|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Penukar voltan DC stabil yang berkuasa untuk membekalkan peralatan rangkaian. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Penukar voltan, penerus, penyongsang Peranti yang dicadangkan direka bentuk untuk menggerakkan peralatan yang beroperasi daripada rangkaian 220 V 50 Hz dalam keadaan medan, serta semasa penutupan kecemasan rangkaian AC. Penukar mempunyai reka bentuk blok. Ia membekalkan beban dengan voltan terus yang stabil sebanyak 310 V atau voltan nadi berselang-seli dengan amplitud yang sama dengan nilai berkesan 220 V. Menambah penapis LC membolehkan anda memperoleh voltan ulang-alik 220 V dalam bentuk sinusoidal. Peralatan elektrik digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian orang moden. Dalam majoriti besar, sumber tenaga untuk mereka adalah rangkaian arus ulang-alik dengan voltan 220 V. Pada masa yang sama, bekalan kuasa di banyak kawasan di negara kita tidak begitu dipercayai. Banyak artikel telah diterbitkan dalam kesusasteraan radio amatur tentang penukar voltan bateri DC kepada voltan AC, sesuai untuk memberi kuasa kepada pengguna semasa tempoh tiada voltan dalam rangkaian. Mereka boleh beroperasi pada prinsip penukaran frekuensi rendah [1-4] atau frekuensi tinggi [5, 6]. Setiap jenis penukar ini mempunyai ciri tersendiri. Yang frekuensi rendah mempunyai jisim dan dimensi yang besar kerana penggunaan pengubah frekuensi rendah. Dalam penukar [3], hanya nilai purata yang diperbetulkan bagi voltan keluaran yang stabil, tetapi amplitud dan nilai berkesan tidak stabil, yang boleh menyebabkan dalam beberapa kes kerosakan pada beban berkuasa. Penukar [4] menggunakan peraturan berperingkat voltan keluaran tanpa maklum balas, yang tidak memberikan kestabilan tinggi voltan keluaran. Penukar yang beroperasi pada frekuensi ultrasonik (berpuluh kilohertz) [5, 6] adalah lebih baik dari segi berat dan saiz, tetapi kuasa keluarannya tidak melebihi 300 W. Pengarang perlu menghidupkan beban kuasa yang lebih tinggi. Apabila membangunkan peranti yang dicadangkan, penulis cuba mengekalkan kelebihan penukaran frekuensi tinggi dan meningkatkan kuasa output kepada 1 kW. Spesifikasi Utama (pada suhu ambien 13...20 °C)
Penukar terdiri daripada empat blok: penjana frekuensi tinggi, litar yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, penyongsang frekuensi tinggi dengan pengganda voltan penerus (Rajah 2), penjana frekuensi rendah (Rajah 3) dan suis penyongsang frekuensi rendah jambatan (Rajah 4).
Blok penjana frekuensi tinggi (lihat Rajah 1) mengandungi unit kawalan voltan input pada transistor VT1 dan geganti K1, penstabil voltan bekalan dalaman 9 V pada cip DA1, penjana nadi dengan frekuensi 27 kHz pada elemen logik DD1.1 .1.2 dan DD 4, unit tunda bahagian hadapan nadi pada elemen VD4, R2, C5 dan VD5, R3, C1.3, mengawal pembentuk nadi pada elemen DD1.4, DD2.3, DD2.4, DD2 dengan pengikut pemancar keluaran pada transistor VT5-VT2.1, voltan unit kawalan amplitud keluaran pada elemen DD2.2, DDXNUMX.
Blok penyongsang frekuensi tinggi (lihat Rajah 2) mengandungi lata tolak-tarik pada transistor kesan medan berkuasa VT6-VT9 dan pengubah T1, serta penerus dengan empat kali ganda voltan pada diod VD6-VD9 dan kapasitor C7-C10. Unit ini menjana voltan stabil malar sebanyak 300.310 V. Jika diketahui bahawa voltan bekalan berselang-seli dibetulkan dan dilicinkan dalam beban, maka beban sedemikian boleh disambungkan ke unit ini melalui fius dengan arus undian 5 A (lihat nota editorial kepada artikel [5]). Dalam kes ini, blok yang tinggal tidak diperlukan.
