|
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 ổn định dòng điện SHI
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Đài thiết kế nghiệp dư Thiết bị được thảo luận trong bài viết này cung cấp dòng điện ổn định cho tải (giá trị trung bình). Dòng điện đầu ra của nó là các xung có biên độ không đổi và chu kỳ nhiệm vụ thay đổi. Theo các tác giả, những thiết bị như vậy có thể được sử dụng, chẳng hạn như để sạc pin và trong điện hóa học. Hiện tại, các bộ ổn định xung, do hiệu quả cao và các chỉ số về trọng lượng và kích thước tối ưu, đang thay thế các thiết bị điều khiển tuyến tính. Một trong những cách hiệu quả để điều chỉnh điện áp và công suất ở tải là điều khiển độ rộng xung (PW), khi tần số xung không thay đổi, nhưng chu kỳ làm việc của chúng thay đổi. Đây là cách điều chỉnh điện áp đầu ra trong hầu hết các bộ nguồn chuyển mạch, bao gồm cả máy thu hình hiện đại nhất và các thiết bị khác. Tuy nhiên, có những thiết bị cần ổn định không phải điện áp mà là dòng điện trong tải - dây tóc (lò sưởi) trong kinescope và thiết bị chiếu sáng, khi điều khiển các quá trình mạ điện và điện phân, và để sạc ắc quy ô tô. Bộ ổn định dòng SHI được mô tả có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề trên.
Các thông số kỹ thuật chính
Nguyên lý hoạt động của bộ ổn định như vậy, sơ đồ chức năng của nó được thể hiện trong hình. 1 cực kỳ đơn giản. Máy phát điện một chiều G1 được kết nối với tải Rl thông qua phần tử đo E1 và công tắc S1. Cổ góp được điều khiển bởi bộ định hình độ rộng xung E2. Tín hiệu bật của bộ tạo hình (và do đó, công tắc) được tạo bởi bộ tạo xung G2. Khi đạt đến giá trị yêu cầu của dòng điện đầu ra, tín hiệu từ phần tử đo E1 thông qua bộ khuếch đại A1 tác động lên bộ tạo hình E2, công tắc này sẽ tắt công tắc. Bộ tạo G2 điều khiển tần số của các xung và bộ định hình E2 điều khiển chu kỳ làm việc của chúng. Do đó, bằng cách thay đổi chu kỳ làm việc của các xung chuyển mạch, có thể điều chỉnh giá trị trung bình của dòng điện đầu ra trong mạch tải. Như có thể thấy từ hình. 1, Bộ ổn định dòng điện SHI chỉ bao gồm năm yếu tố. Nhưng nhu cầu về một số chức năng dịch vụ (bảo vệ chống đoản mạch trong mạch tải, chỉ báo chế độ vận hành và khẩn cấp) phần nào làm phức tạp thiết bị (Hình 2).
Nhiễu xung của điện áp đầu vào được làm mịn bằng tụ lọc C1. Do điện áp đầu vào vượt quá mức cung cấp năng lượng cho phép cho vi mạch DD1, điện trở R22 và điốt zener VD1 tạo thành điện áp cần thiết, được lọc bổ sung bởi các tụ điện C2 và C3. Bộ tạo bóng bán dẫn đơn tiếp giáp VT1 tạo ra các xung hàm mũ với tốc độ lặp lại khoảng 200 Hz (Hình 3, sơ đồ 1). Tần số xung có thể được điều chỉnh bằng cách chọn điện trở R1, tụ điện C4, cũng như thay đổi điện trở của điện trở R2. Các bóng bán dẫn VT2, VT3 hình thành các xung này tăng và giảm mạnh hơn và đưa biên độ của chúng đến điện áp cung cấp của vi mạch (Hình 3, sơ đồ 2) để điều khiển bộ kích hoạt (đầu vào S1 và R1 của vi mạch DD1). Vì, khi bật điện áp nguồn, xung bị trễ trong một thời gian ngắn bởi mạch C5L1, được cung cấp cho các đầu vào S1, S3, S4 của flip-flop, đặt