Nguồn dòng biến tần. Đề án, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Nguồn dòng biến tần. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ chuyển đổi điện áp, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần

Bình luận bài viết

Nguồn dòng biến tần được đề xuất có thể được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị điện tử và sạc pin ô tô.

Bộ chuyển đổi dòng ngược (OHP) - bộ biến tần - bao gồm một công tắc xung mạnh mẽ. Không giống như bộ chuyển đổi kéo đẩy, chúng có ít thành phần vô tuyến hơn, việc ổn định chế độ vận hành được thực hiện bằng phản hồi thông qua các công tắc quang điện tử từ giai đoạn đầu ra sang đầu vào điều khiển của bộ tạo tín hiệu điều khiển độ rộng xung. Nhược điểm của các bộ chuyển đổi như vậy là cần sử dụng các bóng bán dẫn điện có điện áp hoạt động cao. nguồn dòng biến tần có một số mức độ bảo vệ chống hư hỏng:

do vượt quá nhiệt độ của bóng bán dẫn chính;
chống đoản mạch;
từ tải quá điện áp và thấp áp,
từ xung đột biến trong mạng cung cấp điện.

Mạch chuyển đổi flyback với công tắc xung hiện tại (Hình 1) bao gồm bộ tạo PWM trên chip hẹn giờ tương tự, bóng bán dẫn chính, mạch ổn định điện áp đầu ra, mạch điện tử bảo vệ dòng điện và nhiệt.

(bấm vào để phóng to)

Nguồn điện - không biến áp với giới hạn dòng khởi động. Các mạch sơ cấp và thứ cấp của mạch điện tử được phân tách bằng điện.

Máy biến áp tần số cao của bộ chuyển đổi được chế tạo trên lõi ferit. Công suất bộ chuyển đổi phụ thuộc vào điện áp cung cấp; tần số biến đổi và đặc tính từ của máy biến áp. việc sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường làm chìa khóa giúp giảm tổn thất tín hiệu trong mạch điều khiển. Dòng điện đầu ra được điều khiển bằng cách thay đổi thời lượng của các xung máy phát ở tần số không đổi.

Biến tần có một chuyển đổi ba điện áp. Điện áp xoay chiều của nguồn điện được chỉnh lưu bằng cầu đi-ốt mạnh và chuyển đổi thành điện áp cao một chiều. Sau đó, nó được biến tần chuyển đổi thành xung tần số cao, được hạ xuống bằng biến áp xung. Sau khi được chỉnh lưu và làm trơn, một điện áp DC điện áp thấp có giá trị yêu cầu được cấp cho tải.

Bộ tạo xung được thực hiện trên bộ hẹn giờ tương tự DA1. Vi mạch bao gồm hai bộ so sánh, một bộ kích hoạt bên trong, một bộ khuếch đại đầu ra để tăng công suất tải và một bóng bán dẫn phóng điện thu hở chính. Tần số tạo được đặt bởi một chuỗi RC bên ngoài. Bộ so sánh chuyển mạch kích hoạt bên trong khi đạt đến điện áp ngưỡng trên tụ C1 1/3 và 2/3 U. Đầu vào điều khiển (chân 5) DA1 được sử dụng để thay đổi chế độ tạo xung, đảm bảo ổn định điện áp đầu ra.

Dòng điện đầu ra của thiết bị phụ thuộc vào chu kỳ làm việc của các xung của máy phát, được đặt bởi điện trở điều chỉnh R2. xung cung cấp cho bóng bán dẫn chính VT1 từ đầu ra DA1 rất ngắn và dòng điện trung bình trong tải là nhỏ nhất. Ở vị trí bên phải của thanh trượt R1, thời lượng xung là tối đa, cũng như dòng điện đầu ra.

Biến tần điện áp bao gồm một bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ VT1 và một máy biến áp tần số cao T1. Để bảo vệ bóng bán dẫn khỏi sự cố do điện áp xung xảy ra trong quá trình chuyển đổi, bóng bán dẫn và máy biến áp được "buộc" bằng các chuỗi giảm chấn C4-C5-R12-VD4 và C6-R13 [2]. Việc bảo vệ bóng bán dẫn VT1 chống quá dòng được thực hiện trên bộ ổn định song song ("diode zener được điều khiển") DA2.

Sự gia tăng điện áp trên điện trở R11 trong mạch nguồn của VT1 với sự gia tăng dòng điện qua nó dẫn đến việc mở DA2 và chuyển hướng cổng VT1. Kết quả là VT1 đóng lại và dòng điện qua nó giảm xuống.

Các mạch thứ cấp của nguồn bao gồm bộ chỉnh lưu trên cụm diode tần số cao VD5 và bộ lọc làm mịn C8-L1. Dòng điện tải được điều khiển bởi ampe kế PA1 với điện trở 10 A bên trong.

