματος εργασίας του ανορθωτή. Σε αυτή την περίπτωση, η αντοχή μειώνεται.

Αφού διορθωθεί η τάση δικτύου, ο μετατροπέας τίθεται σε λειτουργία και μετατρέπει το ρεύμα. Αφού περάσει από έναν μεταγωγέα, ο οποίος έχει υψηλή ενέργεια εξόδου, λαμβάνεται εναλλασσόμενο ρεύμα από συνεχές ρεύμα. Με περιέλιξη μετασχηματιστή αρκετών δεκάδων στροφών και συχνότητα εκατοντάδων hertz, το τροφοδοτικό λειτουργεί ως ενισχυτής χαμηλής συχνότητας, αποδεικνύεται ότι είναι περισσότερο από 20 kHz, δεν είναι προσβάσιμο στην ανθρώπινη ακοή. Ο διακόπτης γίνεται χρησιμοποιώντας τρανζίστορ με σήμα πολλαπλών σταδίων. Τέτοια τρανζίστορ έχουν χαμηλή αντίσταση και υψηλή ικανότητα να περνούν ρεύματα.

Διάγραμμα λειτουργίας UPS

Στα μπλοκ δικτύου, η είσοδος και η έξοδος είναι απομονωμένα μεταξύ τους σε μπλοκ παλμών, το ρεύμα εφαρμόζεται στην κύρια περιέλιξη υψηλής συχνότητας. Ο μετασχηματιστής δημιουργεί την απαιτούμενη τάση στο δευτερεύον τύλιγμα.

Για τάσεις εξόδου μεγαλύτερες από 10 V, χρησιμοποιούνται δίοδοι πυριτίου. Σε χαμηλές τάσεις, εγκαθίστανται διόδους Schottky, οι οποίες έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Γρήγορη ανάκαμψη, που καθιστά δυνατό να έχουμε μικρές απώλειες.
• Πτώση χαμηλής τάσης. Για να μειωθεί η τάση εξόδου, χρησιμοποιείται ένα τρανζίστορ το κύριο μέρος της τάσης σε αυτό.

Κύκλωμα μπλοκ παλμών ελάχιστου μεγέθους

Σε ένα απλό κύκλωμα UPS χρησιμοποιείται τσοκ αντί για μετασχηματιστή. Αυτοί είναι μετατροπείς για τη μείωση ή την αύξηση της τάσης που ανήκουν στην απλούστερη κατηγορία και ένα τσοκ.

Τύποι UPS

• Ένα απλό UPS βασισμένο στο IR2153, κοινό στη Ρωσία.
• Τροφοδοτικά μεταγωγής με βάση το TL494.
• Τροφοδοτικά μεταγωγής με βάση το UC3842.
• Υβριδικός τύπος, από λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας.
• Για ενισχυτή με αυξημένα δεδομένα.
• Από ηλεκτρονικό έρμα.
• Ρυθμιζόμενο UPS, μηχανική συσκευή.
• Για UMZCH, εξαιρετικά εξειδικευμένο τροφοδοτικό.
• Ισχυρό UPS με υψηλή απόδοση.
• Στα 200 V - για τάση όχι μεγαλύτερη από 220 βολτ.
• UPS δικτύου 150 watt, μόνο δίκτυο.
• Για 12 V - λειτουργεί κανονικά στα 12 βολτ.
• Για 24 V - λειτουργεί μόνο σε 24 βολτ.
• Γέφυρα – χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα γέφυρας.
• Για ενισχυτή σωλήνα - χαρακτηριστικά για σωλήνες.
• Για LED – υψηλή ευαισθησία.
• Διπολικό UPS, που διακρίνεται για την ποιότητα.
• Flyback, έχει αυξημένη τάση και ισχύ.

Ιδιαιτερότητες

Ένα απλό UPS μπορεί να αποτελείται από μικρούς μετασχηματιστές, αφού όσο αυξάνεται η συχνότητα, η απόδοση του μετασχηματιστή είναι μεγαλύτερη και οι απαιτήσεις για διαστάσεις πυρήνα είναι μικρότερες. Αυτός ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος από σιδηρομαγνητικά κράματα και ο χάλυβας χρησιμοποιείται για χαμηλές συχνότητες.