mức cao ở các đầu ra 1, 3, 4 của chúng, bóng bán dẫn VT7 được đóng và bóng bán dẫn VT8 mở thông qua điện trở R20 nối đế của bóng bán dẫn VT9 với điểm trừ của nguồn điện thứ cấp. Dòng điện từ nguồn điện bắt đầu đi qua mạch: đo điện trở R11, bóng bán dẫn VT9, tải. Sau khi sạc tụ C4, xung đầu tiên từ máy phát ở đầu vào S1 sẽ không thay đổi trạng thái của bộ kích hoạt (S1-R1), mức cao vẫn ở đầu ra 1 của vi mạch. Dòng tải tạo ra điện áp rơi trên điện trở đo R11, điện áp này được đặt qua các điện trở R12, R13 đến điểm nối bộ phát của bóng bán dẫn VT6 được nối với tụ điện C5. Hình dạng điện áp tại cơ sở của nó được hiển thị trong Hình. 3, sơ đồ 3. Tại thời điểm ban đầu, tụ điện được phóng điện và bóng bán dẫn VT5 được đóng lại. Một thời gian sau khi bắt đầu sạc, điện áp ở đầu nối bộ phát của bóng bán dẫn VT5 đạt đến mức mở của nó. Tụ C6 được phóng điện. Trên điện trở R9, và do đó, ở đầu vào R1 của vi mạch DD1, một xung điện áp được hình thành (Hình 3, sơ đồ 4). Ở đầu ra 1, mức thấp được đặt, bóng bán dẫn VT7 mở và đóng mối nối bộ phát của bóng bán dẫn VT9. Dòng điện qua tải dừng lại. Với sự xuất hiện của xung tiếp theo từ máy phát trên bóng bán dẫn VT1, quá trình này được lặp lại. Điện trở cắt R13 thay đổi thời điểm mở của bóng bán dẫn VT5 và do đó, điều chỉnh giá trị trung bình của dòng tải, dạng xung của nó được hiển thị trong Hình. 3, sơ đồ 5. Vì giá trị biên độ đã chọn của dòng điện đầu ra là 6 A, nên đối với dòng điện xung có chu kỳ hoạt động là 2, giá trị trung bình của nó phải được điều chỉnh thành 3 A. Ổn định hiện tại được thực hiện như sau. Khi điện trở tải giảm, dòng điện đầu ra tăng. Điều này sẽ làm tăng điện áp rơi trên điện trở đo R11, điều này sẽ dẫn đến việc mở bóng bán dẫn VT5 sớm hơn và giảm thời lượng của các xung dòng điện đầu ra. Do đó, giá trị trung bình của dòng tải sẽ không đổi, bằng 3 A. Tương tự, quá trình ổn định xảy ra khi dòng điện đầu ra tăng do điện áp cung cấp ở đầu vào của thiết bị tăng. Với việc giảm giá trị biên độ của dòng tải, do giảm điện áp nguồn hoặc tăng điện trở tải, chu kỳ làm việc của các xung hiện tại giảm và giá trị trung bình của nó vẫn giữ nguyên. Chức năng bảo vệ bộ ổn định khỏi ngắn mạch trong tải được thực hiện bởi nút trên bóng bán dẫn VT4. Trong trường hợp tăng dòng điện đầu ra lên 20 A, điện áp rơi trên điện trở R11 trở nên đủ để bật diode zener VD2. Bóng bán dẫn VT4 được mở tạo thành một xung điện áp trên điện trở R14, được áp dụng cho các đầu vào R3, R4 của vi mạch DD1. Tụ điện C7, điện trở shunt R14, làm giảm nhiễu xung trong mạch bảo vệ. Một mức thấp xuất hiện ở đầu ra của 3 vi mạch. Bóng bán dẫn VT8 đã mở trước đó đóng lại, không bao gồm dòng điện cơ bản của bóng bán dẫn VT9. Các xung tiếp theo ở đầu vào S1 của vi mạch cố định mức cao ở đầu ra 1 của nó và trạng thái đóng của bóng bán dẫn VT7, vì vậy bóng bán dẫn VT9 vẫn đóng. Dòng điện trong tải dừng lại và chỉ có thể hoạt động sau khi tắt và bật lại bộ ổn định. Do các đầu vào của vi mạch S3, S4 và R3, R4 được kết hợp theo cặp, nên ở đầu ra 3 và 4 của nó, các tín hiệu đơn và 8 xuất hiện