|
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 DC ổn định mạnh mẽ để cấp nguồn cho thiết bị mạng. 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 / Bộ chuyển đổi điện áp, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần Thiết bị được đề xuất này được thiết kế để cấp nguồn cho thiết bị hoạt động từ mạng 220 V 50 Hz tại hiện trường, cũng như trong trường hợp tắt mạng AC khẩn cấp. Bộ chuyển đổi có thiết kế dạng khối. Nó cung cấp cho tải điện áp một chiều ổn định 310 V hoặc điện áp xung xoay chiều có cùng biên độ với giá trị hiệu dụng 220 V. Việc thêm bộ lọc LC giúp có thể thu được điện áp xoay chiều hình sin 220 V. Các thiết bị điện được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của con người hiện đại. Trong phần lớn các trường hợp, nguồn năng lượng cho chúng là mạng xoay chiều 220 V. Đồng thời, nguồn điện ở nhiều vùng của nước ta có độ tin cậy không cao. Trong tài liệu vô tuyến nghiệp dư, nhiều bài báo đã được xuất bản về bộ chuyển đổi DC-AC sang pin phù hợp để cung cấp cho người tiêu dùng khi mất điện. Chúng có thể hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi tần số thấp [1-4] hoặc tần số cao [5, 6]. Mỗi loại bộ chuyển đổi này có những đặc điểm riêng. Tần số thấp có khối lượng và kích thước lớn do sử dụng máy biến áp tần số thấp. Trong bộ chuyển đổi [3], chỉ ổn định giá trị chỉnh lưu trung bình của điện áp đầu ra, nhưng biên độ và giá trị hiệu dụng không được ổn định, trong một số trường hợp có thể dẫn đến hư hỏng các tải được cung cấp. Bộ chuyển đổi [4] sử dụng điều chỉnh từng bước điện áp đầu ra mà không có phản hồi, điều này không mang lại độ ổn định cao cho điện áp đầu ra. Đầu dò hoạt động ở tần số siêu âm (hàng chục kilohertz) [5, 6] tốt hơn về trọng lượng và kích thước, nhưng công suất đầu ra của chúng không vượt quá 300 W. Tác giả cần cung cấp năng lượng cho tải công suất lớn hơn. Khi phát triển thiết bị được đề xuất, tác giả đã cố gắng bảo tồn những lợi thế của chuyển đổi tần số cao và tăng công suất đầu ra lên 1 kW. Đặc điểm kỹ thuật chính (ở nhiệt độ môi trường 13...20 °С)
Bộ chuyển đổi bao gồm bốn khối: một máy phát tần số cao, mạch được hiển thị trong hình. 1, bộ biến tần tần số cao với bộ chỉnh lưu - bộ nhân điện áp (Hình 2), bộ tạo tần số thấp (Hình 3) và bộ chuyển đổi biến tần cầu tần số thấp (Hình 4).
Khối bộ tạo tần số cao (xem Hình 1) chứa bộ điều khiển điện áp đầu vào trên bóng bán dẫn VT1 và rơle K1, bộ điều chỉnh điện áp nguồn bên trong 9 V trên chip DA1, bộ tạo xung 27 kHz trên DD1.1 và DD 1.2 phần tử logic, các nút trễ phía trước xung trên các phần tử VD4, R4, C2 và VD5, R5, C3, bộ tạo xung điều khiển trên các phần tử DD1.3, DD1.4, DD2.3, DD2.4 với bộ phát đầu ra theo dõi trên bóng bán dẫn VT2-VT5, bộ điều khiển biên độ của điện áp đầu ra trên các phần tử DD2.1, DD2.2.
Bộ biến tần tần số cao (xem Hình 2) chứa một tầng kéo đẩy trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ VT6-VT9 và một máy biến áp T1, cũng như một bộ chỉnh lưu với phép nhân điện áp gấp bốn lần trên các điốt VD6-VD9 và tụ điện C7 -C10. Thiết bị này tạo ra điện áp ổn định không đổi là 300.310 V. Nếu biết rằng điện áp nguồn AC được chỉnh lưu và làm mịn trong tải, thì tải như vậy có thể được kết nối với thiết bị này thông qua cầu chì có dòng điện định mức 5 A (xem ghi chú biên tập cho bài viết [5]). Trong trường hợp này, các khối còn lại là không cần thiết.