Η τάση στο τροφοδοτικό σταθεροποιείται με αρνητική ανάδραση. Η τάση εξόδου διατηρείται στο ίδιο επίπεδο και δεν εξαρτάται από το φορτίο και τις διακυμάνσεις εισόδου. Δημιουργείται ανατροφοδότηση διαφορετικές μεθόδους. Εάν το μπλοκ έχει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο, τότε η σύνδεση μιας περιέλιξης του μετασχηματιστή χρησιμοποιείται στην έξοδο ή με χρήση οπτικού συζεύκτη. Εάν δεν απαιτείται αποσύνδεση, χρησιμοποιήστε ένα απλό διαχωριστικό αντίστασης. Λόγω αυτού, η τάση εξόδου σταθεροποιείται.

Χαρακτηριστικά εργαστηριακών μπλοκ

Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στη μετατροπή ενεργού τάσης. Για την απομάκρυνση των παρεμβολών, τοποθετούνται φίλτρα στο τέλος και στην αρχή του κυκλώματος. Ο κορεσμός των τρανζίστορ έχει θετική επίδραση στις διόδους και υπάρχει ρύθμιση τάσης. Η ενσωματωμένη προστασία εμποδίζει τα βραχυκυκλώματα. Τα καλώδια τροφοδοσίας χρησιμοποιούνται σε μη αρθρωτή σειρά, η ισχύς φτάνει τα 500 watt.

Η θήκη διαθέτει ανεμιστήρα ψύξης, η ταχύτητα του ανεμιστήρα είναι ρυθμιζόμενη. Το πιο βαρύ φορτίοΤο μπλοκ είναι 23 αμπέρ, αντίσταση 3 ohms, υψηλότερη συχνότητα 5 hertz.

Εφαρμογή μπλοκ παλμών

Το εύρος της χρήσης τους αυξάνεται συνεχώς τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στη βιομηχανική παραγωγή.

Τα τροφοδοτικά μεταγωγής χρησιμοποιούνται στις πηγές αδιάλειπτη παροχή ρεύματος, ενισχυτές, δέκτες, τηλεοράσεις, φορτιστές, για γραμμές φωτισμού χαμηλής τάσης, υπολογιστής, ιατρικός εξοπλισμόςκαι άλλα διάφορα όργανα και συσκευές για γενικούς σκοπούς.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Το UPS έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:

• Ελαφρύ βάρος.
• Αυξημένη αποτελεσματικότητα.
• Χαμηλό κόστος.
• Το εύρος της τάσης τροφοδοσίας είναι ευρύτερο.
• Ενσωματωμένες κλειδαριές ασφαλείας.

Το μειωμένο βάρος και οι διαστάσεις οφείλονται στη χρήση στοιχείων με θερμαντικά σώματα ψύξης γραμμικής λειτουργίας και έλεγχο παλμών αντί για βαρείς μετασχηματιστές. Η χωρητικότητα του πυκνωτή μειώνεται αυξάνοντας τη συχνότητα. Το κύκλωμα διόρθωσης έχει γίνει πιο απλό, το περισσότερο απλό κύκλωμα– μισό κύμα.

Οι μετασχηματιστές χαμηλής συχνότητας χάνουν πολλή ενέργεια και διαχέουν θερμότητα κατά τη διάρκεια των μετασχηματισμών. Σε UPS μέγιστες απώλειεςπροκύπτουν κατά τις μεταβατικές διαδικασίες μεταγωγής. Άλλες φορές, τα τρανζίστορ είναι σταθερά, είναι κλειστά ή ανοιχτά. Έχουν δημιουργηθεί συνθήκες για εξοικονόμηση ενέργειας, η απόδοση φτάνει το 98%.

Το κόστος του UPS μειώνεται λόγω ενοποίησης στοιχείων ευρύ φάσμασε ρομποτικά εργοστάσια. Τα στοιχεία ισχύος από ελεγχόμενους διακόπτες αποτελούνται από ημιαγωγούς χαμηλότερης ισχύος.