đồng bộ. Trạng thái mở của bóng bán dẫn VT4 tương ứng với mức cao ở đầu ra 1; Đèn LED HL1 tắt. Khi bảo vệ được kích hoạt, dòng điện chạy qua mạch HL18, RXNUMX và đèn LED báo hiệu chế độ khẩn cấp. Bóng bán dẫn VT6 được sử dụng để biểu thị chế độ hoạt động: dòng điện đi qua mạch thu của nó - một điện trở giới hạn dòng điện được kết nối nối tiếp R21 và đèn LED HL2, ánh sáng phát sáng cho biết dòng điện tải. Bộ ổn định dòng điện sử dụng điện trở cố định MLT; điều chỉnh điện trở R2 và R13 - SP3-38b. Điện trở R11 có thể là dây tự chế hoặc do nhà máy sản xuất với công suất ít nhất 4 watt. Tụ điện C2 - K50-35, phần còn lại - gốm K10-17-1b, chúng có thể được thay thế bằng KM, KLS, v.v. Cuộn cảm L1 - tần số cao - DM-0,2 với độ tự cảm từ 60 đến 200 μH. Đi-ốt Zener VD1 - bất kỳ loại nào có điện áp ổn định 12 ... 14 V. Nên chọn đèn LED HL1 có màu đỏ rực: AL307A, AL307AM, AL307B, AL307BM hoặc dòng AL102 và đèn LED HL2 - xanh lục hoặc vàng: AL307V-AL307E. Thay vì chip K561TP2, bạn có thể cài đặt K564TP2 nếu bạn rút ra kết luận trước bằng nhíp. Bóng bán dẫn Unijunction - KT117 với bất kỳ chỉ số chữ cái nào; trong những trường hợp cực đoan, nó có thể được thay thế bằng một chất tương tự nổi tiếng gồm hai bóng bán dẫn silicon công suất thấp có cấu trúc khác nhau. Các bóng bán dẫn KT208A và KT312V có thể hoán đổi cho nhau bằng các thiết bị thuộc dòng KT361, KT3107 và KT315, KT3102 tương ứng với bất kỳ chỉ số chữ cái nào. Bằng cách đạt được, không cần lựa chọn bóng bán dẫn. Một bóng bán dẫn tổng hợp mạnh mẽ KT825 cũng có thể có bất kỳ chỉ số nào, nhưng nếu có một vài trong số chúng, thì sau khi đo, nên chọn bộ thu-phát có điện áp bão hòa thấp nhất ở dòng điện thu 3 ... 6 A. Tất cả các phần tử, ngoại trừ bóng bán dẫn KT825, được gắn trên bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh lá một mặt có độ dày 1 ... 1,5 mm và kích thước 80x45 mm. Bóng bán dẫn KT825 được gắn trên một bộ tản nhiệt với bề mặt làm mát khoảng 200 cm2. Để thiết lập thiết bị, bạn sẽ cần một nguồn năng lượng phòng thí nghiệm mạnh mẽ với dòng điện cho phép ít nhất là 10 A, chẳng hạn như B5-21. Giả sử rằng ở dòng điện trong tải I = 6 A, điện áp trên nó đạt từ 15 V trở lên, tùy thuộc vào nhiệt độ của không khí xung quanh (dung dịch) và nồng độ của dung dịch. Từ định luật Ohm, có thể dễ dàng tính được điện trở của tải tương đương R \u2,5d U / I \u90d 25 Ohm. Công suất điện trở R = I ( U = 10 W. Điều kiện này được thỏa mãn bởi bốn điện trở PEVT-2 được kết nối song song với điện trở 100 Ohms. Để tránh làm hỏng các phần tử của thiết bị do dòng điện cao, việc điều chỉnh nên được thực hiện theo hai giai đoạn. Đầu tiên, tải tương đương được kết nối - điện trở MLT-150 có điện trở 11 Ohms, dòng tải trong trường hợp này sẽ vào khoảng 1 mA. Để tạo ra sự sụt giảm điện áp khoảng 6,8 V trên điện trở đo R0,25 XNUMX, nên chọn điện trở của nó bằng XNUMX, XNUMX ohm, công suất - XNUMX watt. Sau khi kết nối các phần tử được tính toán (R11=6,8 Ohm, Rn=100 Ohm), giai đoạn điều chỉnh đầu tiên bắt đầu. Bật nguồn và đo điện áp ở diode zener VD1, phải là 12 ... 