Cung cấp năng lượng bán cộng hưởng nửa cầu. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies

 Bình luận bài viết

Để cải thiện đặc tính của các bộ nguồn chuyển mạch được lắp ráp trên cơ sở các bộ chuyển đổi cầu và nửa cầu, đặc biệt là giảm khả năng dòng điện chạy qua và tăng hiệu suất, các tác giả đề xuất chuyển các nguồn đó sang chế độ vận hành gần như cộng hưởng. Bài viết được mô tả cung cấp một ví dụ thực tế về nguồn điện như vậy.

Thông thường, để giảm kích thước và trọng lượng, bộ nguồn (PS) có máy biến áp mạng được thay thế bằng bộ chuyển đổi điện áp xung. Lợi ích từ việc này là rõ ràng: trọng lượng và kích thước thấp hơn, mức tiêu thụ đồng thấp hơn đáng kể cho các sản phẩm cuộn dây, hiệu suất cung cấp điện cao. Tuy nhiên, bộ nguồn xung cũng có những nhược điểm: khả năng tương thích điện từ kém, khả năng xuất hiện dòng điện qua bóng bán dẫn trong bộ chuyển đổi kéo đẩy, cần có mạch bảo vệ quá dòng và khó khăn khi khởi động tải điện dung mà không thực hiện các biện pháp đặc biệt để hạn chế hiện tại đang sạc.

Chúng ta hãy xem xét, sử dụng ví dụ về bộ chuyển đổi điện áp tự dao động nửa cầu đẩy-kéo [1], làm thế nào để có thể loại bỏ hoặc giảm bớt những nhược điểm này ở một mức độ nhất định bằng cách thay đổi chế độ vận hành của nó. Chúng ta hãy chuyển bộ chuyển đổi sang chế độ vận hành gần như cộng hưởng bằng cách đưa vào một mạch cộng hưởng [2]. Hình dạng của dòng điện qua cuộn sơ cấp của máy biến áp xung trong trường hợp này được thể hiện trên hình 1. XNUMX.

Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy dạng sóng điện áp và dòng điện của một trong các bóng bán dẫn chuyển mạch. Từ các hình vẽ có thể thấy rằng bộ chuyển đổi hoạt động ở chế độ gần như cộng hưởng - không có dòng điện chạy qua trong trường hợp này.

Điện áp ở chân đế của bóng bán dẫn chuyển mạch giảm và bằng 0 ở cuối xung. Do đó, việc chuyển sang chế độ vận hành gần như cộng hưởng sẽ loại bỏ hoàn toàn tổn thất động khi chuyển mạch bóng bán dẫn và các vấn đề liên quan đến khả năng tương thích điện từ của các thiết bị nhạy cảm với nguồn điện xung, do phổ của các dao động được tạo ra bị thu hẹp đáng kể.

Bộ chuyển đổi nửa cầu khác với bộ chuyển đổi cầu kéo đẩy ở số lượng bóng bán dẫn được sử dụng ít hơn; từ lực đẩy kéo có đầu ra ở giữa - một nửa điện áp trên bóng bán dẫn. Bộ chuyển đổi tự tạo khác với bộ chuyển đổi có bộ dao động chính ở chỗ trước hết ở số lượng phần tử tối thiểu, hiệu suất tối đa có thể và việc sử dụng máy biến áp phụ bão hòa được đảm bảo để loại trừ khả năng dòng điện chạy qua.

Mạch cung cấp năng lượng gần như cộng hưởng nửa cầu, không có nhược điểm được liệt kê, được thể hiện trong hình. 3.