Blok penjana frekuensi rendah (lihat Rajah 3) mengandungi penstabil voltan bekalan dalaman 9 V pada cip DA2, penjana nadi dengan frekuensi 50 Hz pada elemen logik DD3.1 dan DD3.2, perintang pengehad arus R18 dan R19, dan unit kelewatan tepi nadi pada elemen VD12, R20, C14 dan VD13, R21, C15, mengawal pembentuk nadi pada elemen DD3.3, DD3.4, DD4.3, DD4.4 dengan pengikut pemancar keluaran pada transistor VT11 -VT14, bebankan pengehad arus pada transistor VT10 dan elemen DD4.1 .4.2, DDXNUMX.
Jambatan penukar-penyongsang frekuensi rendah (Gamb. 4) mengandungi jambatan pada transistor kesan medan utama yang berkuasa VT17-VT20 dan sensor semasa - perintang R33. Denyutan kawalan dibekalkan terus ke pintu transistor bawah VT18 dan VT20, dan ke pintu transistor atas VT17 dan VT19 melalui penyongsang bahagian atas. Satu penyongsang dipasang pada elemen VT15,VT16, R30, R31, C16, VD14, VD15, yang kedua - pada VT21, VT22, R35, R36, C17, VD16, VD17. Voltan malar 310 V dibekalkan kepada satu pepenjuru jambatan, dan beban disambungkan kepada yang lain melalui fius FU1. Penukar berfungsi seperti ini. Jika voltan bateri bekalan lebih daripada 10,5 V, transistor VT1 terbuka, geganti K1 diaktifkan dan melalui sesentuhnya K1.1 voltan bekalan dibekalkan kepada penstabil voltan pada litar mikro DA1 dan DA2. Apabila voltan bateri berkurangan di bawah 10,5 V, transistor VT1 ditutup, kenalan K1.1 dibuka dan matikan kuasa kepada penjana, akibatnya semua transistor pensuisan VT6-VT9 ditutup, dan penukar dimatikan. Voltan hidupan dikawal oleh pemangkasan perintang R3. Disebabkan fakta bahawa voltan menghidupkan geganti elektromagnet K1 lebih besar daripada voltan mematikan, ciri nod pada transistor VT1 mempunyai histerisis kecil, mencukupi untuk kegunaan praktikal. Kekerapan ayunan penjana pada elemen DD1.1 dan DD1.2 bergantung pada rintangan perintang R1, R2 dan kemuatan kapasitor C1. Daripada keluaran antifasa penjana (pin 3 dan 4 litar mikro DD1), denyutan dibekalkan ke nod kelewatan tepi nadi. Lebih-lebih lagi, penurunan mereka dihantar hampir tanpa berlengah-lengah. Masa kelewatan tepi nadi ditentukan oleh pemalar masa litar R4C2 dan R5C3, yang mesti sama. Ciri-ciri pembentuk mempunyai histerisis, magnitudnya bergantung kepada nisbah rintangan perintang litar suap balik positif (POC) R6 dan R8, R7 dan R9. Daripada output pembentuk, denyutan kawalan melalui pengikut pemancar pada transistor VT2-VT5 dibekalkan ke pintu transistor utama VT6-VT9. Penerus menggunakan diod VD6-VD9 dan kapasitor C7-C10 direka untuk melipatgandakan voltan atas sebab berikut. Adalah dinasihatkan untuk menggulung belitan primer dan sekunder pengubah dalam satu lapisan untuk mengurangkan kearuhan kebocoran. Penggunaan pengganda voltan memungkinkan untuk mengurangkan bilangan lilitan dalam belitan sekunder sebanyak empat kali dan menjadikannya satu lapisan. Voltan daripada keluaran penerus dibekalkan kepada pembahagi R10R11. Voltan yang berkadar dengannya dari enjin perintang pemangkasan R11 dibekalkan kepada input nod pada elemen DD2.1 dan DD2.2 dengan litar PIC pada perintang R12 dan