14 V. Sử dụng máy hiện sóng, điều khiển các xung dựa trên bóng bán dẫn VT2, nếu cần, điều chỉnh khoảng thời gian lặp lại của chúng T = 2 ms bằng điện trở R5. Trong trường hợp không có xung khuếch đại trên bộ thu của bóng bán dẫn VT2 và VT3, bạn sẽ phải chọn một điện trở R5. Sau đó, các xung trên bộ thu của bóng bán dẫn VT5 được điều khiển và khoảng thời gian điều chỉnh được xác định bởi điện trở R13. Máy hiện sóng kiểm tra sự hiện diện và hình dạng của các xung hiện tại trên tải giả: điện trở R13 thiết lập hình dạng của các xung "uốn khúc", trong khi đèn LED "Làm việc" của HL2 sẽ sáng lên. Thay đổi điện áp từ nguồn điện sẽ dẫn đến thay đổi chu kỳ hoạt động của các xung tương ứng. Trong một thời gian ngắn, một tải tương đương được mắc song song với điện trở 18 Ohm (tải như vậy tạo ra dòng điện trong mạch đầu ra là 0,6 A và điện áp rơi tương ứng trên điện trở đo là 4 V, bằng với điện áp rơi trên điện trở R11 có điện trở 0,2 Ohm ở dòng điện 20 A). Các xung trên tải sẽ biến mất và đèn LED "Khẩn cấp" HL1 sẽ bật. Sau khi tắt nguồn điện và bật lại, hoạt động bình thường của thiết bị sẽ được khôi phục. Nếu bảo vệ ngắn mạch không hoạt động, cần chọn điốt zener VD2 và điện trở R10. Điều này hoàn thành giai đoạn phát triển đầu tiên. Ở giai đoạn thứ hai, một điện trở R11 được lắp đặt với điện trở được chỉ ra trong hình. 2 và nối tải tương đương với điện trở 2,5 ôm. Điện trở R20 tạm thời được chuyển từ bộ thu của bóng bán dẫn VT8 sang bộ phát của nó. Sau khi bật nguồn điện, điện áp rơi trên điện trở R11, tải, phần cực thu-phát của bóng bán dẫn VT9 được đo. Nó phải là 1,2, 15 và 1,5 ... 2,5 V tương ứng. Bằng cách thay đổi điện áp ở đầu ra của nguồn điện tại thời điểm bóng bán dẫn VT9 chuyển sang chế độ bão hòa, điện áp nguồn tối thiểu cần thiết của thiết bị được xác định. Nguồn điện (để tăng hiệu quả, nên sử dụng nguồn xung), mà bộ ổn định SHI được cho là hoạt động, nên được điều chỉnh theo điện áp này, sau đó được kết nối thay vì nguồn trong phòng thí nghiệm: điện áp rơi trên các phần tử được liệt kê nên giữ nguyên. Sự khác biệt của nó cho thấy nguồn điện chuyển đổi không đủ. Nếu nguồn của khối đủ, kết nối của điện trở R20 được khôi phục, thay vì tải tương đương, tải thực và ampe kế 5 A. Dòng tải được đặt thành 13 A với điện trở R3, sau đó có thể tắt ampe kế. Thiết bị đã sẵn sàng để sử dụng. Tác giả: V.Zhukov, V.Kosenko, S.Kosenko, Voronezh
Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024 Bàn phím Primium Seneca
05.05.2024 Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới
04.05.2024
▪ Taxi không khí hybrid-điện Plana ▪ Đồng hồ thực tế tăng cường bằng sáng chế của Google ▪ Mean Well HLG-600H - siêu cấp nguồn cho đèn LED ▪ Ghế lái thông minh phản hồi các cử chỉ của người lái
▪ phần của trang web Nhà máy công nghệ tại nhà. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết của Jean de La Bruyère. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Con cá nào nhanh nhất? đáp án chi tiết ▪ bài viết Universal Transverse Mercator Grid (UTM). mẹo du lịch
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