|
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 Máy biến áp điện tử cho đèn halogen 12 V. 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 Bài báo mô tả cái gọi là máy biến áp điện tử, về cơ bản là bộ chuyển đổi xung giảm áp để cấp nguồn cho đèn halogen định mức 12 V. Hai phiên bản của máy biến áp được đề xuất - trên các phần tử rời rạc và sử dụng một vi mạch chuyên dụng. Trên thực tế, đèn halogen là một biến thể tiên tiến hơn của đèn sợi đốt thông thường. Sự khác biệt cơ bản là việc bổ sung hơi hợp chất halogen vào bóng đèn, ngăn chặn sự bay hơi tích cực của kim loại khỏi bề mặt dây tóc trong quá trình đèn hoạt động. Điều này cho phép dây tóc được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn, mang lại lượng ánh sáng cao hơn và phổ phát xạ đồng đều hơn. Ngoài ra, tuổi thọ của đèn được tăng lên. Những đặc điểm này và những đặc điểm khác làm cho đèn halogen trở nên rất hấp dẫn để chiếu sáng trong nhà và không chỉ vậy. Được sản xuất thương mại trên thị trường nhiều loại đèn halogen có công suất khác nhau cho điện áp 230 và 12 V. Đèn có điện áp cung cấp 12 V có đặc tính kỹ thuật tốt hơn và tuổi thọ dài hơn so với đèn 230 V, chưa kể đến an toàn điện. Để cấp nguồn cho những đèn như vậy từ mạng 230 V, cần phải giảm điện áp. Tất nhiên, bạn có thể sử dụng máy biến áp hạ áp mạng thông thường, nhưng cách này tốn kém và không thực tế. Giải pháp tối ưu là sử dụng bộ chuyển đổi giảm áp 230 V/12 V, thường được gọi là máy biến áp điện tử hoặc bộ chuyển đổi halogen trong những trường hợp như vậy. Hai phiên bản của những thiết bị như vậy sẽ được thảo luận trong bài viết này, cả hai đều được thiết kế cho công suất tải 20...105 W. Một trong những giải pháp mạch đơn giản và phổ biến nhất cho máy biến áp điện tử hạ áp là bộ chuyển đổi nửa cầu có phản hồi dòng điện dương, mạch của nó được thể hiện trong hình. 1. Khi thiết bị được kết nối với mạng, tụ điện C3 và C4 được tích điện nhanh chóng đến điện áp biên độ của mạng, tạo thành một nửa điện áp tại điểm kết nối. Mạch R5C2VS1 tạo ra xung kích hoạt. Ngay khi điện áp trên tụ C2 đạt tới ngưỡng mở của dinistor VS1 (24.32 V), nó sẽ mở và điện áp phân cực thuận sẽ được đặt vào đế của bóng bán dẫn VT2. Transistor này sẽ mở và dòng điện sẽ chạy qua mạch: điểm chung của tụ C3 và C4, cuộn sơ cấp của máy biến áp T2, cuộn dây III của máy biến áp T1, phần cực thu-cực của bóng bán dẫn VT2, cực âm của cầu diode VD1. Một điện áp sẽ xuất hiện trên cuộn dây II của máy biến áp T1 giúp duy trì bóng bán dẫn VT2 ở trạng thái mở, trong khi điện áp ngược từ cuộn dây I sẽ được đưa vào đế của bóng bán dẫn VT1 (cuộn dây I và II bị ngắt pha). Dòng điện chạy qua cuộn dây III của máy biến áp T1 sẽ nhanh chóng đưa nó vào trạng thái bão hòa. Kết quả là điện áp trên cuộn dây I và II T1 sẽ có xu hướng bằng không. Transistor VT2 sẽ bắt đầu đóng. Khi nó đóng gần như hoàn toàn, máy biến áp sẽ bắt đầu thoát khỏi trạng thái bão hòa.
