Funkciju pretvorbe električne energije v napetostni parameter lahko izvajajo različne naprave, kot so generatorji, polnilniki in transformatorske naprave. V takšni ali drugačni meri so vsi sposobni spremeniti lastnosti energije, vendar njihova uporaba ni vedno upravičena v smislu tehničnih in ergonomskih lastnosti. To je deloma posledica dejstva, da naloga transformacije toka za večino regulatorjev ni ključna - v vsakem primeru, če govorimo tako o enosmernem kot o izmeničnem toku. Prav te omejitve so motivirale proizvajalce električne opreme, da so razvili preklopni pretvornik, ki se ugodno primerja s svojo kompaktno velikostjo in natančnostjo stabilizacije napetosti.
Zaznavanje naprave
Številne radiotehnične naprave, sredstva za avtomatizacijo in komunikacijo redkokdaj brez enofaznih in trifaznih napajalnih naprav za transformacijo toka v razponu od enot do sto volt-amperov. Pulzne naprave se uporabljajo za ožja opravila. Električni pretvornik impulznega tipa je naprava, kitransformira napetost v majhnih časovnih intervalih s trajanjem reda 1-2 mikrona / s. Napetostni impulzi so pravokotne oblike in se ponavljajo s frekvenco 500-20.000 Hz.
Tradicionalni pretvorniki z nastavljivo napetostjo običajno nadzorujejo oceno odpornosti naprave. Lahko je tiristor ali tranzistor, skozi katerega neprekinjeno teče tok. Njegova energija je tista, ki povzroči segrevanje krmilne naprave, zaradi česar se del energije izgubi. V tem ozadju je impulzni pretvornik napetosti videti bolj privlačen glede na svoje tehnične in obratovalne lastnosti, saj njegova zasnova predvideva najmanj delov, kar vodi do zmanjšanja električnih motenj. Nastavitveni element pretvornika je ključ, ki deluje v različnih načinih - na primer v odprtem in zaprtem stanju. In v obeh primerih se med delovanjem sprosti minimalna količina toplotne energije, kar poveča tudi zmogljivost opreme.
dodelitev pretvornika
Kjer koli je potrebna sprememba parametrov električne energije, se uporabljajo impulzni transformatorji v takšni ali drugačni konfiguraciji delovanja. Na prvi stopnji njihove široke distribucije so jih uporabljali predvsem v impulzni tehnologiji - na primer v triodnih generatorjih, plinskih laserjih, magnetronih in diferencialni radijski opremi. Nadalje, ko se je naprava izboljšala, so se začeli uporabljati v večini tipičnih predstavnikov električne opreme. In ni bilo nujnospecializirana oprema. Še enkrat, v različnih različicah je lahko impulzni pretvornik prisoten predvsem v računalnikih in televizorjih.
Druga, a manj znana funkcija transformatorjev te vrste je zaščitna. Samo po sebi lahko regulacijo impulza štejemo za zaščitni ukrep, vendar so cilji prilagajanja napetostnih parametrov sprva različni. Kljub temu posebne modifikacije zagotavljajo zaščito opreme pred kratkimi stiki pod obremenitvijo. To še posebej velja za opremo, ki deluje v prostem teku. Obstajajo tudi pulzne naprave, ki preprečujejo pregrevanje in prekomerno zvišanje napetosti.
Zasnova naprave
Pretvornik je sestavljen iz več navitij (vsaj dveh). Prvi in glavni je povezan z omrežjem, drugi pa se pošlje ciljni napravi. Navitja so lahko izdelana iz aluminija ali bakrovih zlitin, vendar se v obeh primerih praviloma uporablja dodatna lakirana izolacija. Žice so navite na izolacijski podlagi, ki je pritrjena na jedro - magnetno vezje. Pri nizkofrekvenčnih pretvornikih so jedra izdelana iz transformatorskega jekla ali mehke magnetne zlitine, pri visokofrekvenčnih pretvornikih pa na osnovi ferita.
