Qurilma, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi

Mundarija:

Qurilma, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi
Qurilma, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi

Video: Qurilma, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi

Video: Qurilma, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi
Video: Elektr xavfsizligi. Электробезопасность. 2024, Aprel
Anonim

Maishiy texnika toʻgʻri ishlashi uchun barqaror kuchlanish talab qilinadi. Qoidaga ko'ra, tarmoqda turli xil nosozliklar paydo bo'lishi mumkin. 220 V dan kuchlanish og'ishi mumkin va qurilma noto'g'ri ishlaydi. Avvalo, lampalar uriladi. Agar uydagi maishiy texnikani hisobga oladigan bo'lsak, televizorlar, audio jihozlar va elektr tarmog'ida ishlaydigan boshqa jihozlar zarar ko'rishi mumkin.

Bunday vaziyatda kommutatsiya kuchlanish stabilizatori odamlarga yordamga keladi. U har kuni sodir bo'ladigan to'lqinlarni engishga qodir. Shu bilan birga, ko'pchilik kuchlanishning pasayishi qanday paydo bo'lishi va ular nima bilan bog'liqligi haqidagi savoldan xavotirda. Ular asosan transformatorning ish yukiga bog'liq. Bugungi kunda turar-joy binolarida elektr jihozlari soni doimiy ravishda oshib bormoqda. Natijada, elektr energiyasiga bo‘lgan talab o‘sadi.

Shuningdek, uzoq vaqtdan beri eskirgan kabellarni turar-joy binosiga yotqizish mumkinligini ham hisobga olish kerak. O'z navbatida, kvartiraning simlari ko'p hollarda og'ir yuklarga mo'ljallanmagan. Uy jihozlarini xavfsiz saqlash uchun,Siz kuchlanish stabilizatorlari qurilmasi, shuningdek ularning ishlash printsipi bilan ko'proq tanishishingiz kerak.

kommutatsiya kuchlanish regulyatori
kommutatsiya kuchlanish regulyatori

Stabilizator qanday vazifani bajaradi?

Kommutatsiya kuchlanish regulyatori asosan tarmoq boshqaruvchisi sifatida xizmat qiladi. Barcha sakrashlar u tomonidan kuzatiladi va yo'q qilinadi. Natijada, uskuna barqaror kuchlanishni oladi. Stabilizator tomonidan elektromagnit shovqin ham hisobga olinadi va ular qurilmalarning ishlashiga ta'sir qila olmaydi. Shunday qilib, tarmoq ortiqcha yuklanishlardan xalos bo'ladi va qisqa tutashuv holatlari deyarli istisno qilinadi.

Oddiy stabilizator qurilmasi

Agar biz standart kommutatsiya kuchlanish oqimi regulyatorini ko'rib chiqsak, unda faqat bitta tranzistor o'rnatilgan. Qoida tariqasida, ular faqat kommutatsiya turidan foydalaniladi, chunki bugungi kunda ular samaraliroq hisoblanadi. Natijada qurilmaning samaradorligi sezilarli darajada oshishi mumkin.

Kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ikkinchi muhim elementi diodlar deb nomlanishi kerak. Odatiy sxemada ularni uchta birlikdan ko'p bo'lmagan holda topish mumkin. Ular bir-biriga chok bilan bog'langan. Transistorlarning normal ishlashi uchun filtrlar muhim ahamiyatga ega. Ular zanjirning boshida ham, oxirida ham o'rnatiladi. Bunday holda, boshqaruv bloki kondansatkichning ishlashi uchun javobgardir. Uning ajralmas qismi rezistorni ajratuvchi hisoblanadi.

Bu qanday ishlaydi?

Qurilma turiga qarab, kommutatsiya kuchlanish regulyatorining ishlash printsipi farq qilishi mumkin. Standartni hisobga olgan holdamodel, biz birinchi oqim tranzistorga beriladi, deb aytishimiz mumkin. Ushbu bosqichda u o'zgartirilmoqda. Bundan tashqari, diodlar ishga kiritilgan bo'lib, ularning vazifalari kondansatkichga signal uzatishni o'z ichiga oladi. Filtrlar yordamida elektromagnit shovqinlar yo'q qilinadi. Ayni paytda kondansatör kuchlanish tebranishlarini yumshatadi va induktor orqali qarshilik bo'luvchi orqali oqim yana konvertatsiya qilish uchun tranzistorlarga qaytadi.