Việc đóng bóng bán dẫn VT2 và để máy biến áp T1 ở trạng thái bão hòa sẽ dẫn đến sự thay đổi hướng của EMF và tăng điện áp trên cuộn dây I và II. Bây giờ, điện áp thuận sẽ được đặt vào đế của bóng bán dẫn VT1 và điện áp ngược sẽ được đặt vào đế của VT2. Transistor VT1 sẽ bắt đầu mở. Dòng điện sẽ chạy qua mạch: cực dương của cầu diode VD1, phần cực thu-cực VT1, cuộn dây III T1, cuộn sơ cấp máy biến áp T2, điểm chung của tụ C3 và C4. Sau đó, quá trình này được lặp lại và nửa sóng điện áp thứ hai được hình thành trong tải. Sau khi khởi động, diode VD4 duy trì tụ C2 ở trạng thái phóng điện. Vì bộ chuyển đổi không sử dụng tụ điện oxit làm mịn (không cần thiết khi làm việc với đèn sợi đốt; ngược lại, sự hiện diện của nó làm xấu đi hệ số công suất của thiết bị), nên khi kết thúc nửa chu kỳ của nguồn điện được chỉnh lưu điện áp, việc tạo ra sẽ dừng lại. Khi nửa chu kỳ tiếp theo đến, máy phát điện sẽ khởi động lại. Do hoạt động của máy biến áp điện tử, các dao động có tần số 30...35 kHz (Hình 2), có dạng gần giống hình sin, được hình thành ở đầu ra của nó, sau đó là các xung có tần số 100 Hz (Hình 3).
Một tính năng quan trọng của bộ chuyển đổi như vậy là nó sẽ không khởi động khi không có tải, vì trong trường hợp này dòng điện qua cuộn dây III T1 sẽ quá nhỏ và máy biến áp sẽ không chuyển sang trạng thái bão hòa, quá trình tự phát sẽ thất bại. Tính năng này làm cho việc bảo vệ khi không hoạt động trở nên không cần thiết. Một thiết bị có các thiết bị như trong Hình. 1 danh nghĩa khởi động ổn định ở công suất tải 20 W. Trong bộ lễ phục. Hình 4 thể hiện sơ đồ của một máy biến áp điện tử cải tiến, trong đó có thêm bộ lọc khử nhiễu và bộ bảo vệ ngắn mạch tải. Bộ phận bảo vệ được lắp ráp trên bóng bán dẫn VT3, diode VD6, diode zener VD7, tụ điện C8 và điện trở R7-R12. Dòng điện tải tăng mạnh sẽ dẫn đến tăng điện áp trên cuộn dây I và II của máy biến áp T1 từ 3...5 V ở chế độ danh nghĩa lên 9...10 V ở chế độ ngắn mạch. Kết quả là, một điện áp phân cực 3 V sẽ xuất hiện ở chân đế của bóng bán dẫn VT0,6, bóng bán dẫn sẽ mở và bỏ qua tụ điện mạch khởi động C6. Kết quả là máy phát sẽ không khởi động ở nửa chu kỳ tiếp theo của điện áp chỉnh lưu. Tụ điện C8 cung cấp độ trễ tắt bảo vệ khoảng 0,5 giây.
Phiên bản thứ hai của máy biến áp giảm áp điện tử được thể hiện trong hình. 5. Dễ dàng tái tạo hơn vì nó không có một máy biến áp nhưng có nhiều chức năng hơn. Đây cũng là bộ chuyển đổi nửa cầu, nhưng được điều khiển bởi vi mạch IR2161S chuyên dụng. Vi mạch có tất cả các chức năng bảo vệ cần thiết được tích hợp sẵn: chống lại điện áp nguồn thấp và cao, chống lại chế độ không tải và đoản mạch trong tải cũng như chống quá nhiệt. IR2161S cũng có chức năng khởi động mềm, bao gồm việc tăng điện áp đầu ra một cách mượt mà khi bật từ 0 đến 11,8 V trong vòng 1 giây. Điều này giúp loại bỏ dòng điện đột ngột chạy qua dây tóc nguội của đèn, điều này giúp tăng tuổi thọ của đèn một cách đáng kể, đôi khi lên gấp nhiều lần.