Các mạch nguồn của biến tần được thực hiện trên cầu diode xung VD6 và tụ lọc C7. Điện tích của tụ lọc tại thời điểm ban đầu bị giới hạn bởi nhiệt điện trở Rt2, giúp bảo vệ cầu đi-ốt khỏi bị hư hại bởi các dòng điện tới hạn. dòng xung qua máy biến áp và bóng bán dẫn hiệu ứng trường bị giới hạn bởi điện trở R16, điện trở bù cho sự chênh lệch trong các tham số của máy biến áp.

Tần số chuyển đổi của biến tần đóng một vai trò lớn trong việc nhận được công suất tối đa từ thiết bị.

Với mức tăng gấp 10 lần, công suất cho phép của máy biến áp (không thay đổi ferit và cuộn dây) tăng gần 4 lần. Ferrite thường được sử dụng trong các nguồn biến tần tự chế, cung cấp tần số hoạt động của biến tần từ 25 đến 100 kHz.

Trong trường hợp này, khi sản xuất thiết bị, người ta phải tuân thủ tần số hoạt động của máy biến áp được sử dụng, có tính đến các đặc tính của công tắc bóng bán dẫn.

Để ổn định điện áp, chuyển đổi xung tần số của tín hiệu lỗi được sử dụng. Điện áp đầu ra thông qua bộ chia R14-R15 được cung cấp cho đèn LED VU1 của bộ ghép quang.

Transistor quang của bộ ghép quang được kết nối với đầu vào điều khiển (chân 5) DA1. Ví dụ, với sự gia tăng điện áp đầu ra, do điện trở tải tăng lên, bộ bán dẫn quang của bộ ghép quang sẽ mở ra nhiều hơn và ngắt đầu vào điều khiển DA1. Thời lượng của các xung đầu ra của máy phát giảm tương ứng, thời gian dành cho bóng bán dẫn chính ở trạng thái mở giảm. Do đó, điện áp trên cuộn thứ cấp của máy biến áp cũng giảm, tức là. điện áp đầu ra ổn định. Với sự gia tăng điện áp đầu ra, quá trình được mô tả xảy ra ngược lại.

Quá nóng của bóng bán dẫn chính VT1 mà không đủ làm mát có thể dẫn đến hỏng hóc. Giới hạn nhiệt độ của bóng bán dẫn được thực hiện bằng cách sử dụng nhiệt điện trở Rt1, được cố định thông qua một miếng đệm cách điện trên bộ tản nhiệt VT1. Khi VT1 được làm nóng, điện trở Rt1 giảm, điều này gây ra sự mở rộng lớn hơn của phototransistor VU1 và tương tự như trên, giảm điện áp (tương ứng và dòng điện) của tải.

Biến áp xung T1 trong biến tần được sử dụng trong công nghiệp, từ các màn hình lỗi thời với kinescopes chùm catốt. Phiên bản xuất xưởng của máy biến áp có sự phân bố tối ưu các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp theo lớp để đảm bảo ghép từ tối đa và giảm điện cảm rò rỉ của cuộn dây. Ngoài ra, các tấm chắn tĩnh điện làm bằng lá đồng được đặt giữa các phần cuộn dây và các cuộn dây được làm bằng dây bện để giảm hiệu ứng da.

Máy biến áp được chọn dựa trên công suất chung cần thiết, bằng tổng công suất tiêu thụ của tất cả các tải. Trường hợp tự chế tạo máy biến áp thì có thể tham khảo các công thức tính toán trong [3]. Nhưng khó khăn chính trong sản xuất không nằm ở tính toán, mà ở việc tìm kiếm loại ferit thích hợp và nhu cầu phân bổ cụ thể các lớp cuộn dây. Trong khi đó, các biến áp theo dõi khá phù hợp với số liệu tính toán.

Với dòng tải 10 A và điện áp không tải của cuộn thứ cấp khoảng 18 V, máy biến áp có công suất 200 ... 250 W với diện tích cửa sổ là 15 cm2 và lõi có tiết diện là khoảng 10 cm2 là phù hợp. Cuộn sơ cấp chứa 146.162 vòng dây 0,6 mm. phụ - 2x23 lần lượt 4x00,31 mm.

Cuộn cảm L1 là một cuộn dây gồm 10 vòng dây đồng PEV 0,81 mm, được làm trên thanh ferit 4 mm hoặc trên vòng ferit kích thước K12x8x4 mm.

Biến tần được chế tạo trên một bảng mạch in, bản vẽ được thể hiện trong Hình.2. Transistor VT1 được tháo khỏi bo mạch đến một bộ tản nhiệt riêng có kích thước 50x50x10 mm (ký hiệu chân trên bo mạch: cổng B - VT1, K - cống, E - nguồn).

Các tùy chọn có thể có để thay thế bóng bán dẫn chính được trình bày trong Bảng 1, trong Bảng 2 - các thay thế chấp nhận được cho các phần tử khác.

