Чыңалуу параметриндеги электр энергиясын конвертациялоо функциясын генераторлор, заряддоочу түзүлүштөр жана трансформатордук түзүлүштөр сыяктуу ар кандай түзүлүштөр аткара алат. Тигил же бул даражада алардын баары энергиянын мүнөздөмөлөрүн өзгөртүүгө жөндөмдүү, бирок аларды колдонуу дайыма эле техникалык жана эргономикалык сапаттары боюнча өзүн актабайт. Бул жарым-жартылай жөнгө салуучулардын көпчүлүгү үчүн токту трансформациялоо милдети негизги маселе эмес экендигине байланыштуу - кандай болгон күндө да, эгерде биз түз жана өзгөрмө ток жөнүндө айтсак. Дал ушул чектөөлөр электр жабдууларын өндүрүүчүлөрдү компакттуу өлчөмү жана чыңалуу стабилдештирүү тактыгы менен жакшы салыштырылган коммутаторлорду иштеп чыгууга түрткү берген.
Түзмөктү аныктоо
Көп сандаган радиотехникалык приборлор, автоматташтыруу жана байланыш каражаттары бирдиктен жүздөгөн вольт-амперге чейинки диапазондо токту трансформациялоо үчүн бир фазалуу жана үч фазалуу кубаттуу түзүлүштөрсүз сейрек болот. Импульстук аппараттар тар тапшырмалар үчүн колдонулат. Импульс түрүндөгү электрдик конвертер – бул түзүлүшчыңалууну 1-2 микрон/сек. Чыңалуу импульстары тик бурчтуу формада жана 500-20 000 Гц жыштыгында кайталанат.
Салттуу чыңалуу жөндөлүүчү конвертерлер адатта түзмөктүн каршылык рейтингин көзөмөлдөйт. Бул тиристор же ток үзгүлтүксүз агып турган транзистор болушу мүмкүн. Бул анын энергиясы контроллердук түзүлүштүн ысып кетишине себеп болот, анын кесепетинен кубаттуулуктун бир бөлүгү жоголот. Мунун фонунда импульстук чыңалуу конвертери өзүнүн техникалык жана эксплуатациялык касиеттери боюнча алда канча жагымдуу көрүнөт, анткени анын дизайны минималдуу бөлүктөрдү камсыз кылат, бул электрдик интерференциянын азайышына алып келет. Конвертердин жөндөөчү элементи ар кандай режимдерде - мисалы, ачык жана жабык абалда иштеген ачкыч болуп саналат. Жана эки учурда тең жылуулук энергиясынын минималдуу көлөмү иштөө учурунда бөлүнүп чыгат, бул дагы жабдуулардын өндүрүмдүүлүгүн жогорулатат.
Инверторду дайындоо
Электр энергиясынын параметрлерин өзгөртүү зарыл болгон бардык жерде импульстук трансформаторлор тигил же бул операциялык конфигурацияда колдонулат. Алардын кеңири таралышынын биринчи этабында алар негизинен импульстук технологияда – мисалы, триоддук генераторлордо, газ лазерлеринде, магнетрондордо жана дифференциялоочу радиоаппаратураларда колдонулган. Андан ары, аппарат жакшырды, алар электр жабдууларын көпчүлүк типтүү өкүлдөрү колдонула баштады. Жана бул сөзсүз түрдө болгон эмесатайын жабдуулар. Дагы бир жолу, ар кандай версияларда импульсту конвертер компьютерлерде жана телевизорлордо болушу мүмкүн, атап айтканда.
Бул типтеги трансформаторлордун дагы бир, бирок анча белгилүү эмес функциясы - коргоочу. Өзүнчө, импульстук жөнгө салуу коргонуу чарасы катары каралышы мүмкүн, бирок чыңалуу параметрлерин жөнгө салуу максаттары башында ар кандай. Ошого карабастан, атайын өзгөртүүлөр жүк астында кыска райондук каршы жабдууларды коргоону камсыз кылат. Бул өзгөчө бош режимде иштеген жабдууларга тиешелүү. Ашыкча ысып кетүүдөн жана ашыкча чыңалуудан сактануучу импульстук түзүлүштөр да бар.