Οι τεχνολογίες παλμών καθιστούν δυνατή τη χρήση ενός δικτύου τροφοδοσίας με διαφορετικές συχνότητες, γεγονός που επεκτείνει τη χρήση τροφοδοτικών σε διάφορα δίκτυαενέργεια. Οι μονάδες ημιαγωγών με μικρές διαστάσεις και ψηφιακή τεχνολογία προστατεύονται από βραχυκυκλώματα και άλλα ατυχήματα.

Οι απλές μονάδες με μετασχηματιστές προστασίας κατασκευάζονται σε βάση ρελέ, στην οποία δεν υπάρχει νόημα στην ψηφιακή τεχνολογία. Μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται ψηφιακές τεχνολογίες:

• Για κυκλώματα ελέγχου με χαμηλή ισχύ.
• Συσκευές με μικρό ρεύμα ελέγχου υψηλής ακρίβειας, σε τεχνολογία μετρήσεων, βολτόμετρα, μετρητές ενέργειας, στη μετρολογία.

Ελαττώματα

Τα τροφοδοτικά μεταγωγής λειτουργούν μετατρέποντας παλμούς υψηλής συχνότητας και δημιουργούν θόρυβο που διαφεύγει στο περιβάλλον. Υπάρχει ανάγκη να καταστείλουμε και να καταπολεμήσουμε τις παρεμβολές χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους. Μερικές φορές η καταστολή θορύβου δεν έχει αποτέλεσμα και η χρήση μπλοκ παλμών καθίσταται αδύνατη για ορισμένους τύπους συσκευών.

Δεν συνιστάται η σύνδεση τροφοδοτικών μεταγωγής τόσο με χαμηλά όσο και με υψηλά φορτία. Εάν το ρεύμα εξόδου πέσει ξαφνικά κάτω από το καθορισμένο όριο, η εκκίνηση μπορεί να μην είναι δυνατή και το τροφοδοτικό θα έχει παραμορφώσεις δεδομένων που δεν είναι κατάλληλες για το εύρος λειτουργίας.

Πώς να επιλέξετε τροφοδοτικά μεταγωγής

Πρώτα πρέπει να αποφασίσετε για μια λίστα εξοπλισμού και να τον χωρίσετε σε ομάδες:

• Τακτικοί καταναλωτές χωρίς δική τους πηγή ενέργειας.
• Οι καταναλωτές με την πηγή τους.
• Συσκευές με περιοδική σύνδεση.

Σε κάθε ομάδα, είναι απαραίτητο να προστεθεί η τρέχουσα κατανάλωση για όλα τα στοιχεία. Εάν έχετε περισσότερα από 2 A, τότε είναι καλύτερο να συνδέσετε πολλές πηγές.

Η δεύτερη και η τρίτη ομάδα μπορούν να συνδεθούν με φθηνά τροφοδοτικά. Στη συνέχεια, καθορίζουμε τον απαιτούμενο χρόνο κράτησης. Για να υπολογίσετε τη χωρητικότητα της μπαταρίας που θα παρέχετε διάρκεια ζωής της μπαταρίας, το ρεύμα εξοπλισμού της 1ης και 2ης ομάδας πολλαπλασιάζεται επί ώρες.

Από αυτό το σχήμα επιλέγουμε τροφοδοτικά μεταγωγής. Κατά την αγορά, δεν μπορείτε να παραμελήσετε τη σημασία της παροχής ρεύματος στο σύστημα. Η λειτουργία και η σταθερότητα του εξοπλισμού εξαρτάται από αυτό.

Η τεχνική πρόοδος δεν σταματάει και σήμερα τα τροφοδοτικά τύπου μετασχηματιστή έχουν αντικατασταθεί από μονάδες μεταγωγής. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτό, αλλά οι πιο σημαντικοί είναι:

• Απλότητα και χαμηλό κόστος παραγωγής.
• Ευκολία χρήσης.
• Συμπαγές και σημαντικά άνετο συνολικές διαστάσεις.

