|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ chuyển đổi điện áp một đầu ổn định
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ chuyển đổi điện áp, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần Bài báo mô tả nguyên lý cấu tạo và phiên bản thực tế của bộ chuyển đổi điện áp ổn định xung đơn giản, cung cấp khả năng hoạt động trong phạm vi thay đổi điện áp đầu vào rộng. Trong số các nguồn điện thứ cấp (PSPS) có đầu vào không biến áp, bộ chuyển đổi tự dao động chu kỳ đơn có kết nối “ngược” của điốt chỉnh lưu [1] (Hình 1) được phân biệt bởi tính cực kỳ đơn giản của nó.
Trước tiên chúng ta hãy xem xét ngắn gọn nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi điện áp không ổn định và sau đó là phương pháp ổn định nó. Máy biến áp T1 - cuộn cảm tuyến tính; Khoảng thời gian tích lũy năng lượng trong đó và chuyển năng lượng tích lũy sang tải được cách đều nhau theo thời gian. Trong bộ lễ phục. 2 thể hiện: II - dòng điện cuộn sơ cấp máy biến áp, III - dòng điện cuộn thứ cấp, tн - khoảng tích lũy năng lượng trong cuộn cảm, tп - khoảng truyền năng lượng đến phụ tải.
Khi điện áp nguồn Up được kết nối, dòng điện cơ sở của bóng bán dẫn VT1 bắt đầu đi qua điện trở R1 (diode VD1 ngăn dòng điện chạy qua mạch cuộn dây cơ sở và tụ điện C2 cắt nó làm tăng phản hồi dương (POF) ở giai đoạn hình thành mặt trận điện áp). Transistor mở ra một chút, mạch PIC đóng lại thông qua máy biến áp T1, trong đó xảy ra quá trình tái tạo năng lượng lưu trữ. Transistor VT1 đi vào trạng thái bão hòa. Điện áp nguồn được đưa vào cuộn sơ cấp của máy biến áp và dòng điện II (dòng thu Ik của bóng bán dẫn VT1) tăng tuyến tính. Dòng cơ sở IB của bóng bán dẫn bão hòa được xác định bởi điện áp trên cuộn dây III và điện trở của điện trở R2. Ở giai đoạn lưu trữ năng lượng, diode VD2 bị đóng (do đó có tên của bộ chuyển đổi - có bao gồm diode đảo ngược) và mức tiêu thụ điện năng từ máy biến áp chỉ xảy ra bởi mạch đầu vào của bóng bán dẫn thông qua cuộn dây cơ sở. Khi dòng cực góp Ik đạt giá trị: IK max = h21EIB, (1) Trong đó h21E là hệ số truyền dòng tĩnh của bóng bán dẫn VT1, bóng bán dẫn rời khỏi chế độ bão hòa và phát triển quá trình tái tạo ngược: bóng bán dẫn đóng, diode VD2 mở và năng lượng tích lũy bởi máy biến áp được chuyển sang tải. Sau khi dòng điện cuộn thứ cấp giảm đi, giai đoạn tích trữ năng lượng lại bắt đầu. Khoảng thời gian t đạt giá trị lớn nhất khi bật bộ chuyển đổi, khi tụ C3 phóng điện và điện áp tải bằng XNUMX. Trong [1] cho thấy nguồn điện được lắp ráp theo mạch trong Hình. 1, - bộ chuyển đổi chức năng của nguồn điện áp cung cấp Lên đến nguồn dòng tải In. Điều quan trọng cần lưu ý: vì các giai đoạn tích lũy và truyền năng lượng được tách biệt theo thời gian, dòng thu tối đa của bóng bán dẫn không phụ thuộc vào dòng tải, tức là bộ chuyển đổi được bảo vệ hoàn toàn khỏi đoản mạch ở đầu ra. Tuy nhiên, khi bật bộ chuyển đổi mà không tải (chế độ không tải), điện áp tăng vọt trên cuộn dây máy biến áp tại thời điểm bóng bán dẫn đóng có thể vượt quá giá trị tối đa cho phép của điện áp bộ thu-cực phát và làm hỏng nó. Nhược điểm của bộ chuyển đổi đơn giản nhất là sự phụ thuộc của dòng điện cực đại IK max, và do đó, điện áp đầu ra, vào hệ số truyền dòng tĩnh của bóng bán dẫn VT1. Do đó, các thông số nguồn điện sẽ thay đổi đáng kể khi sử dụng các phiên bản khác nhau. Bộ chuyển đổi sử dụng bóng bán dẫn chuyển mạch “tự bảo vệ” có các đặc tính ổn định hơn nhiều (Hình 3).
