Penukar voltan DC 12 V bateri kepada voltan AC 220 V 50 Hz. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Penukar voltan DC bateri 12 V kepada voltan AC 220 V 50 Hz. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Penukar voltan, penerus, penyongsang

Komen artikel

Terdapat banyak penukar voltan yang diterangkan dalam kesusasteraan, tetapi hampir kesemuanya mempunyai kelemahan yang serius. Saya telah mereka bentuk penukar yang bebas daripada kekurangan ini. Dengan berbuat demikian, saya meneruskan dari kriteria berikut:

1. Kuasa maksimum yang dibekalkan kepada beban mestilah sekurang-kurangnya 1 kW. Keadaan ini memaksa kami untuk meninggalkan transistor berkuasa di bahagian kuasa (yang merupakan "tempat sakit" dalam penukar kuasa 100-300 W) dan menggunakan SCR berkuasa.

2. Bentuk voltan keluaran yang hampir dengan sinusoidal pada keluaran penukar dicapai dengan memilih kemuatan kapasitor yang disambungkan selari dengan beban atau dengan menggunakan penyongsang arus dalam bahagian kuasa.

3. Penghapusan arus "melalui". Masalah ini sangat relevan dan terletak pada fakta bahawa masa menghidupkan transistor atau thyristor adalah kurang daripada masa mematikan, i.e. satu peranti dihidupkan dan membekalkan arus ke belitan utama pengubah, dan yang kedua, yang sepatutnya sudah dimatikan pada masa ini, juga membekalkan arus ke belitan. Saya menyelesaikan masalah ini dengan mengurangkan tempoh denyutan kawalan dengan masa yang mencukupi untuk menutup SCR sepenuhnya.

4. Penutupan automatik peranti apabila bateri dinyahcas secara mendalam dicapai dengan menggunakan peranti ambang.

5. Menghidupkan penukar secara automatik sekiranya berlaku kegagalan kuasa dan mengecas bateri (dengan terputus sambungan daripada pengecas apabila dinyahcas sepenuhnya) dengan kehadiran voltan dalam rangkaian dipastikan dengan menggunakan litar geganti dan pengecas automatik.

Gambar rajah kefungsian penukar ditunjukkan dalam Rajah.1.

Penukar voltan DC bateri 12 V kepada voltan AC 220 V 50 Hz

Jika terdapat voltan sesalur 220 V, beban disambungkan ke rangkaian, dan bateri disambungkan ke pengecas. Apabila voltan sesalur gagal, voltan bateri 12 V dibekalkan kepada penukar voltan dan beban disambungkan kepadanya. Semua operasi ini dilakukan oleh peranti pensuisan, yang termasuk pengecas automatik.

Pengayun induk (MO) menghasilkan denyutan segi empat tepat dengan tempoh 10 ms dan frekuensi 50 Hz. Daripada output CG, denyutan dibekalkan ke garisan kelewatan (LZ) dan monostabil. LZ berfungsi untuk memastikan bahawa tahap log "1" tiba pada litar kebetulan 1 μs lebih lambat daripada nadi dari monostabil. Tempoh nadi penggetar tunggal dikurangkan daripada tempoh nadi SG dan mestilah lebih besar daripada tempoh pemadaman thyristor yang digunakan. Pembentuk nadi keluaran (PF) mengeluarkan denyutan kawalan ke elektrod kawalan thyristor unit kuasa (SP).

Gambarajah skematik sistem kawalan untuk bahagian kuasa penukar voltan ditunjukkan dalam Rajah 2, dan gambar rajah voltan pada titik ciri ditunjukkan dalam Rajah 3.

(klik untuk memperbesar)

Penukar voltan DC bateri 12 V kepada voltan AC 220 V 50 Hz

SG dibuat pada elemen NAND DD1.1, DD1.2. Frekuensi nadi pada outputnya ditetapkan menggunakan meter frekuensi dengan memilih perintang R1. Denyutan dengan frekuensi 50 Hz dibekalkan melalui LZ pada rantai penyepaduan R2C2 ke input DD1.4. Masa kelewatan nadi adalah lebih kurang 1 µs. Input 13 DD1.4 menerima denyutan daripada DD2.1 satu pukulan, denyutan pencetusnya ialah penurunan voltan positif denyutan penjana utama. Tempoh denyutan satu pukulan ditentukan oleh unsur R3C3. Talian tunda digunakan supaya penurunan voltan positif nadi SG tiba pada input 12 DD1.4 lebih lambat daripada penurunan voltan negatif nadi satu pukulan muncul pada input 13 DD1.4, dan tiada lonjakan nadi negatif berdasarkan pada transistor VT1 dengan tempoh yang sama dengan pencetus masa tindak balas DD2.1.