Uyda ishlab chiqarilgan qurilmalar

Siz o'z qo'llaringiz bilan kommutatsiya voltaj regulyatorini qilishingiz mumkin, ammo ular kam quvvatga ega bo'ladi. Bunday holda, eng keng tarqalgan rezistorlar o'rnatiladi. Agar qurilmada bir nechta tranzistorlardan foydalansangiz, yuqori samaradorlikka erishishingiz mumkin. Bu boradagi muhim vazifa filtrlarni o'rnatishdir. Ular qurilmaning sezgirligiga ta'sir qiladi. O'z navbatida, qurilma o'lchamlari umuman muhim emas.

Yagona tranzistorli stabilizatorlar

Bu turdagi kommutatsiyalanuvchi doimiy kuchlanish stabilizatori 80% samaradorlikka ega. Qoida tariqasida, ular faqat bitta rejimda ishlaydi va faqat tarmoqdagi kichik shovqinlarga bardosh bera oladi.

Bu holatda fikr-mulohaza mutlaqo yo'q. Standart kommutatsiya kuchlanish regulyatori pallasida tranzistor kollektorsiz ishlaydi. Natijada, darhol kondansatkichga katta kuchlanish qo'llaniladi. Ushbu turdagi qurilmalarning yana bir ajralib turadigan xususiyati zaif signal deb atash mumkin. Turli kuchaytirgichlar bu muammoni hal qilishi mumkin.

Natijada siz yaxshiroq ishlashga erishishingiz mumkintranzistorlar. Devrendagi qurilmaning qarshiligi kuchlanish bo'luvchining orqasida bo'lishi kerak. Bunday holda, qurilmaning yanada yaxshi ishlashiga erishish mumkin bo'ladi. Devrendagi regulyator sifatida kommutatsiyalanuvchi doimiy kuchlanish stabilizatori boshqaruv blokiga ega. Ushbu element tranzistorning kuchini oshirish bilan bir qatorda zaiflashtirishga qodir. Ushbu hodisa tizimdagi diodlarga ulangan choklarning yordami bilan sodir bo'ladi. Regulyatordagi yuk filtrlar orqali boshqariladi.

doimiy kuchlanish stabilizatorini almashtirish
doimiy kuchlanish stabilizatorini almashtirish

Switch turi kuchlanish stabilizatorlari

Bu turdagi kommutatsiya kuchlanish regulyatori 12V 60% samaradorlikka ega. Asosiy muammo shundaki, u elektromagnit parazitlarga dosh bera olmaydi. Bunday holda, 10 Vt dan ortiq quvvatga ega qurilmalar xavf ostida. Ushbu stabilizatorlarning zamonaviy modellari maksimal kuchlanish bilan maqtanishga qodir 12 V. Rezistorlardagi yuk sezilarli darajada zaiflashadi. Shunday qilib, kondansatkichga boradigan yo'lda kuchlanish butunlay aylantirilishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri oqim chastotasini ishlab chiqarish chiqishda sodir bo'ladi. Bu holda kondansatörning aşınması minimal.

Yana bir muammo oddiy kondensatorlardan foydalanish bilan bog'liq. Haqiqatan ham, ular juda yomon harakat qilishdi. Butun muammo tarmoqda yuzaga keladigan yuqori chastotali emissiyalarda yotadi. Ushbu muammoni hal qilish uchun ishlab chiqaruvchilar kommutatsiya kuchlanish regulyatoriga (12 volt) elektrolitik kondansatkichlarni o'rnatishni boshladilar. Natijadaqurilma quvvatini oshirish orqali ish sifati yaxshilandi.

Filtrlar qanday ishlaydi?

Standart filtrning ishlash printsipi konvertorga beriladigan signalni yaratishga asoslangan. Bunday holda, taqqoslash moslamasi qo'shimcha ravishda faollashtiriladi. Tarmoqdagi katta tebranishlarni engish uchun filtrga boshqaruv bloklari kerak. Bunday holda, chiqish kuchlanishini tekislash mumkin.