Bộ tạo tần số thấp (xem Hình 3) chứa bộ điều chỉnh điện áp cung cấp bên trong 9 V trên chip DA2, bộ tạo xung 50 Hz trên các phần tử logic DD3.1 và DD3.2, các điện trở giới hạn dòng điện R18 và R19, các nút trễ xung phía trước trên các phần tử VD12, R20, C14 và VD13, R21, C15, bộ giữ xung điều khiển trên các phần tử DD3.3, DD3.4, DD4.3, DD4.4 đầu ra bộ phát tín hiệu trên các bóng bán dẫn VT11-VT14, dòng tải bộ giới hạn trên bóng bán dẫn VT10 và các phần tử DD4.1 .4.2, DDXNUMX.
Công tắc biến tần tần số thấp cầu (Hình 4) chứa một cầu trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường chính mạnh mẽ VT17-VT20 và cảm biến dòng điện - điện trở R33. Các xung điều khiển được đưa trực tiếp vào các cổng của các bóng bán dẫn phía dưới VT18 và VT20 theo sơ đồ và tới các cổng của các bóng bán dẫn phía trên theo sơ đồ VT17 và VT19 - thông qua các bộ biến tần phía trên. Một biến tần được lắp ráp trên các phần tử VT15, VT16, R30, R31, C16, VD14, VD15, biến tần thứ hai - trên VT21, VT22, R35, R36, C17, VD16, VD17. Một điện áp không đổi 310 V được cung cấp cho một đường chéo của cầu và một tải được kết nối với đường chéo kia thông qua cầu chì FU1. Bộ chuyển đổi hoạt động như thế này. Nếu điện áp của pin nguồn lớn hơn 10,5 V, bóng bán dẫn VT1 sẽ mở ra, rơle K1 được kích hoạt và thông qua các tiếp điểm K1.1 của nó, điện áp nguồn được cung cấp cho bộ điều chỉnh điện áp trên vi mạch DA1 và DA2. Khi điện áp của pin giảm xuống dưới 10,5 V, bóng bán dẫn VT1 đóng, tiếp điểm K1.1 mở và tắt nguồn máy phát, do đó tất cả các bóng bán dẫn chuyển mạch VT6-VT9 đều đóng, bộ chuyển đổi tắt. Điện áp bật được điều chỉnh bởi điện trở điều chỉnh R3. Do điện áp bật của rơle điện từ K1 lớn hơn điện áp tắt, nên đặc tính của nút trên bóng bán dẫn VT1 có độ trễ nhỏ, đủ để sử dụng thực tế. Tần số dao động của máy phát trên các phần tử DD1.1 và DD1.2 phụ thuộc vào điện trở của các điện trở R1, R2 và điện dung của tụ điện C1. Từ các đầu ra antiphase của bộ tạo (chân 3 và 4 của vi mạch DD1), các xung được đưa đến các nút trễ của mặt trước xung. Đồng thời, suy thoái của họ được truyền đi gần như không chậm trễ. Thời gian trễ cạnh được xác định bởi hằng số thời gian của mạch R4C2 và R5C3, chúng phải giống nhau. Các đặc tính của bộ định dạng có độ trễ, giá trị của nó phụ thuộc vào tỷ lệ điện trở của các điện trở của mạch phản hồi dương (PIC) R6 và R8, R7 và R9. Từ đầu ra của các bộ định dạng, các xung điều khiển thông qua các bộ phát theo dõi trên các bóng bán dẫn VT2-VT5 được đưa đến các cổng của các bóng bán dẫn chính VT6-VT9. Bộ chỉnh lưu trên điốt VD6-VD9 và tụ điện C7-C10 được chế tạo với phép nhân điện áp gấp bốn lần vì lý do sau. Nên quấn các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp thành một lớp để giảm độ tự cảm rò rỉ. Việc sử dụng hệ số nhân điện áp cho phép giảm bốn lần số vòng dây trong cuộn thứ cấp và biến nó thành một lớp. Điện áp từ đầu ra của bộ chỉnh lưu được cung cấp cho bộ chia R10R11. Một điện áp tỷ lệ thuận với nó từ động cơ của điện trở điều chỉnh R11 được đưa đến đầu vào của