Tempoh denyutan penggetar tunggal dipilih kira-kira 20 μs untuk menutup thyristor bahagian kuasa jenis TCh125 dengan pasti, yang masa hidupnya ialah 6 μs. Apabila menggunakan jenis thyristor lain, adalah perlu untuk mengira semula penarafan R3 dan C3. Nadi kawalan positif dengan tempoh 2 μs dikeluarkan daripada pengumpul transistor VT9,98. Begitu juga, nadi Uу2 dijana, yang berada dalam antifasa dengan nadi Uу1. Kuasa dan nilai perintang R8 dan R9 dipilih mengikut jenis transistor yang digunakan: R9 = R8 < 12 V/Iopen, PR8 = PR9 = 144/R8 = 144/R9.

Jika anda menggunakan beberapa bateri yang disambungkan secara bersiri dalam penukar voltan, dimensi pengubah T1 akan dikurangkan dengan ketara, dan untuk mendapatkan kuasa yang diperlukan pada beban, anda boleh memilih SCR dengan arus yang lebih rendah.

Reka bentuk litar bahagian kuasa penukar paling mudah boleh diselesaikan dengan menggunakan thyristor matikan berkuasa (Gamb. 4).

Penukar voltan DC bateri 12 V kepada voltan AC 220 V 50 Hz

Beban penyongsang ialah belitan utama pengubah T1. Beban 220 V disambungkan kepada belitan sekunder pengubah. Transformer dikira menggunakan kaedah yang telah berulang kali diterbitkan dalam kesusasteraan pendidikan. Sebuah kapasitor disambung secara selari dengan beban untuk mendapatkan bentuk gelombang voltan yang hampir dengan sinusoidal. Kapasitinya bergantung pada beban dan ditentukan secara eksperimen.

Jika terdapat nadi kawalan Uу1, thyristor VS1 dan VS4 dihidupkan dan VS2 dan VS3 dimatikan. Penggulungan pengubah w1 disambungkan di hujung kiri ke bas kuasa positif, dan di hujung kanan ke negatif, dan arus dalam mengalir seperti ditunjukkan dalam Rajah 4. Dengan ketiadaan Uу1 dan kehadiran Uу2, VS1 dan VS4 dimatikan, voltan dan arus penggulungan w1 berubah arah.

Apabila VS1 dan VS4 dikunci pada masa t2, walaupun kedatangan nadi buka kunci ke VS2 dan VS3, arus beban masuk, disebabkan oleh kehadiran induktans Ln, akan cenderung untuk mengekalkan arahnya. Untuk membuka laluan untuk arus beban selepas mengunci VS1 dan VS4, thyristor dishunted dengan diod VD10 - VD40. Oleh itu, arus beban dalam pada t2

Penyelesaian litar yang lebih kompleks untuk membina bahagian kuasa penukar ialah penggunaan penyongsang arus, ditunjukkan dalam Rajah 5.

Penukar voltan DC bateri 12 V kepada voltan AC 220 V 50 Hz

Penyongsang semasa dengan pengawal selia induktif-thyristor digunakan secara meluas dalam industri, contohnya, dalam unit bekalan kuasa yang tidak terganggu; kuasanya mencecah ratusan kilowatt. Bentuk voltan keluaran adalah hampir dengan sinusoidal, yang membolehkan mereka digunakan tanpa penapis pada bahagian AC.

Disebabkan oleh kearuhan besar pencekik pelicinan Ld, id arus penyongsang (arus sumber E) boleh dianggap terlicin dengan ideal. Nadi positif Uу1 membuka thyristor VS1 dan VS4, nadi positif Uу2 membuka thyristor VS2 dan VS3. Arus masukan id penyongsang, terima kasih kepada pensuisan berkala yang dijalankan oleh thyristor, ditukar kepada arus ulang alik segi empat tepat dalam pepenjuru jambatan. Kapasitor SK ialah kapasitor pensuisan. Ia berfungsi untuk mencipta voltan menyekat pada transistor.

Untuk menghapuskan pergantungan kuat voltan beban pada nilai beban, penukar voltan AC boleh laras dengan beban induktif (elemen VS5, L) digunakan. Arus yang digunakan mempunyai harmonik pertama, peralihan fasa yang relatif kepada voltan sentiasa sama dengan π/1. Amplitud harmonik pertama arus bergantung pada sudut kawalan α, yang sama dengan peralihan fasa denyutan kawalan pada VS2 berbanding dengan saat perubahan voltan Un. Oleh itu, litar penukar voltan ini dianggap sebagai induktansi terkawal. Dengan melaraskan iL dengan menukar sudut α menggunakan litar kawalan, adalah perlu untuk menetapkan iL arus yang sama di mana sudut anjakan β antara arus masuk dan voltan Un kekal tidak berubah, maka voltan pada beban akan tetap apabila perubahan arus beban.