Samo nizkofrekvenčno magnetno vezje tvorijo sklopi plošč v obliki črke W, G ali U. Feritna jedra so običajno izdelana v enem kosu - takšni deli so prisotni v varilnih inverterjih in transformatorjih za galvansko izolacijo. Visokofrekvenčni transformatorji nizke moči inpopolnoma opusti jedro, saj njegovo funkcijo opravlja zračno okolje. Za integracijo v električne naprave je zasnova magnetnega vezja predvidena z okvirjem. To je tako imenovana enota impulznega pretvornika, ki je zaprta z zaščitnim pokrovom z oznakami in opozorilnimi nalepkami. Če je med postopkom popravila potrebno napravo vklopiti z odstranjenim pokrovom, se ta operacija izvede preko RCD ali izolacijskega transformatorja.
Če govorimo o pretvornikih, ki se uporabljajo v sodobni radijski in elektrotehniki, potem bo med njimi in klasičnimi napetostnimi transformatorji bistvena razlika. Najbolj opazno zmanjšanje velikosti in teže. Pulzne naprave lahko tehtajo več gramov in še vedno delujejo enako.
Značilnosti operativnih procesov
Kot že omenjeno, se tipke uporabljajo za regulacijo toka v impulznih transformatorjih, ki lahko sami postanejo vir visokofrekvenčnih motenj. To je značilno za stabilizacijske modele, ki delujejo v trenutnem preklopnem načinu.
V trenutkih preklopa lahko pride do občutljivih tokovnih in napetostnih padcev, ki ustvarjajo pogoje za protifazne in običajne motnje na vhodu in izhodu. Iz tega razloga preklopni pretvornik moči s funkcijo stabilizatorja omogoča uporabo filtrov, ki odpravljajo motnje. Za zmanjšanje neželenih elektromagnetnih dejavnikov se stikalo preklopi v trenutkih, ko stikalo ne prevaja toka.(ko je odprto). Ta način obravnave motenj se uporablja tudi v resonančnih pretvornikih.
Druga značilnost delovnega procesa obravnavanih naprav je negativni diferenčni upor na vhodu, ko se napetost stabilizira pod obremenitvijo. To pomeni, da ko se vhodna napetost poveča, se tok zmanjša. Ta faktor je treba upoštevati, da zagotovimo stabilnost pretvornika, ki je priključen na vire z visokim notranjim uporom.
Primerjava z linearnim pretvornikom
Za razliko od linearnih naprav imajo impulzni adapterji ugodno višjo zmogljivost, kompaktno velikost in možnost galvanske izolacije vezij na vhodu in izhodu. Za zagotavljanje dodatne funkcionalnosti z vezavo naprav tretjih oseb uporaba zapletenih povezovalnih shem ni potrebna. Vendar pa obstajajo tudi slabosti v impulznem pretvorniku v primerjavi z linearnimi transformatorji. Ti vključujejo naslednje pomanjkljivosti:
- Pod pogojem spreminjanja vhodnega toka ali napetosti pod obremenitvijo je izhodni signal nestabilen.
- Prisotnost že omenjenega impulznega šuma na izhodnih in vhodnih vezjih.
- Po nenadnih spremembah napetostnih in tokovnih parametrov sistem potrebuje več časa, da si opomore od prehodnih pojavov.
- Nevarnost lastnih nihanj, ki lahko vplivajo na delovanje opreme. Poleg tega tovrstna nihanja niso povezana z nestabilnostjo omrežja vira, temveč zkonflikti znotraj stabilizacijske sheme.
DC/DC pretvornik
Za vse vrste impulznih naprav sistema DC / DC je značilno, da se tipke aktivirajo med prevajanjem posebnih impulzov v smeri tranzistorja. V prihodnosti zaradi naraščajoče napetosti pride do logičnega zaklepanja tranzistorjev, poleg tega v ozadju polnjenja kondenzatorja. Prav ta lastnost razlikuje DC-DC stikalno napravo od podobnih naprav v neodvisni inverterski opremi.
Običajno te naprave izvajajo nadzor enosmerne napetosti pod obremenitvijo v procesu dovajanja enosmerne energije v omrežje. Tovrsten nadzor se doseže s prilagajanjem napetosti na javnem ključu. Majhne vrednosti toka omogočajo določitev visoke ravni zmogljivosti, pri kateri lahko izkoristek doseže 95%. Nastavitev najvišje zmogljivosti sistema je pomemben plus pretvornikov impulznega toka, vendar izvedba vezja DC-DC ni možna v vsaki zasnovi. V napravi naj bi kontaktno omrežje sprva delovalo kot vir - to načelo se uporablja predvsem pri baterijah in baterijah.