Διαβάστε τον οδηγό για το πώς να επιλέξετε έναν κρυφό ανιχνευτή καλωδίωσης και πώς να τον χρησιμοποιήσετε.

ΜΕ τεχνικό σημείοΑπό άποψη άποψης, ένα τροφοδοτικό μεταγωγής είναι μια συσκευή που διορθώνει την τάση του δικτύου και στη συνέχεια σχηματίζει έναν παλμό από αυτήν με απόκριση συχνότηταςστα 10 kHz. Αξίζει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματικότητα αυτού τεχνική συσκευήφτάνει το 80%.

Αρχή λειτουργίας

Στην πραγματικότητα, ολόκληρη η αρχή λειτουργίας μιας τροφοδοσίας μεταγωγής συνοψίζεται στο γεγονός ότι μια συσκευή αυτού του τύπου αποσκοπεί στην διόρθωση της τάσης που τροφοδοτείται σε αυτήν όταν συνδέεται στο δίκτυο και στη συνέχεια σχηματίζει έναν παλμό λειτουργίας, λόγω του οποίου αυτή η ηλεκτρική μονάδα μπορεί να λειτουργήσει.

Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται ποιες είναι οι κύριες διαφορές παλμική συσκευήαπό τα συνηθισμένα; Όλα καταλήγουν στο γεγονός ότι έχει αυξηθεί τεχνικές προδιαγραφέςκαι μικρότερες συνολικές διαστάσεις. Επίσης, η μονάδα παλμών παρέχει περισσότερη ενέργεια από την τυπική της έκδοση.

Είδος

Επί αυτή τη στιγμήστην επικράτεια Ρωσική ΟμοσπονδίαΕάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να βρείτε τροφοδοτικά μεταγωγής των παρακάτω ποικιλιών και κατηγοριών:

• Χρόνος διακοπής λειτουργίας στο IR2153 - αυτή η τροποποίηση είναι η πιο δημοφιλής στους οικιακούς καταναλωτές.
• Στο TL494
• Στο UC3842
• Από μια λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας - είναι κάτι σαν τροποποιημένη τεχνική συσκευή υβριδικού τύπου.
• Για έναν ενισχυτή - έχει υψηλά τεχνικά χαρακτηριστικά.
• Από το ηλεκτρονικό έρμα - είναι σαφές από το όνομα ότι η συσκευή βασίζεται στη λειτουργία μιας ισορροπίας ηλεκτρονικού τύπου. Διαβάστε την κριτική για το τι είδη λαμπτήρων LED υπάρχουν για το σπίτι και πώς να επιλέξετε.
• Ρυθμιζόμενο - αυτού του τύπουη μηχανική μονάδα μπορεί να διαμορφωθεί και να ρυθμιστεί μόνη της.
• Για το UMZCH - έχει μια στενή συγκεκριμένη εφαρμογή.
• Ισχυρό – έχει χαρακτηριστικά υψηλής ισχύος.
• 200 βολτ - αυτός ο τύπος συσκευής έχει σχεδιαστεί για μέγιστη τάση 220 V.
• Δίκτυο 150 W – λειτουργεί μόνο από το δίκτυο, μέγιστη ισχύς – 150 W.
• 12 V - μια τεχνική συσκευή που μπορεί να λειτουργήσει κανονικά σε τάση 12 V.
• 24 V - κανονική λειτουργίαΗ συσκευή είναι δυνατή μόνο στα 24 V
• Γέφυρα - κατά τη συναρμολόγηση χρησιμοποιήθηκε ένα σχέδιο σύνδεσης γέφυρας.
• Για ενισχυτής σωλήνα– όλες οι τεχνικές προδιαγραφές έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με ενισχυτή σωλήνα.
• Για LED – έχει υψηλή ευαισθησία, χρησιμοποιείται για εργασία με LED.
• Το Bipolar έχει διπλή πολικότητα, η συσκευή ανταποκρίνεται υψηλών προδιαγραφώνποιότητα;
• Flyback - επικεντρώνεται στην αντίστροφη λειτουργία, έχει υψηλές ονομασίες ισχύος και τάσης.