Formula untuk mengira Sk, Ld, L. Untuk pertukaran biasa, sudut anjakan β antara voltan dan arus mestilah β≥ωtoff, di mana ω = =2πf = 314 s-1 frekuensi sudut; toff - masa untuk mematikan thyristor; tgβ = = bc/(yсosϕн tgϕн), dengan bc = ωC modulus kekonduksian bagi kapasitor Ск; yn = 1/zн modulus kekonduksian beban.

Kuasa beban aktif Рн = Еid = =Unincosϕ.

Kuasa reaktif kapasitor Qc = = U2нωСк.

Kuasa beban reaktif Qн = Рнtgϕн.

Kuasa reaktif yang digunakan oleh penyongsang Qi = Qc - Qn.

Voltan beban Un = 0,35πE[1 + (ωCк /yн cosϕн - tgϕн)2]1/2. Kapasiti Sk = Рн(tgβ + tgϕн)/ωU2н.

Kearuhan bagi induktor Ld≥ {E[1 - cos(β + π/6)]cosϕ}/72fPнcosβ, jika β<π/6. Ld≥ E2sin2β/144fPнos2β, jika β≥π/6;

Beban induktif L≥1,4Unsin(α- π/2)/ωiL ≥ 1,4Un.ωiL, dengan α ialah sudut kawalan triac VS5, iL = Iw1maxsin(α - π/2). Triac VS juga dipilih mengikut iL semasa.

Gambar rajah litar untuk mengawal triak VS5 ditunjukkan dalam Rajah 6. Litar ini dibina pada DD2.1 penggetar tunggal, yang menghasilkan denyutan dengan tempoh tidak lebih daripada 10 ms (pilih kapasitansi kapasitor C1). Denyutan satu pukulan dicetuskan daripada litar kawalan (Rajah 2). Tempoh denyutan dikawal oleh perintang R1. Denyutan kawalan untuk triac Uу2 dikeluarkan daripada pengumpul transistor VT3. Nilai dan kuasa perintang R3 bergantung pada arus pembukaan triac VS5 yang dipilih dalam bahagian kuasa: R3 < E/Iopen; PR3= = E2/R3.

Jika kuasa beban yang diperlukan tidak melebihi 200...300 W, bahagian kuasa penukar boleh dibuat menggunakan transistor mengikut rajah dalam Rajah 7. Ketiadaan kesan "melalui arus" dipastikan oleh reka bentuk litar sistem kawalan mengikut Rajah 2.

Pengarang: A.N.Mankovsky

Lihat artikel lain bahagian Penukar voltan, penerus, penyongsang.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

telefon bimbit anjing 25.11.2002

Pakar syarikat "Benefon", "Arbonaut" dan "Penyelesaian Penunjuk" telah mencipta peranti asal - telefon bimbit anjing ("Pointer dog-GPS").

Ia terdiri daripada dua bahagian. Bahagian utama ialah telefon GSM dwi-jalur "Benefon" yang diubah suai dengan penerima GPS 12 saluran terbina dalam, yang membolehkan anda memuat turun peta, merekod laluan pemanduan, menghantar isyarat kecemasan dengan koordinat yang tepat dan berkomunikasi dengan 30 peranti serupa . Bahagian kedua dilekatkan pada kolar anjing yang dilengkapi dengan elemen reflektif.

Jika pemburuan berlaku di kawasan liputan pengendali GSM, pemburu boleh menyambung ke mikrofon yang dibawa oleh anjing itu.

Berita menarik lain:

▪ Pengukuran ketepatan tinggi jisim W-boson

▪ Kereta elektrik beroda tiga Arcimoto FUV Evergreen Edition

▪ Cecair yang memejal apabila dipanaskan

▪ Bunyi yang paling menjengkelkan di telinga manusia

▪ Bekalan Kuasa Digital Tanpa Kipas Telaga Bermaksud PHP-3500

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Kata bersayap, unit frasaologi. Pemilihan artikel

▪ artikel Hidup matahari, biarkan kegelapan bersembunyi! Ungkapan popular

▪ artikel Mengapa tidak semua pokok mempunyai cincin pertumbuhan? Jawapan terperinci

▪ Artikel Ruskus. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ pasal motor AC. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Air adalah sumber kehidupan. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web