(bấm vào để phóng to)

Đặc điểm kỹ thuật chính

• Khoảng thời gian thay đổi điện áp nguồn, V....198...264
• Hiệu suất tối đa, %......92
• Điện áp đầu ra, V, với điện trở tải 36 Ohms......36
• Khoảng chuyển đổi tần số hoạt động, kHz......12...57
• Công suất đầu ra tối đa, W ...... 70
• Biên độ gợn sóng điện áp đầu ra tối đa với tần số hoạt động, V...... 2,2

IP chứa các thành phần sau: bộ lọc khử nhiễu C1C2L1, ngăn chặn sự xâm nhập của các gợn sóng tần số cao do bộ chuyển đổi tạo ra vào mạng cung cấp; bộ chỉnh lưu mạng VD1 có tụ lọc C3; mạch bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch ở tải R1R2VD2K1U1VD3VD4R6R7C7. Mạch bảo vệ tiêu thụ dòng điện không đáng kể nên ít ảnh hưởng đến hiệu suất chung của nguồn, nhưng nếu cần, hiệu suất có thể tăng lên một chút bằng cách thay thế diode zener VD2 bằng diode có điện áp cao hơn. Các điện trở R6 và R7 tạo thành một bộ chia điện áp cần thiết để bật diode phát của bộ ghép quang thyristor. Nếu các điện trở cố định này được thay thế bằng một điện trở thay đổi thì ngưỡng bảo vệ có thể được điều chỉnh trong giới hạn rất rộng. Nếu bạn định cấp nguồn cho tải có điện dung lớn (hơn 5000 μF), để loại bỏ các tác nhân kích hoạt bảo vệ sai, bạn nên tăng điện dung của tụ C7, tuy nhiên, thời gian chờ trước khi bật nguồn sẽ tăng lên trong trường hợp này.

Các phần tử R3, R4, C4, C5 tạo thành một bộ chia điện áp. Điện trở R3, R4 dùng để xả tụ điện của bộ lọc C3 và bộ chia C4C5 sau khi tắt nguồn điện. Tụ điện C6 và cuộn cảm L2 là một mạch cộng hưởng. Mạch kích hoạt hoàn toàn giống như trong thiết bị được mô tả trong bài viết [1]. Nó bao gồm bóng bán dẫn VT3, điện trở R10-R12 và tụ điện C10. Transistor VT3 hoạt động ở chế độ tuyết lở. Xung kích hoạt mở bóng bán dẫn VT2, tạo ra sự bất đối xứng ban đầu.

Điốt VD5-VD8 - bộ chỉnh lưu đầu ra với tụ lọc C8, C9. LED HL1 cho biết sự hiện diện của điện áp ở đầu ra của IP. Sự tự phát sinh dao động xảy ra do có phản hồi dương từ cuộn dây III của máy biến áp T1 đến cuộn dây III của máy biến áp T2 thông qua điện trở hạn dòng R9. Khi điện trở của nó giảm, tần số chuyển đổi cũng giảm, dẫn đến sự thay đổi hiệu suất tối đa của nguồn sang công suất tải cao hơn.

Thiết bị sử dụng các tụ điện K73-17 (C1, C2, C6, C9, C10), K73-11 (C4, C5), K50-32 (C3), K50-24 (C7, C8). Tất cả các điện trở là C2-23. Thay vì sử dụng các tụ điện và điện trở quy định, có thể sử dụng các linh kiện khác, tuy nhiên, nên chọn tụ điện có tiếp tuyến tổn thất điện môi tối thiểu trong dải tần hoạt động của bộ chuyển đổi nguồn điện.

Cầu điốt VD1 - bất kỳ cầu nào có dòng chuyển tiếp cho phép lớn hơn 1 A và điện áp ngược cho phép ít nhất 400 V, ví dụ BR310. Cũng có thể sử dụng các điốt rời rạc, ví dụ KD202R, được kết nối qua mạch cầu. Tốt nhất nên sử dụng bóng bán dẫn KT315G (VT3) trong thiết bị - mạch kích hoạt sẽ hoạt động với nó ngay lập tức, phải chọn bóng bán dẫn KT315B và tốt hơn là không nên sử dụng bóng bán dẫn KT315A, KT315V. Các bóng bán dẫn KT826V (VT1, VT2) có thể hoán đổi cho nhau với bất kỳ dòng KT826 hoặc KT812A, KT812B nào. Do tổn thất thấp nên bóng bán dẫn không thể lắp đặt trên tản nhiệt. Các điốt của bộ chỉnh lưu đầu ra KD213A (VD5-VD8) có thể được thay thế bằng KD213B, KD213V hoặc dòng KD2997, KD2999. Chúng nên được lắp đặt trên tản nhiệt có diện tích bề mặt làm mát ít nhất là 10 cm2.