nút trên các phần tử DD2.1 và DD2.2 với mạch PIC trên các điện trở R12 và R13, tạo ra đặc tính chuyển mạch có độ trễ. Sau khi bật nguồn, điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu tăng lên. Khi nó đạt đến ngưỡng chuyển mạch trên (310 V), mức thấp được đặt ở đầu ra của phần tử DD2.1, được kết nối với chân 9 của vi mạch DD1 và DD2, ngăn chặn việc truyền xung đến các tín hiệu của bộ phát, như kết quả là tất cả các bóng bán dẫn chính đều bị đóng. Sau đó, điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu giảm do xả tụ C9 và C10. Khi nó giảm xuống ngưỡng chuyển đổi thấp hơn (300 V), mức cao được đặt ở đầu ra của phần tử DD2.1, một lần nữa cho phép truyền xung đến các tín hiệu của bộ phát, do đó điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu sẽ tăng lên ngưỡng trên. Bằng cách di chuyển thanh trượt của điện trở điều chỉnh R11, bạn có thể điều chỉnh điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu và bằng cách chọn điện trở R13 - sự khác biệt về ngưỡng chuyển đổi. Việc tăng điện trở của điện trở R13 sẽ làm giảm nó và giảm nó sẽ tăng nó. Các nút của bộ tạo tần số thấp (xem Hình 3) tương tự như các nút tương ứng của bộ tạo tần số cao, nhưng điện dung của các tụ điện cài đặt thời gian của bộ tạo tần số thấp lớn hơn, do đó, các điện trở R18 và R19 được thêm vào nó, hạn chế dòng xả của tụ C14 và C15, bảo vệ đầu ra của chip DD3 (chân 3 và 4 ) khỏi tình trạng quá tải. Trên bóng bán dẫn VT10, các phần tử DD4.1, DD4.2 và các điện trở R25, R26, R29, bộ phận bảo vệ bộ chuyển đổi khỏi quá tải được lắp ráp. Khi dòng tải của bộ chuyển đổi vượt quá giá trị cho phép, điện áp trên điện trở R33 - cảm biến dòng điện - tăng lên 0,7 V. Trong trường hợp này, bóng bán dẫn VT10 mở ra, mức thấp được đặt ở đầu ra của DD4.2 phần tử đi đến chân 9 của vi mạch DD3 và DD4, do đó, việc truyền xung đến bộ phát tín hiệu trên bóng bán dẫn VT11-VT14 bị cấm. Tất cả các bóng bán dẫn chính của cầu VT17-VT20 đều được đóng lại. Công tắc biến tần tần số thấp cầu (Hình 4) hoạt động như sau. Trong thời gian tạm dừng giữa các xung, điện áp ở đầu ra của các tín hiệu phát trên bằng 16, do đó, các bóng bán dẫn VT21 và VT15 được mở và tất cả các bóng bán dẫn khác được đóng. Khi một xung đến các cổng VT20 và VT17, các bóng bán dẫn này, cũng như VT18, sẽ mở ra. Khi một xung đến các cổng VT22 và VT19, các bóng bán dẫn này, cũng như VT620, sẽ mở ra. Kết quả là, các xung điện áp lưỡng cực hình chữ nhật được phân tách bằng các khoảng dừng với phạm vi 220 V và giá trị hiệu dụng XNUMX V được hình thành ở đầu ra cầu. bóng bán dẫn cầu kết nối được loại trừ.
Một số người tiêu dùng yêu cầu điện áp nguồn AC hình sin. Trong trường hợp này, tổ hợp máy phát tần số thấp (xem Hình 3) được thay thế bằng một tổ hợp khác, mạch của tổ hợp này được hiển thị trong Hình. 5. Trong khối này, một bộ tạo điện áp hình sin 50 Hz được sử dụng ở op-amp DA4.1, một biến pha ở op-amp DA4.2, hai mạch tích hợp R44C25 và R49C30, hai bộ phát tín hiệu VT23 VT24, VT25 VT26 và hai bộ cộng trên điện trở R50R52R54 và R51R55R57.