Điện áp răng cưa từ điện trở R3, tỷ lệ thuận với dòng điện của cuộn sơ cấp của máy biến áp, được đặt vào đế của bóng bán dẫn phụ VT2. Ngay khi điện áp trên điện trở R3 đạt đến ngưỡng mở của bóng bán dẫn VT2 (khoảng 0,6 V), nó sẽ mở và giới hạn dòng cơ sở của bóng bán dẫn VT1, điều này sẽ làm gián đoạn quá trình tích lũy năng lượng trong máy biến áp. Dòng điện cực đại của cuộn sơ cấp máy biến áp II max = IК max = 0,6/R3 (2) hóa ra ít phụ thuộc vào các tham số của một trường hợp cụ thể của bóng bán dẫn. Đương nhiên, giá trị giới hạn dòng điện được tính theo công thức (2) phải nhỏ hơn dòng điện được xác định theo công thức (1) đối với giá trị xấu nhất của hệ số truyền dòng tĩnh. Bây giờ hãy xem xét khả năng điều chỉnh (ổn định) điện áp đầu ra của nguồn điện. Trong [1] cho thấy rằng tham số duy nhất của bộ chuyển đổi có thể được thay đổi để điều chỉnh điện áp đầu ra là dòng IК max, hoặc tương tự, thời gian tích lũy năng lượng tн trong máy biến áp và bộ điều khiển (ổn định) ) đơn vị chỉ có thể giảm dòng điện so với giá trị tính toán theo công thức (2). Xây dựng nguyên lý hoạt động của bộ ổn định bộ chuyển đổi, chúng ta có thể xác định các yêu cầu sau đối với nó:
Sơ đồ của các bộ điều khiển thực hiện thuật toán này được đưa ra trong [1] bao gồm một bộ so sánh K521SAZ, bảy điện trở, một bóng bán dẫn, một diode, hai điốt zener và một máy biến áp. Các thiết bị nổi tiếng khác, bao gồm cả bộ nguồn tivi, cũng khá phức tạp. Trong khi đó, bằng cách sử dụng một bóng bán dẫn chuyển mạch tự bảo vệ, bạn có thể chế tạo một bộ chuyển đổi ổn định đơn giản hơn nhiều (xem sơ đồ trong Hình 4).