R13, yang mencipta ciri pensuisan dengan histerisis. Selepas menghidupkan kuasa, voltan keluaran penerus meningkat. Apabila ia mencapai ambang pensuisan atas (310 V), keluaran elemen DD2.1, disambungkan ke pin 9 litar mikro DD1 dan DD2, ditetapkan ke tahap rendah, yang melarang laluan denyutan ke pengikut pemancar, sebagai hasilnya semua transistor kunci ditutup. Selepas ini, voltan keluaran penerus berkurangan disebabkan oleh pelepasan kapasitor C9 dan C10. Apabila ia jatuh ke ambang pensuisan yang lebih rendah (300 V), output elemen DD2.1 ditetapkan ke tahap tinggi, yang sekali lagi membolehkan laluan denyutan ke pengikut pemancar, akibatnya voltan keluaran penerus akan meningkat ke ambang atas. Dengan menggerakkan peluncur perintang pemangkasan R11, anda boleh melaraskan voltan keluaran penerus, dan dengan memilih perintang R13, anda boleh melaraskan perbezaan dalam ambang pensuisan. Meningkatkan rintangan perintang R13 mengurangkannya, dan mengurangkannya meningkatkannya. Nod penjana frekuensi rendah (lihat Rajah 3) adalah serupa dengan nod yang sepadan bagi penjana frekuensi tinggi, tetapi kapasiti kapasitor pemasaan penjana frekuensi rendah adalah lebih besar, jadi perintang R18 dan R19 ditambah. kepadanya, yang mengehadkan arus nyahcas kapasitor C14 dan C15, melindungi output litar mikro DD3 (pin 3 dan 4 ) daripada beban berlebihan. Unit perlindungan beban lampau penukar dipasang pada transistor VT10, elemen DD4.1, DD4.2 dan perintang R25, R26, R29. Apabila arus beban penukar melebihi nilai yang dibenarkan, voltan pada perintang R33 - sensor semasa - meningkat kepada 0,7 V. Dalam kes ini, transistor VT10 terbuka, output elemen DD4.2 ditetapkan ke tahap rendah, yang mana dibekalkan kepada pin 9 litar mikro DD3 dan DD4, akibatnya, laluan denyutan kepada pengikut pemancar pada transistor VT11-VT14 adalah dilarang. Semua transistor utama jambatan VT17-VT20 ditutup. Suis penyongsang frekuensi rendah jambatan (Rajah 4) beroperasi seperti berikut. Semasa jeda antara denyutan, voltan pada output pengikut pemancar di atas adalah sifar, jadi transistor VT16 dan VT21 terbuka, dan semua yang lain ditutup. Apabila nadi tiba di pintu VT15 dan VT20, transistor ini, serta VT17, terbuka. Apabila nadi tiba di pintu VT18 dan VT22, transistor ini, serta VT19, terbuka. Akibatnya, pada output jambatan, denyutan voltan berbilang kutub segi empat tepat dengan ayunan 620 V dan nilai berkesan 220 V terbentuk, dipisahkan dengan jeda. Oleh kerana denyutan kawalan dipisahkan dengan jeda, penampilan melalui arus melalui transistor bersambung siri jambatan dikecualikan.
Sesetengah pengguna memerlukan bentuk sinusoidal voltan bekalan berselang-seli. Dalam kes ini, pemasangan penjana frekuensi rendah (lihat Rajah 3) digantikan dengan yang lain, rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 5. Blok ini menggunakan penjana voltan sinusoidal dengan frekuensi 50 Hz pada op-amp DA4.1, penyongsang fasa pada op-amp DA4.2, dua litar penyepaduan R44C25 dan R49C30, dua pengikut pemancar VT23 VT24, VT25 VT26 dan dua penambah pada perintang R50R52R54 dan R51R55R57.