Σχέδιο

Όλα τα τροφοδοτικά τύπου μεταγωγής ανάλογα με το εύρος λειτουργίας και τεχνικά χαρακτηριστικάέχουν διαφορετικά σχήματα:

• 12 V – είναι τυπική επιλογήγια τη συναρμολόγηση ενός συστήματος αυτού του τύπου·
• 2000 W - αυτό το καθεστώςπροορίζεται μόνο για τεχνικές συσκευές υψηλής ισχύος.
• Για ένα κατσαβίδι 18 V, το κύκλωμα είναι συγκεκριμένο και απαιτεί ειδικές γνώσεις από τον πλοίαρχο κατά τη συναρμολόγηση.
• Για έναν ενισχυτή σωλήνα - σε αυτή την περίπτωση μιλάμε γιασχετικά με έναν απλό σχηματικό σχεδιασμό, ο οποίος, μεταξύ άλλων, λαμβάνει υπόψη την έξοδο σε έναν ενισχυτή σωλήνα.
• Για φορητούς υπολογιστές - απαιτεί την παρουσία ειδικού συστήματος προστασίας από υπερτάσεις τάσης.
• Στο Top 200 - τα τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής θα είναι 40 V και 3 A. Διαβάστε για το σχεδιασμό του εναλλάκτη.
• Στο TL494, το κύκλωμα λαμβάνει υπόψη τον περιορισμό του ρεύματος και τη ρύθμιση της τάσης εισόδου.
• Στο UC3845, η συναρμολόγηση ενός τροφοδοτικού μεταγωγής σύμφωνα με αυτό το σχήμα δεν είναι δύσκολη.
• Τροφοδοτικό μεταγωγής με βάση το κύκλωμα ir2153 - ισχύει για ενισχυτές χαμηλής συχνότητας.
• Στο τσιπ LNK364PN - υλοποιείται με βάση τη σχεδίαση μικροκυκλώματος του UC 3842.
• Επί τρανζίστορ εφέ πεδίουΕίναι ήδη σαφές από το όνομα ότι αυτό το κύκλωμα μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα τρανζίστορ πεδίου.
• Το κύκλωμα ενός τροφοδοτικού μεταγωγής προς τα εμπρός είναι απλό στη σχεδίαση και δεν απαιτεί ειδικές δεξιότητες κατά τη συναρμολόγηση.

Επισκευή

Σε πολλά ηλεκτρικές συσκευέςΗ αρχή της πραγματοποίησης δευτερογενούς εξουσίας μέσω της χρήσης του πρόσθετες συσκευές, στα οποία έχουν ανατεθεί οι λειτουργίες παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε κυκλώματα που απαιτούν ισχύ από ορισμένους τύπους τάσης, συχνότητας, ρεύματος...

Για το σκοπό αυτό δημιουργούνται πρόσθετα στοιχεία: μετατροπή τάσης από έναν τύπο σε άλλο. Μπορεί να είναι:

ενσωματωμένο στην θήκη του καταναλωτή, όπως σε πολλές συσκευές μικροεπεξεργαστή.

ή κατασκευάζονται ξεχωριστές ενότητεςμε καλώδια σύνδεσης παρόμοια με ένα κανονικό άλογο αξιωματικούστο κινητό τηλέφωνο.

Στη σύγχρονη ηλεκτρική μηχανική, δύο αρχές μετατροπής ενέργειας για τους ηλεκτρικούς καταναλωτές, βασισμένες σε:

1. χρήση συσκευών αναλογικού μετασχηματιστή για τη μεταφορά ισχύος στο δευτερεύον κύκλωμα.

2. μεταγωγή τροφοδοτικών.

Έχουν θεμελιώδεις διαφορέςστο σχεδιασμό τους, εργάζονται χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνολογίες.