Kichik tebranishlar bilan bog'liq muammolarni hal qilish uchun filtrda maxsus farq elementi mavjud. Uning yordami bilan kuchlanish 5 Gts dan ortiq bo'lmagan chegara chastotasi bilan o'tadi. Bunday holda, bu tizimdagi chiqishda mavjud bo'lgan signalga ijobiy ta'sir qiladi.

Oʻzgartirilgan qurilma modellari

Ushbu turdagi maksimal yuk oqimi 4 A gacha qabul qilinadi. Kondensatorning kirish kuchlanishi 15 V dan oshmaydigan belgigacha qayta ishlanishi mumkin. Kirish oqimi parametri ular odatda 5 A dan oshmaydi. Bunday holda, 50 mV dan ortiq bo'lmagan tarmoqdagi amplituda bilan dalgalanma minimal bo'lishiga ruxsat beriladi. Bunday holda, chastota 4 Gts darajasida saqlanishi mumkin. Bularning barchasi oxir-oqibat umumiy samaradorlikka ijobiy ta'sir qiladi.

Yuqoridagi turdagi stabilizatorlarning zamonaviy modellari 3 A mintaqadagi yukga bardosh beradi. Ushbu modifikatsiyaning yana bir ajralib turadigan xususiyati tez konvertatsiya qilish jarayonidir. Bu asosan oqim orqali ishlaydigan kuchli tranzistorlardan foydalanish bilan bog'liq. Natijada, chiqish signalini barqarorlashtirish mumkin. Chiqishda kommutatsiya diyoti qo'shimcha ravishda faollashtiriladi. U kuchlanish tuguniga yaqin tizimga o'rnatiladi. Isitish yo'qotilishi sezilarli darajada kamayadi va bu stabilizator turining aniq afzalligi.

impuls oqimi kuchlanish stabilizatori
impuls oqimi kuchlanish stabilizatori

Puls kengligi modellari

Bu turdagi impulsli sozlanishi kuchlanish stabilizatori 80% samaradorlikka ega. U 2 A darajasida nominal oqimga bardosh berishga qodir. Kirish kuchlanish parametri o'rtacha 15 V. Shunday qilib, chiqish oqimi to'lqini ancha past bo'ladi. Ushbu qurilmalarning o'ziga xos xususiyati sxema rejimida ishlash qobiliyati deb atash mumkin. Natijada, 4 A gacha bo'lgan yuklarga bardosh berish mumkin. Bunday holda, qisqa tutashuvlar juda kam uchraydi.

Kamchiliklar orasida kondansatkichlarning kuchlanishiga bardosh beradigan choklarni ta'kidlash kerak. Oxir-oqibat, bu rezistorlarning tez aşınmasına olib keladi. Ushbu muammoni hal qilish uchun olimlar ulardan ko'p miqdorda foydalanishni taklif qilishadi. Tarmoqdagi kondansatörler qurilmaning ish chastotasini nazorat qilish uchun talab qilinadi. Bunday holda, tebranish jarayonini bartaraf etish mumkin bo'ladi, buning natijasida stabilizatorning samaradorligi keskin kamayadi.

Sonchadagi qarshilikni ham hisobga olish kerak. Shu maqsadda olimlar maxsus rezistorlarni o'rnatadilar. O'z navbatida, diodlar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan keskin o'tishlarga yordam berishga qodir. Stabilizatsiya rejimi faqat qurilmaning maksimal oqimida faollashadi. Tranzistorlar bilan bog'liq muammoni hal qilish uchun ba'zilari issiqlik qabul qiluvchi mexanizmlardan foydalanadilar. Unday bo `lsaqurilmaning o'lchamlari sezilarli darajada oshadi. Tizim uchun choklarni ko'p kanalli ishlatish kerak. Ushbu maqsadlar uchun simlar odatda "PEV" seriyasida olinadi. Ular dastlab chashka turidan yasalgan magnit haydovchiga joylashtiriladi. Bundan tashqari, u ferrit kabi elementni o'z ichiga oladi. Ular orasida 0,5 mm dan ko'p bo'lmagan bo'shliq paydo bo'lishi kerak.