Cuộn dây phản hồi (OS) III và mạch VD3C4 tạo thành điện áp phản hồi tỷ lệ với điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi. Điện áp ổn định tham chiếu của diode zener VD4 được trừ khỏi điện áp phản hồi và tín hiệu không khớp thu được được đưa vào điện trở R5. Từ động cơ của điện trở cắt R5, tổng hai điện áp được cung cấp cho đế của bóng bán dẫn VT2: một điện áp điều khiển không đổi (một phần điện áp không khớp) và một điện áp răng cưa từ điện trở R3, tỷ lệ thuận với dòng điện của cuộn sơ cấp của máy biến áp. Do ngưỡng mở của bóng bán dẫn VT2 không đổi, nên việc tăng điện áp điều khiển (ví dụ: khi tăng điện áp cung cấp Upit và theo đó, tăng điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi) dẫn đến giảm dòng điện II, tại đó bóng bán dẫn VT2 mở ra và điện áp đầu ra giảm. Do đó, bộ chuyển đổi trở nên ổn định và điện áp đầu ra của nó được điều chỉnh trong giới hạn nhỏ bằng điện trở R5. Hệ số ổn định của bộ chuyển đổi phụ thuộc vào tỷ số giữa sự thay đổi điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi với sự thay đổi tương ứng của thành phần điện áp không đổi dựa trên bóng bán dẫn VT2. Để tăng hệ số ổn định cần tăng điện áp phản hồi (số vòng dây quấn III) và chọn diode zener VD4 theo điện áp ổn định nhỏ hơn điện áp OS khoảng 0,5 V. Được sử dụng rộng rãi Điốt zener của dòng D814 có điện áp hệ điều hành khoảng 10 V thực tế khá phù hợp. Cần lưu ý rằng để đạt được độ ổn định nhiệt độ tốt hơn của bộ chuyển đổi, cần sử dụng diode zener VD4 có TKN dương, bù cho sự giảm điện áp rơi qua điểm nối bộ phát của bóng bán dẫn VT2 khi bị nung nóng. Do đó, điốt zener dòng D814 phù hợp hơn điốt zener chính xác D818. Số lượng cuộn dây đầu ra của máy biến áp (tương tự cuộn dây II) có thể tăng lên, tức là bộ chuyển đổi có thể được chế tạo đa kênh. Được xây dựng theo sơ đồ trong hình. 4 bộ chuyển đổi giúp ổn định tốt điện áp đầu ra khi điện áp đầu vào thay đổi trong phạm vi rất rộng (150...250 V). Tuy nhiên, khi hoạt động với tải thay đổi, đặc biệt là trong các bộ chuyển đổi đa kênh, kết quả có phần tệ hơn, vì khi dòng điện tải thay đổi ở một trong các cuộn dây, năng lượng sẽ được phân phối lại giữa tất cả các cuộn dây. Trong trường hợp này, sự thay đổi điện áp phản hồi phản ánh sự thay đổi điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi với độ chính xác kém hơn. Có thể cải thiện độ ổn định khi vận hành với tải thay đổi nếu điện áp hệ điều hành được tạo ra trực tiếp từ điện áp đầu ra. Cách dễ nhất để làm điều này là sử dụng thêm một bộ chuyển đổi điện áp máy biến áp công suất thấp được lắp ráp theo bất kỳ mạch nào đã biết [2]. Việc sử dụng bộ chuyển đổi điện áp bổ sung cũng hợp lý trong trường hợp nguồn điện đa kênh. Bộ chuyển đổi điện áp cao cung cấp một trong các điện áp ổn định (mức cao nhất trong số đó - ở điện áp cao, bộ lọc tụ điện ở đầu ra của bộ chuyển đổi hoạt động hiệu quả hơn [1]) và các điện áp còn lại, bao gồm cả điện áp hệ điều hành, được tạo ra bằng một bộ chuyển đổi bổ sung. Để sản xuất máy biến áp, tốt nhất nên sử dụng lõi từ ferrite bọc thép có khe hở ở thanh trung