Түзмөктүн дизайны
Конвертер бир нече орамдан турат (экиден кем эмес). Биринчи жана негизги тармакка туташып, экинчиси максаттуу түзмөккө жөнөтүлөт. Орамдар алюминий же жез эритмелеринен жасалган болушу мүмкүн, бирок эки учурда тең, эреже катары, кошумча лак жылуулоо колдонулат. Зымдар өзөккө - магниттик чынжырга бекитилген изоляциялык негизге оролгон. Төмөн жыштыктагы конвертерлерде өзөктөр трансформатордук болоттон же жумшак магниттик эритмеден, ал эми жогорку жыштыктагы конвертерлерде ферриттин негизинде түзүлөт.
Төмөн жыштыктагы магниттик чынжырдын өзү W, G же U түрүндөгү плиталардын топтомдорунан түзүлөт. Феррит өзөктөрү көбүнчө бир даанадан жасалат - мындай тетиктер ширетүүчү инверторлордо жана гальваникалык изоляциялык трансформаторлордо болот. Аз кубаттуулуктагы жогорку жыштыктагы трансформаторлор жанаөзөктөн толугу менен баш тартат, анткени анын функциясын аба чөйрөсү аткарат. Электр приборлоруна интеграциялоо үчүн магниттик схеманын конструкциясы рамка менен камсыз кылынат. Бул белгилер жана эскертүү этикеткалары менен коргоочу капкак менен жабылган импульсту конвертер деп аталган агрегат. Оңдоо процессинде капкагын алып салып күйгүзүү керек болсо, бул операция RCD же изоляциялык трансформатор аркылуу аткарылат.
Эгерде азыркы радио жана электротехникада колдонулуп жаткан конвертерлер жөнүндө айта турган болсок, анда алар менен классикалык чыңалуу трансформаторлорунун ортосунда олуттуу айырмачылык болот. Өлчөмү жана салмагы эң байкаларлык кыскаруусу. Импульстук түзмөктөр бир нече грамм салмакта болушу мүмкүн, бирок баары бир.
Операциялык процесстердин өзгөчөлүктөрү
Белгиленгендей, баскычтар импульстук трансформаторлордогу токту жөнгө салуу үчүн колдонулат, алар өздөрү жогорку жыштыктагы интерференциянын булагы болуп калышы мүмкүн. Бул учурдагы которуштуруу режиминде иштеген моделдерди турукташтыруу үчүн мүнөздүү.
Которуу учурларында токтун жана чыңалуунун сезгич төмөндөшү пайда болушу мүмкүн, алар кириште жана чыгууда антифазалык жана жалпы режимдеги тоскоолдуктарга шарттарды түзөт. Ушул себептен улам, стабилизатор функциясы бар коммутациялык күч конвертер тоскоолдуктарды жок кылуучу чыпкаларды колдонууну камсыз кылат. Керексиз электромагниттик факторлорду азайтуу үчүн, өчүргүч ток өткөрбөй турган учурларда которулат.(ачык болгондо). Бул интерференция менен күрөшүү ыкмасы резонанстык конвертерлерде да колдонулат.
Каралып жаткан приборлордун иштөө процессинин дагы бир өзгөчөлүгү – жүктүн астында чыңалуу турукташтырылганда киргизүүдөгү терс дифференциалдык каршылык. Башкача айтканда, кириш чыңалуу жогорулаган сайын, ток азаят. Бул факторду ички каршылыгы жогору булактарга туташтырылган конвертордун туруктуулугун камсыз кылуу үчүн эске алуу керек.