IP sử dụng rơle DC điện từ GBR10.1-11.24 có điện áp hoạt động 24 V, có khả năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều 8 A trong các mạch có điện áp lên đến 250 V. Nó có thể được thay thế bằng bất kỳ loại nào khác bằng công tắc xoay chiều cho phép dòng điện ít nhất 1 A trong mạch có điện áp 250 V. Tuy nhiên, nên sử dụng rơle có dòng điện chuyển mạch tối thiểu để tăng hiệu suất cung cấp điện, vì dòng điện chuyển mạch càng thấp thì điện trở của điện trở R1 càng lớn. , R2 và năng lượng tiêu tán trên chúng càng ít.

Cuộn cảm L1, L2 và máy biến áp T1 được sử dụng làm sẵn - từ máy tính EC1060 cũ: L1 - I5, L2 - 4777026 hoặc 009-01, T1 - 052-02. Bạn có thể tự làm chúng. Cuộn cảm L1 được quấn (hai cuộn dây cùng lúc) trên lõi từ hình vòng K28x16x9 làm bằng ferrite (ví dụ: loại M2000NM-A hoặc M2000NM1-17) hoặc alsifer. Cuộn dây của nó chứa 315 vòng dây PEV-2 0,3.

Cuộn cảm cộng hưởng L2 được quấn trên lõi từ hình vòng K20x10x5 làm bằng ferrite M2000NM-A. Cuộn dây của nó chứa 13 vòng dây PEV-2 0,6.

Máy biến áp T1 được quấn trên lõi từ hình vòng K45x28x8 làm bằng ferrite M2000NM1-17. Cuộn dây I gồm 200 vòng dây PEV-2 0,6, cuộn II - 35 vòng dây PEV-2 1, cuộn III - 5 vòng dây PEV-2 0,6. Thứ tự quấn các cuộn dây trong mạch từ là tùy ý. Giữa các cuộn dây cần đặt một lớp cách điện, ví dụ như băng nhựa dẻo. Ngoài ra, máy biến áp phải được ngâm tẩm, ví dụ, bằng parafin từ nến hoặc ceresin. Điều này không chỉ làm tăng độ bền điện môi của vật liệu cách điện mà còn làm giảm tiếng ồn do nguồn tạo ra khi không hoạt động.

Máy biến áp T2 được quấn trên lõi từ hình vòng K20x10x5 làm bằng ferit M2000NM-A. Mỗi cuộn dây I và II chứa bảy vòng dây PEV-2 0,3 (chúng được quấn đồng thời thành hai dây) và cuộn dây III chứa chín vòng dây PEV-2 0,3.

Thiết kế của nguồn điện có thể tùy ý, vị trí tương đối của các phần tử trên bo mạch là không quan trọng. Điều quan trọng chỉ là đảm bảo luồng không khí tốt đến các thiết bị bán dẫn bằng đối lưu tự nhiên hoặc lắp đặt nguồn điện bên trong thiết bị được cấp nguồn gần quạt.

IP được mô tả trên thực tế không yêu cầu điều chỉnh, mặc dù cần đảm bảo rằng bộ chuyển đổi hoạt động ở chế độ gần như cộng hưởng. Để thực hiện điều này, một tải tương đương được kết nối với đầu ra của nguồn điện - một điện trở có công suất 100 W và điện trở 36 Ohms. Một điện trở bổ sung có điện trở 6...0,1 Ohm và công suất 1...1 W được mắc nối tiếp với tụ điện C2. Các đầu dò của máy hiện sóng được kết nối với một điện trở bổ sung: chung - đến điểm giữa của bộ chia điện áp R3R4C4C5, tín hiệu - tới tụ điện C6. Cần đảm bảo rằng máy hiện sóng không được kết nối điện với mạng. Nếu được kết nối, nó phải được kết nối với mạng thông qua máy biến áp cách ly có tỷ lệ biến đổi 1:1. Trong mọi trường hợp, các quy định an toàn phải được tuân thủ. Bằng cách cấp nguồn cho IP, hãy đảm bảo rằng có các xung dòng điện hình chuông có điểm tạm dừng ở mức 1. Nếu hình dạng xung khác với hình dạng được hiển thị trong Hình. 2, cần chọn số vòng dây của cuộn cảm LXNUMX cho đến khi đạt được cộng hưởng.