tâm để đảm bảo từ hóa tuyến tính. Nếu không có mạch từ như vậy, bạn có thể sử dụng miếng đệm dày 0,1...0,3 mm làm bằng PCB hoặc thậm chí là giấy để tạo khe hở. Cũng có thể sử dụng lõi từ vòng. Mặc dù tài liệu chỉ ra rằng đối với các bộ chuyển đổi có kết nối điốt “ngược” được xem xét trong bài viết này, bộ lọc đầu ra có thể hoàn toàn là điện dung, việc sử dụng bộ lọc LC có thể làm giảm hơn nữa độ gợn điện áp đầu ra. Để IVEP vận hành an toàn, nên sử dụng điện trở cắt (R5 trong Hình 4) có khả năng cách điện tốt cho động cơ. Các cuộn dây máy biến áp, được nối điện với điện áp nguồn, phải được cách điện chắc chắn với đầu ra. Điều tương tự cũng áp dụng cho các nguyên tố phóng xạ khác. Giống như bất kỳ nguồn điện nào có chuyển đổi tần số, nguồn điện được mô tả phải được trang bị tấm chắn điện từ và bộ lọc đầu vào. Sự an toàn khi lắp đặt bộ chuyển đổi sẽ được đảm bảo bởi máy biến áp mạng có tỷ số biến đổi bằng 1. Tuy nhiên, tốt nhất nên sử dụng LATR nối tiếp và máy biến áp cách ly. Việc bật bộ chuyển đổi mà không tải rất có thể sẽ dẫn đến hỏng bóng bán dẫn chuyển mạch mạnh. Do đó, trước khi bắt đầu thiết lập, hãy kết nối tải tương đương. Sau khi bật, trước hết bạn nên kiểm tra điện áp trên điện trở R3 bằng máy hiện sóng - nó sẽ tăng tuyến tính ở giai đoạn tn. Nếu tuyến tính bị phá vỡ, điều này có nghĩa là mạch từ đang đi vào trạng thái bão hòa và máy biến áp phải được tính toán lại. Sử dụng đầu dò điện áp cao, kiểm tra tín hiệu tại bộ thu của bóng bán dẫn chuyển mạch - độ suy giảm xung phải khá dốc và điện áp trên bóng bán dẫn mở phải nhỏ. Nếu cần thiết, bạn nên điều chỉnh số vòng dây của cuộn dây đế và điện trở của điện trở R2 trong mạch đế của bóng bán dẫn. Tiếp theo, bạn có thể thử thay đổi điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi bằng điện trở R5; nếu cần, hãy điều chỉnh số vòng của cuộn dây hệ điều hành và chọn diode zener VD4. Kiểm tra hoạt động của bộ biến đổi khi điện áp đầu vào và tải thay đổi. Trong bộ lễ phục. Hình 5 cho thấy sơ đồ IVEP dành cho bộ lập trình ROM như một ví dụ về việc sử dụng bộ chuyển đổi được xây dựng trên cơ sở nguyên tắc đề xuất.
Các tham số nguồn được đưa ra trong bảng. 1. Bảng 1
Khi điện áp nguồn thay đổi từ 140 đến 240 V thì điện áp ở đầu ra của nguồn 28 V nằm trong khoảng 27,6...28,2 V; nguồn +5V - 4,88...5V. Tụ điện C1-C3 và cuộn cảm L1 tạo thành bộ lọc nguồn điện đầu vào giúp giảm sự phát xạ nhiễu tần số cao của bộ chuyển đổi. Điện trở R1 giới hạn xung dòng sạc của tụ C4 khi bật bộ chuyển đổi. Mạch R3C5 làm dịu các xung điện áp trên bóng bán dẫn VT1 (một mạch tương tự không được hiển thị trong các hình trước). Một bộ chuyển đổi thông thường được lắp ráp trên các bóng bán dẫn VT3, VT4, tạo ra thêm hai bóng nữa từ điện áp đầu ra +28 V: +5 V và -5 V, cũng như điện áp OS. Nhìn chung, IVEP cung cấp điện áp ổn định +28 V. Độ ổn định của hai điện áp đầu ra còn lại được đảm bảo bằng cách cấp nguồn cho bộ chuyển đổi bổ sung từ nguồn +28 V và tải khá ổn định trên các kênh này. IVEP cung cấp khả năng bảo vệ chống vượt quá điện áp đầu ra từ +28 V đến 29 V. Khi