Tại thời điểm đầu tiên, cũng như khi xuất hiện mỗi nửa chu kỳ tiếp theo của điện áp chỉnh lưu, vi mạch được cấp nguồn qua diode VD3 từ bộ ổn định tham số trên diode zener VD2. Nếu nguồn điện được cấp trực tiếp từ mạng 230 V mà không sử dụng bộ điều chỉnh công suất pha (bộ điều chỉnh độ sáng) thì không cần đến mạch R1-R3C5. Sau khi vào chế độ vận hành, vi mạch được cấp nguồn bổ sung từ đầu ra của nửa cầu thông qua mạch d2VD4VD5. Ngay sau khi khởi động, tần số của bộ tạo xung nhịp bên trong vi mạch là khoảng 125 kHz, cao hơn đáng kể so với tần số của mạch đầu ra S13S14T1, do đó điện áp trên cuộn thứ cấp của máy biến áp T1 sẽ thấp. Bộ dao động bên trong của vi mạch được điều khiển bằng điện áp, tần số của nó tỉ lệ nghịch với điện áp trên tụ C8. Ngay sau khi bật, tụ điện này bắt đầu sạc từ nguồn dòng điện bên trong của vi mạch. Tỷ lệ với sự gia tăng điện áp trên nó, tần số của máy phát vi mạch sẽ giảm. Khi điện áp trên tụ đạt 5 V (khoảng 1 s sau khi đóng), tần số sẽ giảm xuống giá trị hoạt động khoảng 35 kHz và điện áp ở đầu ra của máy biến áp sẽ đạt giá trị danh định là 11,8 V. Điều này là cách thực hiện khởi động mềm, sau khi hoàn thành, chip DA1 sẽ chuyển sang chế độ hoạt động trong đó chân 3 của DA1 có thể được sử dụng để điều khiển công suất đầu ra. Nếu bạn mắc song song một biến trở có điện trở 8 kOhm với tụ C100, bằng cách thay đổi điện áp ở chân 3 của DA1, bạn có thể điều khiển điện áp đầu ra và điều chỉnh độ sáng của đèn. Khi điện áp ở chân 3 của chip DA1 thay đổi từ 0 lên 5 V thì tần số phát sẽ thay đổi từ 60 đến 30 kHz (60 kHz ở 0 V là điện áp đầu ra tối thiểu và 30 kHz ở 5 V là tối đa). Đầu vào CS (chân 4) của chip DA1 là đầu vào của bộ khuếch đại tín hiệu lỗi bên trong và được sử dụng để điều khiển dòng điện và điện áp tải ở đầu ra nửa cầu. Trong trường hợp dòng tải tăng mạnh, chẳng hạn như khi đoản mạch, điện áp rơi trên cảm biến dòng điện - điện trở R12 và R13, do đó ở chân 4 của DA1 sẽ vượt quá 0,56 V, bộ so sánh bên trong sẽ chuyển đổi và dừng máy phát đồng hồ. Trong trường hợp ngắt tải, điện áp ở đầu ra của nửa cầu có thể vượt quá điện áp tối đa cho phép của bóng bán dẫn VT1 và VT2. Để tránh điều này, bộ chia điện trở-điện dung C7R10 được kết nối với đầu vào CS thông qua diode VD9. Khi vượt quá ngưỡng điện áp trên điện trở R9, quá trình phát điện cũng dừng lại. Các chế độ hoạt động của vi mạch IR2161S được thảo luận chi tiết hơn trong [1]. Có thể tính toán số vòng dây của cuộn dây biến áp đầu ra cho cả hai tùy chọn, chẳng hạn bằng cách sử dụng phương pháp tính toán đơn giản [2] và bạn có thể chọn lõi từ phù hợp dựa trên công suất tổng thể bằng cách sử dụng danh mục [3]. Theo [2], số vòng của cuộn sơ cấp là NI = (Bạncmaxt0 max) / (2 S Btối đa), bạn ở đâucmax - điện áp nguồn lớn nhất, V; t0 max - thời gian tối đa ở trạng thái mở của bóng bán dẫn, μs; S - diện tích mặt cắt ngang của mạch từ, mm2; btối đa- cảm ứng tối đa, T. Số vòng của cuộn thứ cấp NII = NI /k với k là tỷ số biến đổi, trong trường hợp của chúng ta có thể lấy k = 10. Bản vẽ bảng mạch in của phiên bản đầu tiên của máy biến áp điện tử (xem Hình 4) được thể hiện trong Hình. 6, sắp xếp các phần tử - trong hình. 7. Hình dáng của bảng lắp ráp được thể hiện trong Hình. 8. bìa. Máy biến áp điện tử được lắp ráp trên một tấm ván làm bằng lá sợi thủy tinh ở một mặt có độ dày 1,5 mm. Tất cả các phần tử gắn trên bề mặt được lắp đặt ở mặt bên của dây dẫn được in và các phần tử dẫn ra được lắp đặt ở phía đối diện của bảng. Hầu hết các bộ phận (bóng bán dẫn VT1, VT2, máy biến áp T1, dinistor VS1, tụ C1-C5, C9, C10) đều phù hợp từ chấn lưu điện tử giá rẻ sản xuất hàng loạt cho đèn huỳnh quang loại T8, ví dụ Tridonic PC4x18 T8, Fintar 236/ 418, Cimex CSVT 418P, Komtex EFBL236/418, TDM Electric EB-T8-236/418, v.v., vì chúng có mạch điện và cơ sở phần tử tương tự nhau. Tụ điện C9 và C10 là màng kim loại polypropylen, được thiết kế cho dòng điện xung cao và điện áp xoay chiều ít nhất 400 V. Diode VD4 - bất kỳ diode tác dụng nhanh nào có điện áp ngược chấp nhận được trong Hình 11 ít nhất là 150 V.