Uy sharoitida foydalanish uchun stabilizatorlar "WD4" seriyali uchun eng mos keladi. Qarshilikning mutanosib o'zgarishi tufayli ular sezilarli yuk oqimiga bardosh bera oladilar. Bu vaqtda rezistor kichik o'zgaruvchan tokni boshqarishga qodir bo'ladi. Qurilmaning kirish kuchlanishini LS seriyali filtrlardan o'tkazish tavsiya etiladi.

o'z qo'llaringiz bilan o'zgartirish kuchlanish stabilizatori
o'z qo'llaringiz bilan o'zgartirish kuchlanish stabilizatori

Stabilizator mayda toʻlqinlar bilan qanday kurashadi?

Birinchidan, 5V kommutatsiya kuchlanish regulyatori kondansatkichga ulangan ishga tushirish blokini faollashtiradi. Bunday holda, mos yozuvlar oqimi manbai taqqoslash moslamasiga signal yuborishi kerak. Konvertatsiya bilan bog'liq muammoni hal qilish uchun ishga DC kuchaytirgich kiritilgan. Shunday qilib, sakrashlarning maksimal amplitudasini darhol hisoblash mumkin.

Keyinchalik induktiv saqlash oqimi orqali kommutatsiya diodasiga o'tadi. Kirish kuchlanishini barqaror ushlab turish uchun chiqishda filtr mavjud. Bunday holda, cheklash chastotasi sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Maksimal tranzistor yuki 14 kHz gacha bardosh berishi mumkin. Induktor o'rashdagi kuchlanish uchun javobgardir. Ferrit tufayli oqim boshida barqarorlashishi mumkinbosqich.

Koʻtaruvchi stabilizatorlar orasidagi farq

Kommutatsiya kuchaytiruvchi kuchlanish stabilizatori kuchli kondansatkichlarga ega. Fikr-mulohaza paytida ular barcha yukni o'z zimmalariga oladilar. Bunday holda, galvanik izolyatsiya tarmoqda joylashgan bo'lishi kerak. U faqat tizimdagi cheklov chastotasini oshirish uchun javobgardir.

Qo'shimcha muhim element tranzistor orqasidagi eshikdir. U quvvat manbaidan oqim oladi. Chiqishda konversiya jarayoni induktordan sodir bo'ladi. Ushbu bosqichda kondansatkichda elektromagnit maydon hosil bo'ladi. Shunday qilib, tranzistorda mos yozuvlar kuchlanishi olinadi. O'z-o'zini induktsiya qilish jarayoni ketma-ket boshlanadi.

Bu bosqichda diodlar ishlatilmaydi. Avvalo, induktor kondansatkichga kuchlanish beradi, so'ngra tranzistor uni filtrga yuboradi va yana induktorga qaytaradi. Natijada teskari aloqa shakllanadi. Bu boshqaruv blokidagi kuchlanish barqarorlashguncha sodir bo'ladi. O'rnatilgan diodlar unga tranzistorlar signalini, shuningdek stabilizator kondensatorini qabul qilishda yordam beradi.

kommutatsiya kuchaytiruvchi kuchlanish regulyatori
kommutatsiya kuchaytiruvchi kuchlanish regulyatori

Inverting qurilmalarining ishlash printsipi

Invertingning butun jarayoni konvertorning faollashishi bilan bog'liq. AC kuchlanish stabilizatorining tranzistorlarini almashtirish "BT" seriyasining yopiq turiga ega. Tizimning yana bir elementini tebranish jarayonini kuzatuvchi qarshilik deb atash mumkin. To'g'ridan-to'g'ri induktsiya cheklash chastotasini kamaytirishdir. Kirishda u3 Gts chastotada mavjud. O'tkazish jarayonlaridan so'ng tranzistor kondansatkichga signal yuboradi. Oxir-oqibat, cheklash chastotasi ikki baravar ko'payishi mumkin. Sakrashlarni kamroq sezish uchun kuchli konvertor kerak.