Trên một điện trở bổ sung có điện trở 0,1 Ohm, biên độ xung phải vào khoảng 0,1 V. Bây giờ bạn nên so sánh hình dạng dòng điện và điện áp trên bóng bán dẫn chuyển mạch VT2 với những hình như trong hình. 2 đồ thị. Nếu chúng có hình dạng gần nhau thì IP hoạt động ở chế độ gần như cộng hưởng.

Ngưỡng bảo vệ có thể được thay đổi. Để thực hiện việc này, hãy chọn điện trở của điện trở R7 để bộ bảo vệ hoạt động ở dòng tải yêu cầu. Nếu cần phải tắt nguồn điện khi công suất tải nhỏ hơn 70 W thì nên giảm điện trở của điện trở R7.

Để hạn chế dòng sạc của tụ C3 tại thời điểm bật, chúng tôi khuyên bạn nên nối một điện trở có điện trở 5,6 ... 10 Ohms có công suất 2 W vào khe hở của bất kỳ dây mạng nào.

Văn chương

1. Baraboshkin D. Cải thiện việc cung cấp điện tiết kiệm. - Đài phát thanh, 1985, số 6, tr. 51,52.
2. Konovalov E. Bộ chuyển đổi điện áp cộng hưởng. - Đài phát thanh, 1996, số 2, tr. 52-55.

Tác giả: E. Gaino, E. Maskatov, Taganrog, vùng Rostov.

Xem các bài viết khác razdela Power Supplies.

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 Lớp phủ kháng khuẩn cho cấy ghép chỉnh hình 30.09.2021 Các nhà khoa học từ Los Angeles đã trình bày một hỗn hợp có thể được áp dụng cho cấy ghép chỉnh hình vài phút trước khi phẫu thuật, giúp loại bỏ khả năng nhiễm trùng của mô cấy. Trong các thử nghiệm ban đầu trên chuột, lớp phủ ngăn ngừa tất cả các trường hợp nhiễm trùng tiếp theo, ngay cả khi không đưa thuốc kháng sinh vào máu. Sau 20 ngày, lớp phủ không làm giảm khả năng kết hợp của xương với implant và được cơ thể hấp thụ hoàn toàn. Lớp phủ kháng khuẩn mới bao gồm hai polyme, một loại có tác dụng đẩy nước và một loại trộn đều với nước. Cả hai loại thuốc được trộn trong dung dịch với một loại kháng sinh. Khi tiếp xúc với ánh sáng tử ngoại, hai polyme hợp lại. Các cuộc thử nghiệm với nhiều loại mô cấy đã chỉ ra rằng lớp phủ rất khó loại bỏ khi can thiệp phẫu thuật. Tuy nhiên, sau khi ăn vào, các điều kiện làm cho polyme bị phân hủy, từ từ giải phóng kháng sinh trong vòng hai đến ba tuần. Sáng chế này rất quan trọng đối với những người bị ung thư và hệ thống miễn dịch suy yếu, những người rất dễ bị nhiễm trùng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Chì mạnh hơn thép

▪ Một nguồn năng lượng xanh mới

▪ Đánh thức các enzym không hoạt động để quang hợp nhân tạo

▪ Một chất đã được phát hiện giúp tăng tốc độ chữa lành vết thương

▪ Thuốc tránh thai ngược

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

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

▪ phần của trang web Palindromes. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết của Sri Chinmoy. câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài báo Mất bao lâu để một con cá heo thay mới lớp da trên cùng của nó? đáp án chi tiết

▪ bài viết Elderberry. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết tăng cường tín hiệu cuộc gọi. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Đoán ngày sinh. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024