Gelombang separuh positif voltan sinusoidal daripada output OUDA4.1 melalui diod VD21 dibekalkan kepada penambah R51R55R57. Separuh gelombang positif daripada keluaran penyongsang fasa DA4.2 disalurkan melalui diod VD20 ke penambah R50R52R54. Daripada output penambah, voltan melalui perintang R53 dan R56 dibekalkan kepada input pembentuk nadi DD5.1, DD5.2, DD6.1, DD6.2. Denyutan segi empat tepat dibekalkan kepada input litar penyepaduan, dan denyutan gigi gergaji terbentuk pada kapasitor C25 dan C30, yang disalurkan melalui kapasitor C26 dan C31 kepada input dua pembentuk nadi. Gambar rajah tegasan dalam Rajah. 6 menunjukkan bagaimana denyutan pada input pembentuk dijumlahkan dalam satu tempoh frekuensi 50 Hz. Untuk menunjukkan dengan jelas bentuk denyutan, tempoh pengisian frekuensi tinggi (27 kHz) dilanjutkan. Dalam Rajah. 6,a - voltan pada pin 8 cip DD5; dalam Rajah. 6, b - pada pin 8 cip DD6. Akibatnya, jujukan nadi dengan frekuensi PWM sinusoidal 50 Hz terbentuk pada output pembentuk: dalam Rajah. 6,c - pada output DD5,2; dalam Rajah. 6,g - pada output DD6.2. Pada output penukar "~ 220 V", isyarat PWM bipolar dengan ayunan 620 V dijana, bentuknya ditunjukkan dalam Rajah. 6, d. Untuk menekan komponen dengan frekuensi 27 kHz dalam voltan keluaran, anda perlu menghidupkan induktor secara bersiri dengan beban, dan kapasitor selari dengan beban. Elemen ini dipilih secara eksperimen untuk setiap beban. Sebagai contoh, beban 100 W (rintangannya ialah 484 Ohms) memerlukan penapis dengan induktor 0,13 H dan kapasitor 0,56 μF. Dengan rintangan beban yang berbeza, induktansi induktor dikira semula dalam perkadaran langsung, dan kapasitansi kapasitor adalah berkadar songsang dengan rintangan beban. Semua bahagian penukar ditempatkan dalam perumah aluminium kepingan. Transistor VT6-VT9, VT17-VT20 dipasang pada perumah menggunakan pes pengalir haba dan gasket mika. Transistor IRFIZ44N (VT15 dan VT22) dipasang tanpa gasket, kerana kesnya terlindung sepenuhnya. Ia boleh digantikan dengan IRFZ44N, tetapi kemudian ia mesti dipasang melalui pengatur jarak mika.
Kipas bekalan kuasa komputer dengan motor elektrik 1 W M3 sentiasa meniup udara melalui bekas untuk menyejukkan bahagian. Untuk mengurangkan penggunaan tenaga semasa beban kuasa rendah, kipas boleh dimatikan menggunakan suis SA1. Transformer T1 dililit pada empat teras magnet yang dilipat bersama daripada pengubah talian TVS-110, seperti ditunjukkan dalam Rajah. 7. Nombor menunjukkan: 1 - wayar penggulungan; 2 - litar magnetik; 3 - pengapit mengetatkan litar magnetik. Belitan utama (I dan II) mengandungi empat bahagian tiga lilitan wayar dengan keratan rentas 5 mm2 (dua wayar pemasangan 2,5 mm2 dilipat bersama). Penggulungan sekunder (III) mengandungi dua bahagian 11 lilitan wayar pelekap dengan keratan rentas 1,5 mm2. Giliran belitan mesti diagihkan sama rata sepanjang teras magnet, dan belitan mestilah satu lapisan. Elemen selebihnya dipasang pada dua papan berasingan dengan pemasangan permukaan. Papan dengan unsur-unsur yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, terletak berdekatan dengan transistor utama (lihat Rajah 2). Papan dengan unsur-unsur yang ditunjukkan dalam Rajah. 3, - di sebelah transistor suis penyongsang frekuensi rendah jambatan (lihat Rajah 4). Adalah dinasihatkan untuk menggunakan kapasitor oksida C6 yang diimport dari kategori "ESR Rendah", contohnya, Jamicon WL atau yang serupa. Jika tidak, ia akan menjadi panas. Kapasitor penerus C7-C10 mesti mempunyai kuasa reaktif yang dibenarkan yang cukup besar. Peranti menggunakan kapasitor MBGCH. Kapasitor seramik bukan aruhan KM-3 kumpulan N30 dengan kapasiti 0,022 μF dan voltan terkadar 250 V disambungkan selari dengan setiap satu daripadanya. Perintang pemangkas adalah daripada siri SP3-1b. Sebelum