vượt quá mức này, triac VS1 sẽ mở và đóng nguồn +28 V. Bộ nguồn phát ra tiếng rít lớn. Cường độ dòng điện qua triac là 0,75 A. Transitor VT1 được lắp đặt trên một tản nhiệt nhỏ làm bằng tấm nhôm có kích thước 40 (30 mm), thay vì bóng bán dẫn KT828A, bạn có thể sử dụng các thiết bị cao áp khác có điện áp tối thiểu 600 V và dòng điện lớn hơn 1 A, ví dụ: KT826B, KT828B, KT838A. Thay vì bóng bán dẫn KT3102A, bạn có thể sử dụng bất kỳ dòng KT3102 nào; bóng bán dẫn KT815G có thể thay thế bằng KT815V, KT817V, KT817G. Điốt chỉnh lưu (trừ VD1) phải sử dụng tần số cao, ví dụ dòng KD213, v.v.. Nên sử dụng tụ lọc oxit dòng K52, ETO. Tụ điện C5 phải có điện áp ít nhất là 600 V. Triac TS106-10 (VS1) chỉ được sử dụng vì kích thước nhỏ. Hầu như bất kỳ loại SCR nào có thể chịu được dòng điện khoảng 1 A đều phù hợp, kể cả dòng KU201. Tuy nhiên, thyristor sẽ phải được chọn theo dòng điện điều khiển tối thiểu. Cần lưu ý rằng trong một trường hợp cụ thể (với mức tiêu thụ dòng điện tương đối nhỏ từ nguồn), có thể thực hiện mà không cần bộ chuyển đổi thứ hai bằng cách xây dựng bộ chuyển đổi theo mạch trong Hình 4. 5 với các cuộn dây bổ sung cho các kênh +5 V và -142 V và bộ ổn định tuyến tính của dòng KRXNUMX. Việc sử dụng bộ chuyển đổi bổ sung là do mong muốn tiến hành các nghiên cứu so sánh các IVEP khác nhau và đảm bảo rằng phương án đề xuất mang lại khả năng ổn định điện áp đầu ra tốt hơn. Các thông số của máy biến áp và cuộn cảm được cho trong bảng. 2. Bảng 2
Lõi từ cho máy biến áp T1 được sử dụng từ cuộn cảm lọc của nguồn điện ổ đĩa trên các đĩa từ có thể tháo rời của dòng máy tính ES. Các loại mạch từ của cuộn cảm L1-L4 không quan trọng. Nguồn được thiết lập theo phương pháp trên, nhưng trước tiên nên tắt bảo vệ quá áp bằng cách di chuyển thanh trượt điện trở R10 xuống vị trí phía dưới theo sơ đồ. Sau khi thiết lập IVEP, bạn nên sử dụng điện trở R5 để đặt điện áp đầu ra thành +29 V và xoay từ từ thanh trượt của điện trở R10, đạt đến ngưỡng mở của triac VS1. Sau đó tắt nguồn, vặn thanh trượt của điện trở R5 theo hướng giảm điện áp đầu ra, bật nguồn và dùng điện trở R5 để đặt điện áp đầu ra về 28 V. Cần lưu ý: vì điện áp ở đầu ra +5 V và -5 V phụ thuộc vào điện áp +28 V và không được điều chỉnh riêng biệt với nó, tùy thuộc vào thông số của các phần tử được sử dụng và dòng điện của một tải cụ thể, nên nó có thể cần phải chọn số vòng dây của máy biến áp T2. Văn chương
Tác giả: Yu.Vlasov, Murom, vùng Vladimir.
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Bộ xử lý dựa trên chất siêu dẫn ▪ Máy đo địa chấn trên điện thoại thông minh ▪ Máy phát lực thu nhỏ Honeywell FMA
▪ phần của trang web Máy dò kim loại. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết của Chichikov. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Châu chấu có nguy hiểm không? đáp án chi tiết ▪ bài viết của Peumus Boldo. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Ôm kế đơn giản. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Đài phun nước tự chế. thí nghiệm vật lý
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này