Việc lắp ráp bảng biến tần được gắn trong một hộp có kích thước phù hợp, trên bảng điều khiển phía trước có đặt ampe kế, công tắc nguồn, cầu chì và các đầu ra.

Việc điều chỉnh mạch do có điện áp lưới phải được thực hiện theo các quy định an toàn.

Các thử nghiệm đầu tiên phải được thực hiện với đèn 220 V / 100 W được kết nối tạm thời với điểm đứt của dây nguồn. Khi thiết bị được kết nối với mạng bằng ánh sáng của đèn, việc khởi động mạch và tác động của tải lên bộ chuyển đổi được theo dõi tốt, nhưng tình huống khẩn cấp không được tạo ra trong trường hợp xảy ra ngắn mạch ngẫu nhiên trong mạch trong khi cài đặt hoặc khi sử dụng các phần tử bị lỗi.

Việc điều chỉnh bắt đầu bằng việc kiểm tra điện áp cung cấp của vi mạch máy phát và bóng bán dẫn biến tần. Sự hiện diện của các xung ở đầu ra 3 DA1 được biểu thị bằng đèn LED chỉ báo HL1 Thay vì tải, bạn nên kết nối bóng đèn ô tô (12 V). Điện áp đầu ra được đặt bởi điện trở tông đơ R14 với vị trí chính giữa của thanh trượt của điện trở R2.

Sau một thời gian ngắn sau khi bật thiết bị, cần tắt và kiểm tra chế độ nhiệt của các bộ phận vô tuyến. Các thông số cần thiết của thiết bị có thể được thiết lập bằng cách thay đổi tần số của máy phát (chọn điện dung C1), chu kỳ làm việc (điện trở R2), thay đổi kết nối của cuộn thứ cấp của máy biến áp T1 (nếu có).

Kiểm tra bảo vệ nhiệt được thực hiện bằng cách nung nóng (hàn sắt) nhiệt điện trở Rt1. Điện áp đầu ra sau đó sẽ giảm.

Công nghệ sạc và phục hồi pin được mô tả chi tiết trong [4, 5].

Văn chương

1. V. Kosenko và cộng sự IP xung ngược. - Đài phát thanh, 2000, số 1, S. 42.
2. S. Kosenko. Các tính năng hoạt động của các phần tử cảm ứng trong bộ biến đổi một chu kỳ. - Đài, 2005, số 7, S.Z0.
3. A. Petrov. Cuộn cảm, cuộn cảm, máy biến áp. - Đài nghiệp dư, 1996, số 1, S.13.
4. Konovalov V.P. Ô tô và pin. Sổ tay phương pháp của trung tâm "Công nghệ tiết kiệm năng lượng". - Irkutsk, 2009.
5. Konovalov V.P. Thiết bị sạc. Sổ tay phương pháp của trung tâm "Công nghệ tiết kiệm năng lượng". - Irkutsk, 2009.

Tác giả: V.Konovalov, E.Tsurkan, A.Vanteev, Phòng thí nghiệm sáng tạo "Tự động hóa và cơ điện tử", Irkutsk

Xem các bài viết khác razdela Bộ chuyển đổi điện áp, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Chip bộ nhớ flash 128Gb nhỏ nhất 16.02.2013

Micron Technology đã tiết lộ chip nhớ flash 128Gb TLC NAND, được nhà sản xuất gọi là chip nhỏ nhất cùng loại. Tính mới được thực hiện theo các tiêu chuẩn của 20 nm.

Diện tích của chip, mỗi ô có thể lưu trữ ba bit thông tin, là 146 mm vuông. Con chip này nhỏ hơn 25% so với chip MLC NAND 20nm có cùng mật độ, có khả năng lưu trữ hai bit thông tin trong mỗi ô.

Bộ nhớ TLC NAND được thiết kế để sử dụng trong thẻ nhớ và ổ đĩa flash. Theo một số ước tính, phân khúc này sẽ chiếm 35% tổng sản lượng bộ nhớ flash NAND (về mặt vật lý) trong năm nay.
Các mẫu đánh giá của chip TLC NAND với mật độ 128 Gb đã đến tay một số khách hàng. Việc sản xuất hàng loạt bộ nhớ sẽ bắt đầu trong quý II.

Tin tức thú vị khác:

▪ Bộ chuyển đổi DC-DC LT3466

▪ Cô đơn làm tổn thương não bộ

▪ công tắc đèn chất lỏng

▪ DJ ảo Spotify

▪ Loa không dây Huawei Sound Joy

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần tính toán đài nghiệp dư của trang web. Lựa chọn bài viết

▪ Bài viết Lối đi trong vườn. Lời khuyên cho chủ nhà

▪ bài báo Con cá có tim không? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Chấp nhận và vận chuyển sữa. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động