Tebranish jarayonidagi qarshilik ham hisobga olinadi. Ushbu parametr maksimal 10 ohm darajasida ruxsat etiladi. Aks holda, tranzistordagi diodlar signalni uzata olmaydi. Yana bir muammo - chiqishda mavjud bo'lgan magnit shovqin. Ko'p filtrlarni o'rnatish uchun NM seriyali choklardan foydalaniladi. Transistorlardagi yuk to'g'ridan-to'g'ri kondansatkichdagi yukga bog'liq. Chiqishda magnit haydovchi faollashtiriladi, bu stabilizatorga qarshilikni kerakli darajaga tushirishga yordam beradi.

AC kuchlanish stabilizatorini almashtirish
AC kuchlanish stabilizatorini almashtirish

Buck regulyatorlari qanday ishlaydi?

Oʻchirish kuchlanish stabilizatori odatda “KL” seriyali kondansatörler bilan jihozlangan. Bunday holda, ular qurilmaning ichki qarshiligiga sezilarli darajada yordam berishga qodir. Quvvat manbalari juda xilma-xil deb hisoblanadi. O'rtacha qarshilik parametri 2 ohm atrofida o'zgarib turadi. Ishlash chastotasi konvertorga signal yuboradigan boshqaruv blokiga ulangan rezistorlar tomonidan nazorat qilinadi.

Oʻz-oʻzini induksiyalash jarayoni tufayli yuk qisman ketadi. Bu dastlab kondansatörda sodir bo'ladi. Teskari aloqa jarayoni tufayli ba'zi modellarda chegara chastotasi 3 Gts ga yetishi mumkin. Ushbu holatdaelektromagnit maydon elektr zanjiriga ta'sir qilmaydi.

Quvvat manbalari

Tarmoqda qoida tariqasida 220 V quvvat manbalaridan foydalaniladi. Bu holda kommutatsiya kuchlanish regulyatoridan yuqori samaradorlikni kutish mumkin. DC konvertatsiya qilish uchun tizimdagi tranzistorlar soni hisobga olinadi. Tarmoq transformatorlari quvvat manbalarida kamdan-kam qo'llaniladi. Bu asosan katta sakrashlar bilan bog'liq. Biroq, ko'pincha uning o'rniga rektifikatorlar o'rnatiladi. Elektr ta'minotida u chegara kuchlanishini barqarorlashtiradigan o'z filtrlash tizimiga ega.

Nega kengaytirgichlarni oʻrnatish kerak?

Kompensatorlar ko'p hollarda stabilizatorda ikkinchi darajali rol o'ynaydi. Bu impulslarni tartibga solish bilan bog'liq. Transistorlar buni ko'pincha bajaradilar. Biroq, kompensatorlar hali ham o'zlarining afzalliklariga ega. Bunday holda, ko'p narsa qaysi qurilmalar quvvat manbaiga ulanganiga bog'liq.

Agar radio uskunalari haqida gapiradigan bo'lsak, unda alohida yondashuv kerak. Bunday qurilma tomonidan turlicha qabul qilinadigan turli tebranishlar bilan bog'liq. Bunday holda kompensatorlar tranzistorlarga kuchlanishni barqarorlashtirishga yordam beradi. Sxemada qo'shimcha filtrlarni o'rnatish, qoida tariqasida, vaziyatni yaxshilamaydi. Biroq, ular samaradorlikka katta ta'sir qiladi.

kommutatsiya kuchlanish regulyatori
kommutatsiya kuchlanish regulyatori

Galvanik izolyatsiyaning kamchiliklari

Galvanik izolyatsiyalar tizimning muhim elementlari oʻrtasida signal uzatish uchun oʻrnatilgan. Ularning asosiy muammosikirish kuchlanishining noto'g'ri bahosi deb atash mumkin. Bu ko'pincha stabilizatorlarning eskirgan modellari bilan sodir bo'ladi. Ulardagi kontrollerlar ma'lumotni tezda qayta ishlashga va kondansatkichlarni ishga ulashga qodir emas. Natijada, diodlar birinchi bo'lib zarar ko'radi. Agar filtrlash tizimi elektr zanjiridagi rezistorlar orqasida o'rnatilgan bo'lsa, ular shunchaki yonib ketadi.

Tavsiya: