Ang function ng pag-convert ng kuryente sa boltahe na parameter ay maaaring gawin ng iba't ibang device gaya ng mga generator, charger at transformer device. Sa isang antas o iba pa, lahat ng mga ito ay may kakayahang baguhin ang mga katangian ng enerhiya, ngunit hindi palaging ang kanilang paggamit ay nagbibigay-katwiran sa sarili nito sa mga tuntunin ng teknikal at ergonomic na mga katangian. Ito ay bahagyang dahil sa ang katunayan na ang gawain ng pagbabago ng kasalukuyang para sa karamihan ng mga regulator ay hindi isang susi - sa anumang kaso, kung pinag-uusapan natin ang parehong direkta at alternating kasalukuyang. Ang mga limitasyong ito ang nag-udyok sa mga tagagawa ng mga de-koryenteng kagamitan na bumuo ng switching converter, na maihahambing sa compact size nito at katumpakan ng stabilization ng boltahe.
Detect ng device
Maraming radio engineering device, paraan ng automation at komunikasyon ay bihirang gawin nang walang single-phase at three-phase na power device para sa kasalukuyang pagbabago sa mga saklaw mula sa mga unit hanggang sa daan-daang volt-amperes. Ginagamit ang mga pulse device para sa mas makitid na gawain. Ang isang de-koryenteng converter ng isang uri ng pulso ay isang aparato nabinabago ang boltahe sa maliliit na agwat ng oras na may tagal ng pagkakasunud-sunod na 1-2 microns / sec. Ang mga pulso ng boltahe ay hugis-parihaba at umuulit sa dalas na 500-20,000 Hz.
Karaniwang kinokontrol ng mga tradisyunal na voltage-adjustable converter ang resistance rating ng device. Maaari itong maging isang thyristor o isang transistor kung saan patuloy na dumadaloy ang kasalukuyang. Ang kanyang enerhiya ang nagiging sanhi ng pag-init ng controller device, dahil sa kung aling bahagi ng kapangyarihan ang nawawala. Laban sa background na ito, ang isang pulse boltahe converter ay mukhang mas kaakit-akit sa mga tuntunin ng teknikal at pagpapatakbo ng mga katangian nito, dahil ang disenyo nito ay nagbibigay ng isang minimum na bahagi, na humahantong sa isang pagbawas sa electrical interference. Ang elemento ng pagsasaayos ng converter ay isang susi na gumagana sa iba't ibang mga mode - halimbawa, sa isang bukas at saradong estado. At sa parehong mga kaso, ang pinakamababang halaga ng thermal energy ay inilalabas sa panahon ng operasyon, na nagpapataas din sa pagganap ng kagamitan.
Inverter assignment
Saanman kailangan ng pagbabago sa mga parameter ng kuryente, ginagamit ang mga pulse transformer sa isa o ibang operational configuration. Sa unang yugto ng kanilang malawak na pamamahagi, ginamit ang mga ito pangunahin sa teknolohiya ng pulso - halimbawa, sa mga triode generators, gas lasers, magnetrons at differentiating radio equipment. Dagdag pa, habang napabuti ang aparato, nagsimula silang gamitin sa karamihan sa mga karaniwang kinatawan ng mga de-koryenteng kagamitan. At hindi naman talagaespesyal na kagamitan. Muli, sa iba't ibang bersyon, maaaring magkaroon ng pulse converter sa mga computer at TV, lalo na.
Ang isa pa, ngunit hindi gaanong kilalang function ng mga transformer ng ganitong uri ay proteksiyon. Sa pamamagitan ng kanyang sarili, ang regulasyon ng salpok ay maaaring isaalang-alang bilang isang panukalang proteksiyon, ngunit ang mga layunin ng pagsasaayos ng mga parameter ng boltahe ay sa simula ay naiiba. Gayunpaman, ang mga espesyal na pagbabago ay nagbibigay ng proteksyon ng kagamitan laban sa mga maikling circuit sa ilalim ng pagkarga. Ito ay totoo lalo na para sa mga kagamitan na tumatakbo sa mga idling mode. Mayroon ding mga pulse device na pumipigil sa sobrang pag-init at labis na pagtaas ng boltahe.
Disenyo ng device
Ang converter ay binubuo ng ilang windings (hindi bababa sa dalawa). Ang una at pangunahing ay konektado sa network, at ang pangalawa ay ipinadala sa target na aparato. Ang mga windings ay maaaring gawin ng mga haluang metal na aluminyo o tanso, ngunit sa parehong mga kaso, bilang isang panuntunan, ang karagdagang pagkakabukod ng barnis ay ginagamit. Ang mga wire ay sugat sa isang insulating base, na kung saan ay naayos sa core - ang magnetic circuit. Sa mga low-frequency converter, ang mga core ay gawa sa transformer steel o isang malambot na magnetic alloy, at sa mga high-frequency converter, nakabatay ang mga ito sa ferrite.
Ang low-frequency magnetic circuit mismo ay nabuo sa pamamagitan ng mga hanay ng mga plate na W, G o U-shaped. Ang mga ferrite core ay karaniwang ginagawa sa isang piraso - ang mga naturang bahagi ay naroroon sa mga welding inverters at galvanic isolation transformer. Mababang kapangyarihan mataas na dalas ng mga transformer atganap na ibigay ang core, dahil ang pag-andar nito ay ginagampanan ng kapaligiran ng hangin. Para sa pagsasama sa mga de-koryenteng aparato, ang disenyo ng magnetic circuit ay ibinibigay ng isang frame. Ito ang tinatawag na pulse converter unit, na sarado na may proteksiyon na takip na may mga marka at mga label ng babala. Kung sa panahon ng proseso ng pagkukumpuni ay kinakailangang i-on ang device na naalis ang takip, ang operasyong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng RCD o isang isolation transformer.
Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga converter na ginagamit sa modernong radio at electrical engineering, magkakaroon ng malaking pagkakaiba sa pagitan ng mga ito at ng mga classic na transformer ng boltahe. Ang pinaka-kapansin-pansing pagbawas sa laki at timbang. Maaaring tumimbang ng ilang gramo ang mga pulse device at ganoon pa rin ang pagganap.
Mga tampok ng mga proseso ng pagpapatakbo
Gaya ng nabanggit na, ginagamit ang mga susi para i-regulate ang kasalukuyang sa mga pulse transformer, na maaaring maging mapagkukunan ng high-frequency interference. Ito ay tipikal para sa pag-stabilize ng mga modelo na gumagana sa kasalukuyang switching mode.
Sa mga sandali ng pagpapalit, maaaring mangyari ang sensitibong kasalukuyang at pagbaba ng boltahe, na lumilikha ng mga kundisyon para sa anti-phase at common-mode na interference sa input at output. Para sa kadahilanang ito, ang switching power converter na may stabilizer function ay nagbibigay para sa paggamit ng mga filter na nag-aalis ng interference. Upang mabawasan ang mga hindi gustong electromagnetic na mga kadahilanan, ang switch ay inililipat sa mga oras na ang switch ay hindi nagsasagawa ng kasalukuyang.(kapag bukas). Ang pamamaraang ito ng pagharap sa interference ay ginagamit din sa mga resonant converter.
Ang isa pang tampok ng proseso ng pagtatrabaho ng mga device na isinasaalang-alang ay ang negatibong differential resistance sa input kapag ang boltahe ay nagpapatatag sa ilalim ng pagkarga. Iyon ay, habang tumataas ang boltahe ng input, bumababa ang kasalukuyang. Dapat isaalang-alang ang salik na ito upang matiyak ang katatagan ng converter, na konektado sa mga pinagmumulan na may mataas na panloob na resistensya.
Paghahambing sa linear converter
Hindi tulad ng mga linear na device, mas mainam na nagtatampok ang mga pulse adapter ng mas mataas na performance, compact size at ang posibilidad ng galvanic isolation ng mga circuit sa input at output. Upang makapagbigay ng karagdagang pag-andar sa pagbubuklod ng mga third-party na device, hindi kinakailangan ang paggamit ng mga kumplikadong scheme ng koneksyon. Ngunit mayroon ding mga kahinaan sa pulse converter kung ihahambing sa mga linear transformer. Kabilang dito ang mga sumusunod na kawalan:
- Sa ilalim ng kondisyon ng pagpapalit ng input current o boltahe sa ilalim ng load, ang output signal ay hindi stable.
- Ang pagkakaroon ng nabanggit na impulse noise sa output at input circuits.
- Pagkatapos ng mga biglaang pagbabago sa boltahe at kasalukuyang mga parameter, mas tumatagal ang system upang mabawi mula sa mga transient.
- Peligro ng self-oscillations na maaaring makaapekto sa performance ng equipment. Bukod dito, ang mga pagbabagu-bago ng ganitong uri ay nauugnay hindi sa kawalang-tatag ng network ng pinagmulan, ngunit samga salungatan sa loob ng scheme ng stabilization.
DC/DC Converter
Lahat ng uri ng mga impulse device ng DC / DC system ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga susi ay isinaaktibo sa panahon ng pagsasalin ng mga espesyal na impulses sa direksyon ng transistor. Sa hinaharap, dahil sa lumalagong boltahe, ang isang lohikal na pag-lock ng mga transistor ay nangyayari, bukod dito, laban sa background ng muling pagkarga ng kapasitor. Ang feature na ito ang nagpapakilala sa DC-DC switching device mula sa mga katulad na device sa independent inverter equipment.
Karaniwan, ang mga device na ito ay nagsasagawa ng DC voltage monitoring sa ilalim ng load sa proseso ng pagbibigay ng DC power sa grid. Ang ganitong uri ng kontrol ay nakakamit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng boltahe sa pampublikong susi. Ang mga maliliit na kasalukuyang halaga ay ginagawang posible upang ayusin ang isang mataas na antas ng pagganap, kung saan ang kahusayan ay maaaring umabot sa 95%. Ang pagtatakda ng peak performance ng system ay isang makabuluhang plus ng pulse current converters, gayunpaman, ang pagpapatupad ng DC-DC circuit ay hindi posible sa bawat disenyo. Sa device, dapat munang kumilos ang contact network bilang pinagmumulan - sa partikular, ang prinsipyong ito ay ginagamit sa mga baterya at baterya.
Boost Converter
Sa tulong ng transpormer na ito, ang boltahe ay tumataas mula 12 hanggang 220 V. Ginagamit ito sa mga sitwasyon kung saan walang mapagkukunan na may angkop na mga parameter ng kuryente, ngunit kinakailangan na magbigay ng kapangyarihan sa aparato mula sa isang pamantayan network. Sa ibang salita,ang isang adaptor ay dapat na ipakilala mula sa isang mapagkukunan na may ilang mga katangian sa isang mamimili na may iba't ibang mga kinakailangan sa kuryente. Ang mga disenyo ng eskematiko ng mga converter ng boltahe ng pulso 12-220 V ay nagbibigay-daan sa koneksyon ng mga device na gumagana sa dalas na 50 Hz. Bukod dito, ang kapangyarihan ng kagamitan ay hindi dapat lumampas sa pinakamataas na rating ng kapangyarihan ng transpormer. At kahit na magkatugma ang mga parameter ng boltahe, ang aparato ng consumer ay dapat may proteksyon laban sa mga overload sa network. Ang paraan ng pagwawasto ng boltahe na ito ay may ilang mga pakinabang:
- Posible ng mahabang sesyon ng pagtatrabaho sa maximum load nang walang pagkaantala.
- Auto power output adjustment.
- Ang tumaas na kahusayan ay tumitiyak sa parehong katatagan ng operating mode ng device at sa mataas na pagiging maaasahan ng function ng electrical circuit.
Down-down switching converter
Kapag gumagamit ng low-frequency o low-power na kagamitan, medyo natural na maaaring kailanganin na babaan ang indicator ng boltahe. Halimbawa, ang gawaing ito ay madalas na nakatagpo kapag kumokonekta sa mga aparato sa pag-iilaw - halimbawa, LED backlighting. Upang babaan ang converter, isinasara ang regulating switching key, pagkatapos nito ay nag-iipon ng "dagdag" na enerhiya. Ang isang espesyal na diode sa circuit ay hindi pinapayagan ang kasalukuyang mula sa pinagmumulan ng supply sa consumer. Kasabay nito, sa mga sistema ng self-induction, ang mga rectifier diode ay maaaring pumasa sa mga negatibong pulso ng boltahe. Sa pagpapatakbo ng 24-12 V pulse converter, ang output stabilization function ay lalong mahalaga. Parehong linear atdirektang impulse stabilizer. Mas kumikita ang paggamit ng mga device ng pangalawang uri na may lapad o frequency modulation. Sa unang kaso, ang tagal ng mga control pulse ay itatama, at sa pangalawa, ang dalas ng kanilang paglitaw. Mayroon ding mga stabilizer na may halo-halong kontrol, kung saan maaaring baguhin ng operator, kung kinakailangan, ang configuration para sa pagsasaayos ng mga pulso sa dalas at tagal.
Pulse Width Converter
Sa proseso ng trabaho, ginagamit ang isang device na nag-iipon ng enerhiya bilang resulta ng pagbabago. Maaari itong isama sa pangunahing istraktura o direktang konektado sa boltahe ng input nang walang sanggunian sa converter. Sa isang paraan o iba pa, ang output ay magiging isang average na indicator ng boltahe, na tinutukoy ng halaga ng input boltahe at ang duty cycle ng mga pulso mula sa switching key. Ang operational amplifier ay may espesyal na calculator na sinusuri ang mga parameter ng input at output signal, na nagrerehistro ng pagkakaiba sa pagitan ng mga ito. Kung ang boltahe ng output ay mas mababa kaysa sa boltahe ng sanggunian, kung gayon ang isang modulator ay konektado sa regulasyon, na nagpapataas ng tagal ng bukas na estado ng switching key na may kaugnayan sa oras ng generator ng orasan. Habang nagbabago ang input boltahe, inaayos ng switching converter ang key control circuit upang mabawasan ang pagkakaiba sa pagitan ng output at reference na boltahe.
Konklusyon
Sa purong anyo nito nang hindi nagkokonekta ng mga auxiliary devicetulad ng mga rectifier at stabilizer, ang mga function ng converter ay makabuluhang nabawasan, kahit na ang kahusayan ay nananatili sa isang mataas na antas. Ang mga transformation device na bihirang gawin nang walang karagdagang kagamitan ay kinabibilangan ng mga regulator sa mga AC network. Hindi bababa sa kasong ito, kakailanganin mong mag-install ng isang smoothing filter at isang rectifier sa input. Sa kabaligtaran, ang mga pulse converter ng mga direktang electric current sa input at sa output ay maaaring autonomously na sumusuporta sa kanilang pangunahing function. Ngunit kahit na sa gayong mga sistema, mahalaga na ang aparato ay maaaring magsagawa ng gawain ng pag-stabilize ng boltahe. Gayundin, huwag kalimutan ang tungkol sa posibleng pagkagambala sa aktibong paggamit ng mga switching switch sa stabilizer system. Sa ganitong mga hindi naka-ground na application, inirerekomendang ikonekta ang isang filter ng ingay sa converter block.