Τροφοδοτικά μετασχηματιστή

Αρχικά, δημιουργήθηκαν μόνο τέτοια σχέδια. Αλλάζουν τη δομή της τάσης λόγω της λειτουργίας ενός μετασχηματιστή ισχύος, που τροφοδοτείται από ένα οικιακό δίκτυο 220 volt, στο οποίο μειώνεται το πλάτος της ημιτονικής αρμονικής, η οποία στη συνέχεια αποστέλλεται σε μια συσκευή ανορθωτή που αποτελείται από διόδους ισχύος, συνήθως συνδεδεμένες σε κύκλωμα γέφυρας.

Μετά από αυτό, η παλμική τάση εξομαλύνεται με μια παράλληλη συνδεδεμένη χωρητικότητα, που επιλέγεται σύμφωνα με την τιμή επιτρεπτή δύναμη, και σταθεροποιείται από ένα κύκλωμα ημιαγωγών με τρανζίστορ ισχύος.

Με την αλλαγή της θέσης των αντιστάσεων κοπής στο κύκλωμα σταθεροποίησης, είναι δυνατή η ρύθμιση της τάσης στους ακροδέκτες εξόδου.

Τροφοδοτικά μεταγωγής (UPS)

Παρόμοιες σχεδιαστικές εξελίξεις εμφανίστηκαν μαζικά πριν από αρκετές δεκαετίες και έγιναν όλο και πιο δημοφιλείς στις ηλεκτρικές συσκευές λόγω:

διαθεσιμότητα κοινών εξαρτημάτων·

αξιοπιστία στην εκτέλεση·

δυνατότητες επέκτασης του εύρους λειτουργίας των τάσεων εξόδου.

Σχεδόν όλα τα τροφοδοτικά μεταγωγής διαφέρουν ελαφρώς ως προς το σχεδιασμό και λειτουργούν σύμφωνα με το ίδιο σχήμα, τυπικό για άλλες συσκευές.



Τα κύρια μέρη των τροφοδοτικών περιλαμβάνουν:

ένας ανορθωτής δικτύου συναρμολογημένος από: τσοκ εισόδου, ηλεκτρομηχανικό φίλτρο που παρέχει απόρριψη θορύβου και στατική απομόνωση από πυκνωτές, ασφάλεια δικτύου και γέφυρα διόδου.

δεξαμενή φίλτρου αποθήκευσης?

κλειδί τρανζίστορ ισχύος?

κύριος ταλαντωτής?

κύκλωμα ανάδρασης κατασκευασμένο με χρήση τρανζίστορ.

Οπτικοζεύκτης?

τροφοδοτικό μεταγωγής, από το δευτερεύον τύλιγμα του οποίου η τάση προέρχεται για να μετατραπεί σε κύκλωμα ισχύος.

διόδους ανορθωτή του κυκλώματος εξόδου.

κυκλώματα ελέγχου τάσης εξόδου, για παράδειγμα, 12 βολτ με ρύθμιση που γίνεται με χρήση οπτικού συζεύκτη και τρανζίστορ.

Πυκνωτές φίλτρου?

πηνία ρεύματος που εκτελούν το ρόλο της διόρθωσης τάσης και του διαγνωστικού ελέγχου στο δίκτυο.

βύσματα εξόδου.

Παράδειγμα ηλεκτρονική πλακέταπαρόμοιο τροφοδοτικό μεταγωγής με σύντομη ονομασία βάση στοιχείουφαίνεται στην εικόνα.



Πώς λειτουργεί ένα τροφοδοτικό μεταγωγής;

Το τροφοδοτικό μεταγωγής παράγει μια σταθεροποιημένη τάση τροφοδοσίας χρησιμοποιώντας τις αρχές της αλληλεπίδρασης μεταξύ των στοιχείων του κυκλώματος του μετατροπέα.

Η τάση δικτύου 220 volt τροφοδοτείται μέσω των συνδεδεμένων καλωδίων στον ανορθωτή. Το πλάτος του εξομαλύνεται από ένα χωρητικό φίλτρο μέσω της χρήσης πυκνωτών που αντέχουν κορυφές περίπου 300 βολτ και χωρίζεται από ένα φίλτρο θορύβου.