Boost Converter
S pomočjo tega transformatorja se napetost poveča z 12 na 220 V. Uporablja se v situacijah, ko ni vira z ustreznimi močnostnimi parametri, je pa treba napravo napajati iz standarda omrežje. Z drugimi besedami,adapter je treba uvesti od vira z nekaterimi lastnostmi do potrošnika z različnimi zahtevami po moči. Shematski načrti impulznih napetostnih pretvornikov 12-220 V omogočajo priključitev naprav, ki delujejo s frekvenco 50 Hz. Poleg tega moč opreme ne sme presegati največje nazivne moči transformatorja. In tudi če se napetostni parametri ujemajo, mora potrošniška naprava imeti zaščito pred preobremenitvami omrežja. Ta metoda korekcije napetosti ima več prednosti:
- Možnost dolge delovne seje pri največji obremenitvi brez prekinitve.
- Samodejna prilagoditev izhodne moči.
- Povečana učinkovitost zagotavlja tako stabilnost načina delovanja naprave kot visoko zanesljivost delovanja električnega tokokroga.
Preklopni pretvornik navzdol
Pri uporabi nizkofrekvenčne opreme ali opreme z nizko močjo je povsem naravno, da bo morda treba znižati indikator napetosti. S to nalogo se na primer pogosto srečujemo pri povezovanju svetlobnih naprav - na primer LED osvetlitev ozadja. Za znižanje pretvornika zapre regulacijski preklopni ključ, po katerem se kopiči "dodatna" energija. Posebna dioda v vezju ne dopušča toka od napajalnega vira do potrošnika. Hkrati lahko v samoindukcijskih sistemih usmerniške diode prenašajo impulze negativne napetosti. Pri delovanju impulznih pretvornikov 24-12 V je izhodna stabilizacijska funkcija še posebej pomembna. Tako linearni kotneposredno impulzni stabilizatorji. Bolj donosno je uporabljati naprave druge vrste s širinsko ali frekvenčno modulacijo. V prvem primeru se popravi trajanje krmilnih impulzov, v drugem pa pogostost njihovega pojavljanja. Obstajajo tudi stabilizatorji z mešanim upravljanjem, pri katerih lahko operater po potrebi spremeni konfiguracijo za prilagajanje impulzov po frekvenci in trajanju.
pretvornik širine impulza
V procesu dela se uporablja naprava, ki akumulira energijo kot rezultat transformacije. Lahko je vključen v osnovno strukturo ali priključen neposredno na vhodno napetost brez sklicevanja na pretvornik. Tako ali drugače bo izhod indikator povprečne napetosti, ki ga določata vrednost vhodne napetosti in delovni cikel impulzov iz preklopnega ključa. Operacijski ojačevalnik ima poseben kalkulator, ki oceni parametre vhodnih in izhodnih signalov ter registrira razliko med njimi. Če je izhodna napetost manjša od referenčne napetosti, je na regulacijo priključen modulator, ki poveča trajanje odprtega stanja preklopnega ključa glede na čas generatorja ure. Ko se vhodna napetost spreminja, preklopni pretvornik prilagodi krmilno vezje ključa tako, da je razlika med izhodno in referenčno napetostjo čim manjša.
Sklep
V svoji čisti obliki brez povezovanja pomožnih napravtako kot usmerniki in stabilizatorji so funkcije pretvornika bistveno zmanjšane, čeprav učinkovitost ostaja na visoki ravni. Transformacijske naprave, ki le redko delajo brez dodatne opreme, vključujejo regulatorje v omrežjih izmeničnega toka. Vsaj v tem primeru boste morali na vhod namestiti izravnalni filter in usmernik. Nasprotno pa lahko impulzni pretvorniki enosmernih električnih tokov tako na vhodu kot na izhodu samostojno podpirajo svojo glavno funkcijo. Toda tudi v takšnih sistemih je pomembno, da naprava lahko opravlja nalogo stabilizacije napetosti. Prav tako ne pozabite na morebitne motnje pri aktivni uporabi stikalnih stikal v sistemu stabilizatorja. V takšnih neozemljenih aplikacijah je priporočljivo, da na blok pretvornika priključite filter hrupa.