Сызыктуу конвертер менен салыштыруу
Сызыктуу түзүлүштөрдөн айырмаланып, импульс адаптерлери жакшыраак иштеши, компакт өлчөмү жана киргизүү менен чыгууда чынжырларды гальваникалык изоляциялоо мүмкүнчүлүгүнө ээ. Үчүнчү тараптын түзмөктөрүн туташтыруу менен кошумча функцияларды камсыз кылуу үчүн татаал байланыш схемаларын колдонуу талап кылынбайт. Бирок сызыктуу трансформаторлорго салыштырмалуу импульсту өзгөрткүчтүн алсыз жактары да бар. Булар төмөнкү кемчиликтерди камтыйт:
- Кирүүчү ток же чыңалууну өзгөртүү шартында, чыгуу сигналы туруксуз.
- Чыгуу жана киргизүү схемаларында мурда айтылган импульстук ызы-чуунун болушу.
- Чыңалуунун жана токтун параметрлери күтүлбөгөн жерден өзгөргөндөн кийин, системанын өткөөл мезгилден калыбына келиши көп убакытты талап кылат.
- Жабдуулардын иштешине таасир этиши мүмкүн болгон өз алдынча термелүү коркунучу. Мындан тышкары, мындай термелүүлөр булактын тармак туруксуздугу менен эмес, байланыштуутурукташтыруу схемасынын ичиндеги чыр-чатактар.
DC/DC конвертер
Туруктуу/туруктуу ток системасынын импульстук түзүлүштөрүнүн бардык сорттору транзистордун багыты боюнча атайын импульстарды которууда баскычтар активдештирилгендиги менен мүнөздөлөт. Келечекте, чыңалуунун өсүшүнө байланыштуу, транзисторлордун логикалык кулпусу конденсаторду кайра заряддоо фонунда пайда болот. Дал ушул өзгөчөлүк DC-DC которуштуруу түзүлүшүн көз карандысыз инвертор жабдууларындагы окшош түзүлүштөрдөн айырмалап турат.
Адатта, бул түзмөктөр тармакка туруктуу токту берүү процессинде жүктөм астында туруктуу токтун чыңалуусуна мониторинг жүргүзүшөт. Мындай башкаруу ачык ачкычтагы чыңалууну тууралоо аркылуу ишке ашат. Чакан учурдагы баалуулуктар натыйжалуулугу 95% жетиши мүмкүн болгон аткаруунун жогорку денгээлин аныктоого мүмкүндүк берет. Системанын эң жогорку көрсөткүчтөрүн орнотуу импульстук ток өзгөрткүчтөрдүн олуттуу плюс болуп саналат, бирок DC-DC схемасын ишке ашыруу ар бир долбоордо мүмкүн эмес. Түзмөктө байланыш тармагы адегенде булак катары иштеши керек - атап айтканда, бул принцип батареяларда жана батарейкаларда колдонулат.
Boost Converter
Бул трансформатордун жардамы менен чыңалуу 12ден 220 В чейин көтөрүлөт. Ал ылайыктуу кубаттуулук параметрлери бар булак жок учурларда колдонулат, бирок аппаратты стандарттан энергия менен камсыз кылуу зарыл. тармак. Башкача айтканда,адаптер кээ бир мүнөздөмөлөрү бар булактан ар кандай кубаттуулук талаптары бар керектөөчүгө киргизилиши керек. 12-220 В импульстук чыңалуу өзгөрткүчтөрдүн схемалык конструкциялары 50 Гц жыштыкта иштеген түзүлүштөрдү кошууга мүмкүндүк берет. Мындан тышкары, жабдуулардын кубаттуулугу трансформатордун максималдуу кубаттуулугунан ашпоого тийиш. Жана чыңалуу параметрлери дал келген күндө да, керектөөчү аппарат тармактын ашыкча жүктөөсүнөн коргоого ээ болушу керек. Бул чыңалууну оңдоо ыкмасы бир нече артыкчылыктарга ээ:
- Үзгүлтүксүз максималдуу жүктөөдө узак жумушчу сессия мүмкүнчүлүгү.
- Чыгуучу кубаттуулукту автоматтык түрдө жөндөө.