Nửa sóng dương của điện áp hình sin từ đầu ra của OUDA4.1 qua điốt VD21 được đưa đến bộ cộng R51R55R57. Nửa sóng dương từ đầu ra của biến tần pha DA4.2 được đưa qua điốt VD20 đến bộ cộng R50R52R54. Từ đầu ra của các bộ cộng, điện áp qua các điện trở R53 và R56 được đưa đến đầu vào của các bộ tạo xung DD5.1, DD5.2, DD6.1, DD6.2. Các xung hình chữ nhật được đưa đến đầu vào của các mạch tích hợp và các xung răng cưa được hình thành trên các tụ điện C25 và C30, được đưa qua các tụ điện C26 và C31 đến các đầu vào của hai bộ tạo xung. Biểu đồ căng thẳng trong hình. 6 cho thấy cách các xung ở đầu vào của bộ tạo hình được tính tổng trong một khoảng thời gian có tần số 50 Hz. Để hình dung hình dạng của các xung, chu kỳ nhiệm vụ tần số cao (27 kHz) được mở rộng. Trên hình. 6, a - điện áp ở chân 8 của vi mạch DD5; trong bộ lễ phục. 6b - ở chân 8 của chip DD6. Kết quả là, các chuỗi xung có tần số PWM hình sin là 50 Hz được hình thành ở đầu ra của các bộ định dạng: trong hình. 6, c - ở đầu ra của DD5,2; trong bộ lễ phục. 6,d - ở đầu ra của DD6.2. Ở đầu ra của bộ chuyển đổi "~220 V", tín hiệu PWM lưỡng cực với dao động 620 V được hình thành, hình dạng của nó được hiển thị trong hình. 6, d. Để triệt tiêu thành phần có tần số 27 kHz ở điện áp đầu ra, một cuộn cảm phải được nối nối tiếp với tải và một tụ điện phải được nối song song với tải. Các phần tử này được chọn bằng thực nghiệm cho mỗi tải. Ví dụ: tải có công suất 100 W (điện trở của nó là 484 ohms) yêu cầu bộ lọc có cuộn cảm có độ tự cảm 0,13 H và tụ điện có điện dung 0,56 microfarad. Với điện trở tải khác nhau, độ tự cảm của cuộn cảm được tính toán lại theo tỷ lệ trực tiếp và điện dung của tụ điện tỷ lệ nghịch với điện trở tải. Tất cả các bộ phận của đầu dò được đặt trong vỏ nhôm dạng tấm. Các bóng bán dẫn VT6-VT9, VT17-VT20 được cố định trên vỏ bằng miếng dán dẫn nhiệt và miếng đệm mica. Các bóng bán dẫn IRFIZ44N (VT15 và VT22) được lắp đặt mà không có miếng đệm, vì vỏ của chúng được cách điện hoàn toàn. Chúng có thể được thay thế bằng IRFZ44N, nhưng sau đó chúng phải được lắp đặt thông qua miếng đệm mica.
Quạt nguồn máy tính với động cơ điện 1W M3 liên tục thổi gió qua thùng máy để làm mát các bộ phận. Để giảm mức tiêu thụ năng lượng khi tải công suất thấp, có thể tắt quạt bằng công tắc SA1. Máy biến áp T1 được quấn trên bốn lõi từ xếp chồng lên nhau từ một máy biến áp nằm ngang TVS-110, như trong hình. 7. Các số chỉ: 1 - dây quấn; 2 - mạch từ; 3 - kẹp thắt chặt mạch từ. Cuộn dây sơ cấp (I và II) chứa bốn phần gồm ba vòng dây 5 mm2 (hai dây lắp đặt 2,5 mm2 ghép lại với nhau). Cuộn dây thứ cấp (III) chứa hai phần gồm 11 vòng dây lắp có tiết diện 1,5 mm2. Các vòng dây quấn phải phân bố đều dọc theo chiều dài của mạch từ và các cuộn dây phải là một lớp. Các phần tử còn lại được gắn trên hai bảng riêng biệt bằng cách gắn bề mặt. Bảng với các yếu tố được hiển thị trong hình. 1 được đặt gần các bóng bán dẫn chính (xem Hình 2). Bảng với các yếu tố được hiển thị trong hình. 3, - bên cạnh các bóng bán dẫn của công tắc biến tần tần số thấp cầu (xem Hình 4). Tụ điện C6 nên sử dụng oxit nhập khẩu từ danh mục "ESR thấp", ví dụ: Jamicon WL hoặc tương tự. Nếu không, nó sẽ nóng lên. Tụ chỉnh lưu C7-C10 phải có công suất phản kháng cho phép đủ lớn. Thiết bị sử dụng tụ MBGCH. Song song với mỗi người trong số họ, một tụ điện gốm không cảm ứng KM-3 của nhóm H30 có công suất 0,022 μF và điện áp định mức 250 V được kết nối. Điện trở tông đơ - từ sê-ri SP3-1b. Trước khi cài đặt chúng, cần kiểm tra khả năng sử dụng của hệ thống liên lạc di động. Rơle K1 phải có điện áp đáp ứng không quá 10 V. Tác