Máy biến áp T1 được quấn trên lõi từ dạng vòng có độ thấm từ 2300 ± 15%, đường kính ngoài 10,2 mm, đường kính trong 5,6 mm, độ dày 5,3 mm. Cuộn dây III (5-6) gồm một vòng, cuộn dây I (1-2) và II (3-4) gồm ba vòng dây có đường kính 0,3 mm. Độ tự cảm của cuộn dây 1-2 và 3-4 phải là 10...15 μH. Máy biến áp đầu ra T2 được quấn trên lõi từ EV25/13/13 (Epcos) không có khe hở không từ tính, vật liệu N27. Cuộn sơ cấp của nó chứa 76 vòng dây 5x0,2 mm. Cuộn dây thứ cấp có tám vòng dây Litz 100x0,08 mm. Độ tự cảm của cuộn sơ cấp là 12 ± 10% mH. Cuộn cảm lọc nhiễu L1 được quấn trên lõi từ E19/8/5, vật liệu N30, mỗi cuộn dây gồm 130 vòng dây có đường kính 0,25 mm. Bạn có thể sử dụng cuộn cảm tiêu chuẩn hai cuộn dây có độ tự cảm 30...40 mH phù hợp với kích thước. Nên sử dụng tụ điện loại X C1, C2. Bản vẽ bảng mạch in của phiên bản thứ hai của máy biến áp điện tử (xem Hình 5) được thể hiện trong Hình. 9, sắp xếp các phần tử - trong hình. 10. Bảng mạch cũng được làm bằng lá sợi thủy tinh ở một mặt, các phần tử gắn trên bề mặt được đặt ở một bên của dây dẫn được in và các phần tử dẫn ra ở phía đối diện. Sự xuất hiện của thiết bị đã hoàn thành được hiển thị trong Hình. 11 và hình. 12. Máy biến áp đầu ra T1 được quấn trên lõi từ vòng R29.5 (Epcos), vật liệu N87. Cuộn sơ cấp gồm 81 vòng dây có đường kính 0,6 mm, cuộn thứ cấp gồm 8 vòng dây 3x1 mm. Độ tự cảm của cuộn sơ cấp là 18 ± 10% mH, cuộn thứ cấp là 200 ± 10% μH. Máy biến áp T1 được thiết kế cho công suất tối đa lên tới 150 W, để kết nối tải như vậy, các bóng bán dẫn VT1 và VT2 phải được lắp đặt trên tản nhiệt - một tấm nhôm có diện tích 16...18 mm2, độ dày 1,5...2 mm. Tuy nhiên, trong trường hợp này, sẽ cần phải sửa đổi bảng mạch in tương ứng. Ngoài ra, máy biến áp đầu ra có thể được sử dụng từ phiên bản đầu tiên của thiết bị (bạn sẽ cần thêm các lỗ trên bảng để sắp xếp chân cắm khác). Transistor STD10NM60N (VT1, VT2) có thể thay thế bằng IRF740AS hoặc tương tự. Diode Zener VD2 phải có công suất ít nhất là 1 W, điện áp ổn định - 15,6...18 V. Tụ điện C12 - tốt nhất là đĩa gốm có điện áp một chiều định mức 1000 V. Tụ điện C13, C14 - polypropylen màng kim loại, được thiết kế cho dòng điện xung cao và điện áp xoay chiều không nhỏ hơn 400 V. Mỗi mạch điện trở R4-R7, R14-R17, R18-R21 có thể được thay thế bằng một điện trở đầu ra có điện trở và công suất thích hợp, nhưng điều này sẽ yêu cầu thay đổi bảng mạch in.
Văn chương
Tác giả: V. Lazarev
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 cấp nguồn không quạt SilverStone Nightjar NJ600 ▪ Đề xuất phương pháp làm mát Trái đất
▪ phần của trang web Truyền thông vô tuyến dân sự. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Tuesok cho quả mọng. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ Bài báo Người vận hành các cơ sở điều trị. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết An ninh và an toàn. Giám sát âm thanh và video. Danh mục ▪ bài báo Điều khiển rời rạc theo tỷ lệ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: Nicholas Được rồi.
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