- Эффективдүүлүктү жогорулатуу аппараттын иштөө режиминин туруктуулугун да, электр чынжырынын ишинин жогорку ишенимдүүлүгүн да камсыздайт.
Төмөн-ылдый которуучу конвертер
Төмөн жыштыктагы же аз кубаттуулуктагы жабдууларды колдонууда чыңалуу индикаторун төмөндөтүү зарылчылыгы келип чыгышы табигый нерсе. Мисалы, жарыктандыруучу түзүлүштөрдү туташтырууда бул маселе көп кездешет - мисалы, LED арткы жарыктандыруу. Төмөндөтүү үчүн конвертер жөнгө салуучу которуштуруу ачкычы жабылат, андан кийин ал "кошумча" энергияны топтойт. Схемадагы атайын диод камсыздоо булагынан керектөөчүгө токтун өтүшүнө жол бербейт. Ошол эле учурда, автоиндукциялык системаларда түзөтүүчү диоддор терс чыңалуу импульстарын өткөрө алат. 24-12 В импульстук өзгөрткүчтөрдүн иштешинде чыгууну стабилдештирүү функциясы өзгөчө мааниге ээ. Сызыктуу жанатүздөн-түз импульстук стабилизаторлор. Туурасы же жыштыгы модуляциясы бар экинчи типтеги түзүлүштөрдү колдонуу пайдалуураак. Биринчи учурда башкаруу импульстарынын узактыгы, ал эми экинчисинде алардын пайда болуу жыштыгы оңдолот. Ошондой эле аралаш башкаруусу бар стабилизаторлор бар, аларда оператор, зарыл болсо, импульстардын жыштыгын жана узактыгын тууралоо конфигурациясын өзгөртө алат.
Импульстун кеңдигин конвертер
Жумуш процессинде трансформациянын натыйжасында энергияны топтоочу аппарат колдонулат. Ал негизги түзүмгө киргизилиши мүмкүн же конвертерге шилтеме кылбастан, түздөн-түз кириш чыңалууга кошулат. Тигил же бул жол менен, чыгаруу орточо чыңалуу индикатору болот, ал кириш чыңалуусунун мааниси жана коммутациялык ачкычтан импульстардын иштөө цикли менен аныкталат. Операциялык күчөткүчтө кириш жана чыгуу сигналдарынын параметрлерин баалоочу, алардын ортосундагы айырманы каттоочу атайын эсептегич бар. Эгерде чыгуучу чыңалуу эталондук чыңалуудан аз болсо, анда регулятивге модулятор туташтырылып, ал сааттын генераторунун убактысына салыштырмалуу коммутациялык ачкычтын ачык абалынын узактыгын жогорулатат. Киргизүү чыңалуусу өзгөргөндө, которуштуруу конвертер негизги башкаруу чынжырын тууралайт, ошентип чыгыш жана эталондук чыңалуунун ортосундагы айырма азаят.
Тыянак
Көмөкчү түзүлүштөрдү туташтырбастан таза түрүндөтүзөткүчтөр жана стабилизаторлор сыяктуу эле, конвертордун милдеттери кыйла азаят, бирок эффективдүүлүк жогорку деңгээлде сакталат. Кошумча жабдууларсыз сейрек иштей турган трансформациялык түзүлүштөр AC тармактарындагы жөнгө салгычтарды камтыйт. Бул учурда, жок дегенде, сиз киргизүүгө текшилөө чыпкасын жана түзөтүүчү орнотуу керек болот. Тескерисинче, кирүүдө да, чыгууда дагы түз электр агымдарынын импульстук конвертерлери негизги функциясын автономдуу түрдө колдоого алат. Бирок, ал тургай, мындай системаларда, бул аппарат чыңалууну турукташтыруу милдетин аткара алат маанилүү болуп саналат. Ошондой эле, стабилизатор системасында коммутаторлорду активдүү колдонууга мүмкүн болгон тоскоолдуктар жөнүндө унутпаңыз. Мындай негизделбеген колдонмолордо конвертер блогуна ызы-чуу чыпкасын туташтыруу сунушталат.