giả đã sử dụng rơle RES59 (phiên bản HP4.500.020). Khi thiết lập, thay vì pin, người ta sử dụng nguồn điện phòng thí nghiệm có điện áp đầu ra có thể điều chỉnh là 10.13 V. Điện áp 10,5 V được đặt vào đầu vào của bộ chuyển đổi, điện trở R3 được sử dụng để tắt rơle K1. Sau đó, điện áp đầu vào được tăng lên 12 V. Bằng cách chọn các điện trở R1 và R2 (xem Hình 1), thời lượng xung tương tự được đặt thành 18,5 μs ở chân 3 và 4 của vi mạch DD1. Bằng cách chọn các điện trở R4 và R5, khoảng thời gian tạm dừng giữa các xung này là 5 μs. Động cơ của điện trở điều chỉnh R11 - điện áp +305 V ở công suất tải 60 W ở đầu ra của bộ chỉnh lưu VD6-VD9C7-C10 (xem Hình 2). Việc lựa chọn các điện trở R16 và R17 (Hình 3) đặt cùng thời lượng xung là 10 ms ở chân 3 và 4 của vi mạch DD3. Việc lựa chọn các điện trở R20 và R21 - thời lượng tạm dừng giữa các xung này là 6 ms. Khối, sơ đồ được hiển thị trong hình. 5, điều chỉnh như vậy. Di chuyển điện trở tông đơ R39 xuống mạch để bộ tạo trên op-amp DA4.1 ngừng hoạt động. Bằng cách chọn các tụ điện C25 và C30, điện áp răng cưa dao động trên chúng được đặt thành 4 V. Các điện trở cố định R52 và R55 tạm thời được thay thế bằng các tông đơ 15 kOhm, bao gồm cả biến trở. Đầu tiên, điện trở của chúng được giảm nhẹ từ mức tối đa cho đến khi các xung xuất hiện ở đầu ra của bộ phát tín hiệu, sau đó chúng được tăng lên cho đến khi chúng biến mất. Đo điện trở của phần đã nhập của điện trở điều chỉnh bằng ôm kế kỹ thuật số và thay thế chúng bằng các hằng số có cùng điện trở. Sau đó, động cơ của điện trở điều chỉnh R39 được di chuyển lên mạch, đặt biên độ điện áp ở đầu ra của máy phát là 4 V. Trong trường hợp này, điện áp đầu ra phải ở dạng hình sin bị cắt ngắn. Nếu cần, bằng cách chọn tụ điện C18 và C22, bạn cần đặt tần số tạo thành 50 Hz. Sau đó, chọn các điện trở R50 và R51, biên độ của nửa sóng là 4 V trên các điện trở R54 và R57. Để cải thiện hoạt động của bộ tạo trên op-amp DA4.1, có thể cần bật tụ điện 47 pF giữa đầu ra bên phải của điện trở R40 theo mạch và dây chung. Nguồn năng lượng chuyển đổi có thể là pin khởi động ô tô, mạng trên ô tô, pin kéo cho xe điện, tấm pin mặt trời, máy phát điện gió hoặc nước. Nếu cần thiết, điện áp cung cấp có thể tăng gấp đôi. Để làm được điều này, các cuộn dây sơ cấp (I và II) của máy biến áp T1 phải chứa bốn đoạn gồm sáu vòng dây lắp có tiết diện 2,5 mm2. Tác giả sử dụng máy tạo khí tự chế từ cưa máy Ural và máy phát điện có điện áp đầu ra 12 V và công suất 1 kW từ máy kéo T-150, được kết nối với nhau bằng truyền động dây đai chữ V. Xét về sức mạnh so với trọng lượng, máy tạo khí này vượt qua nhiều kiểu dáng công nghiệp. Trọng lượng và kích thước nhẹ cho phép bạn mang nó trên đường và nếu cần, hãy sạc ắc quy ô tô tại hiện trường. Bộ chuyển đổi điện áp cung cấp năng lượng cho bất kỳ thiết bị nào có công suất lên tới 1 kW. Văn chương
Tác giả: A. Sergeev
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
▪ Dữ liệu có thể được lưu trữ trong bụi ▪ Máy bay không người lái của Không quân Hoa Kỳ ▪ San hô chết đe dọa với sóng lớn ▪ Sách điện tử Hewlett Packard
▪ phần của trang Cuộc đời của các nhà vật lý đáng chú ý. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Không thể sống trong xã hội và tự do khỏi xã hội. biểu hiện phổ biến ▪ Những sự kiện nào gây ra Chiến tranh thế giới thứ nhất? Câu trả lời chi tiết ▪ bài viết Thao tác trên máy đóng gáy sách kiểu LIPPED, v.v .. Hướng dẫn điển hình về bảo hộ lao động ▪ bài Thu thập nọc ong. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Dây thừng lắt léo. bí mật tập trung
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