memasangnya, adalah perlu untuk memeriksa kebolehgunaan sistem sesentuh alih. Relay K1 mesti mempunyai voltan operasi tidak lebih daripada 10 V. Penulis menggunakan relay RES59 (versi HP4.500.020). Apabila menyediakan, bukannya bateri, gunakan sumber kuasa makmal dengan voltan keluaran boleh laras 10.13 V. Voltan 10,5 V digunakan pada input penukar, dan perintang R3 digunakan untuk mematikan geganti K1. Kemudian voltan masukan dinaikkan kepada 12 V. Dengan memilih perintang R1 dan R2 (lihat Rajah 1), tempoh nadi yang sama 18,5 μs ditetapkan pada pin 3 dan 4 litar mikro DD1. Dengan memilih perintang R4 dan R5, tempoh jeda antara denyutan ini ditetapkan kepada 5 μs. Pemacu perintang pemangkasan R11 ialah voltan +305 V dengan kuasa beban 60 W pada output penerus VD6-VD9C7-C10 (lihat Rajah 2). Dengan memilih perintang R16 dan R17 (Rajah 3), tempoh nadi yang sama 10 ms diwujudkan pada pin 3 dan 4 litar mikro DD3. Dengan memilih perintang R20 dan R21, tempoh jeda antara denyutan ini ialah 6 ms. Blok itu, rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 5, sediakannya seperti ini. Gerakkan peluncur perintang penalaan R39 ke bawah dalam litar supaya penjana pada op-amp DA4.1 berhenti berfungsi. Dengan memilih kapasitor C25 dan C30, ayunan voltan gigi gergaji merentasinya ditetapkan kepada 4 V. Gantikan sementara perintang kekal R52 dan R55 dengan pemangkas 15 kOhm yang disambungkan sebagai reostat. Pertama, rintangan mereka dikurangkan dengan lancar daripada maksimum sehingga denyutan muncul pada output pengikut pemancar, kemudian meningkat sehingga ia hilang. Ukur rintangan bahagian yang diperkenalkan pada perintang pemangkasan dengan ohmmeter digital dan gantikannya dengan pemalar rintangan yang sama. Selepas ini, gerakkan peluncur perintang pemangkasan R39 ke atas dalam litar, tetapkan amplitud voltan pada output penjana kepada 4 V. Dalam kes ini, voltan keluaran harus mempunyai bentuk sinusoid yang sedikit terpotong. Jika perlu, dengan memilih kapasitor C18 dan C22, anda perlu menetapkan frekuensi penjanaan kepada 50 Hz. Kemudian, memilih perintang R50 dan R51, amplitud separuh gelombang ialah 4 V merentasi perintang R54 dan R57. Untuk menambah baik operasi penjana pada op-amp DA4.1, mungkin perlu memasukkan kapasitor 47 pF antara terminal kanan perintang R40 dan wayar biasa. Sumber kuasa penukar boleh menjadi bateri pemula kereta, rangkaian on-board kereta, bateri cengkaman untuk kenderaan elektrik, panel solar, penjana angin atau air. Jika perlu, voltan bekalan boleh digandakan. Untuk melakukan ini, belitan utama (I dan II) pengubah T1 mesti mengandungi empat bahagian enam lilitan wayar pelekap dengan keratan rentas 2,5 mm2. Penulis menggunakan penjana gas buatan sendiri yang diperbuat daripada gergaji Ural dan penjana elektrik dengan voltan keluaran 12 V dan kuasa 1 kW dari traktor T-150, yang disambungkan antara satu sama lain dengan pemacu tali pinggang V. Dari segi nisbah kuasa kepada berat, penjana gas ini mengatasi banyak reka bentuk perindustrian. Berat dan dimensinya yang ringan membolehkan ia dibawa ke jalan raya dan, jika perlu, untuk mengecas bateri kereta di lapangan. Penukar voltan kuasa mana-mana peralatan dengan kuasa sehingga 1 kW. Kesusasteraan
Pengarang: A. Sergeev
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Semburan magnet mencipta robot ▪ Leher adalah titik lemah pemain bola sepak ▪ Menangkap mikrob dengan magnet ▪ Keretakan logam boleh sembuh ▪ Dell Meluaskan Rangkaian Produk
▪ bahagian tapak Mikrofon, mikrofon radio. Pemilihan artikel ▪ artikel Kecantikan akan menyelamatkan dunia. Ungkapan popular ▪ artikel Apa itu rumpai? Jawapan terperinci ▪ pasal Cocklebur berduri. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Penderia untuk penggera pencuri. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini