|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מקורות כוח: מיקרו כוח, כוח בינוני, חזק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח הבעיה הראשונה איתה מתמודדים חובבי רדיו מתחילים ומנוסים בעת תכנון מכשיר כלשהו היא בעיית אספקת החשמל. פרק זה יסתכל על מגוון ספקי כוח ברשת (מיקרו-הספק, הספק בינוני, הספק גבוה). בעת בחירת ופיתוח מקור כוח (להלן PS), יש צורך לקחת בחשבון מספר גורמים הנקבעים על פי תנאי ההפעלה, תכונות העומס, דרישות הבטיחות וכו'. קודם כל, כמובן, עליך לשים לב לתאימות של הפרמטרים החשמליים של ספק הכוח עם הדרישות של המכשיר המופעל, כלומר:
המאפיינים של ה-IP המשפיעים על הביצועים שלו חשובים גם הם:
בהיותם חלק בלתי נפרד מציוד אלקטרוני, ספקי כוח משניים חייבים לעמוד בקפדנות בדרישות מסוימות, אשר נקבעות הן על פי הדרישות לציוד עצמו בכללותו, והן על פי התנאים המוטלים על ספקי כוח והפעלתם כחלק מציוד זה. כל אחד מפרמטרי ה-IP החורגים מהדרישות המקובלות מכניס דיסוננס לפעולה של המכשיר. לכן, לפני שתתחיל להרכיב IP עבור העיצוב המוצע, נתח היטב את כל האפשרויות הקיימות ובחר IP שיענה בצורה הטובה ביותר על כל הדרישות והיכולות שלך. ישנם ארבעה סוגים עיקריים של ספקי כוח:
ממיר 20-400 קילוהרץ. ספקי כוח ליניאריים מאופיינים בפשטות ואמינות קיצוניות, היעדר הפרעות בתדר גבוה. מידת הזמינות הגבוהה של רכיבים וקלות הייצור הופכים אותם לאטרקטיביים ביותר לחזרה על ידי מעצבי רדיו מתחילים. בנוסף, במקרים מסוימים חשובים גם חישובים כלכליים גרידא - השימוש בספקי כוח ליניאריים מוצדק בבירור במכשירים הצורכים עד 500 mA, הדורשים ספקי כוח בגודל קטן למדי. מכשירים כאלה כוללים:
יש לציין שחלק מהעיצובים שאינם דורשים בידוד גלווני מהרשת התעשייתית יכולים להיות מופעלים באמצעות קבל או נגד מרווה, בעוד שצריכת הזרם יכולה להגיע למאות מיליאמפר. היעילות והרציונליות של שימוש בספקי כוח ליניאריים מופחתת משמעותית בזרמי צריכה של יותר מ-1 A. הסיבות לכך הן התופעות הבאות:
ממירי מתח דופק משניים הם די פשוטים לייצור ולתפעול; הם נבדלים על ידי קלות ייצור ועלות נמוכה של רכיבים. מוצדק מבחינה כלכלית וטכנולוגית לתכנן ספק כוח המבוסס על מעגל ממיר דופק משני למכשירים בעלי צריכת זרם של 1-5 A, לאספקת חשמל רציפה למערכות מעקב ואבטחה וידאו, למגברים בתדר נמוך, תחנות רדיו, מטענים. המאפיין המבחין ביותר של ממירים משניים על פני ליניאריים הוא מאפייני המשקל והגודל של המיישר, המסנן, הממיר והמייצב. עם זאת, הם מאופיינים ברמת רעש גבוהה, ולכן במהלך התכנון יש צורך לשים לב למיגון ודיכוי רכיבים בתדר גבוה באפיק הכוח. לאחרונה, ספקי כוח דופק המבוססים על ממיר בתדר גבוה עם כניסה ללא שנאי הפכו נפוצים למדי. מכשירים אלה, המופעלים על ידי רשת תעשייתית ~110V/220V, אינם מכילים שנאי כוח בתדר נמוך מגושמים, והמרת המתח מתבצעת על ידי ממיר בתדר גבוה בתדרים של 20-400 קילו-הרץ. לספקי כוח כאלה יש בסדר גודל פרמטרי משקל וגודל טובים יותר בהשוואה לאלו ליניאריים, והיעילות שלהם יכולה להגיע ל-90% או יותר. SMs עם ממיר בתדר גבוה משפר משמעותית מאפיינים רבים של מכשירים המופעלים ממקורות אלו וניתן להשתמש בהם כמעט בכל עיצוב רדיו חובבני. עם זאת, הם נבדלים על ידי רמת מורכבות גבוהה למדי, רמה גבוהה של רעש באפיק הכוח, אמינות נמוכה, עלות גבוהה וחוסר זמינות של חלק מהרכיבים. לפיכך, יש צורך בסיבות משכנעות מאוד לשימוש בספקי כוח דופקים המבוססים על ממיר בתדר גבוה בציוד חובבני (במכשירים תעשייתיים זה מוצדק ברוב המקרים). סיבות כאלה עשויות לכלול: הסבירות לתנודות במתח הכניסה בתוך ~100-300 וולט. היכולת ליצור ספקי כוח עם הספק של עשרות וואט ועד מאות קילוואט עבור כל מתח מוצא, הופעת פתרונות היי-טק במחיר סביר המבוססים על ICs ורכיבים מודרניים אחרים. 1. ספק כוח עם בידוד גלווני מהרשת באמצעות מצמדים אופטיים ניתן לייצר ספקי כוח מיקרו-כוח עם בידוד גלווני מרשת ~220V באמצעות מצמדים אופטיים, לחבר אותם בסדרה כדי להגדיל את מתח המוצא (איור 3.2-1.). העברת האנרגיה מתבצעת באמצעות שטף אור חד כיווני בתוך המצמד האופטי (המצמד האופטו מכיל אלמנטים פולטי אור ובולטים), כך שלא נוצר קשר גלווני עם הרשת. מצמד אופטו אחד מייצר 0,5-0,7 V עבור AOD101. AOD302 ו-4 V - עבור AOT102, AOT110 (זרימה 0,2 mA). כדי להבטיח את ערכי המתח והזרם הנדרשים, מחברים אופטיים מחוברים בסדרה או במקביל. יוניסטור, סוללה או קיבול 100-1000 µF יכולים לשמש כרכיב אחסון חיץ. נוריות מופעלות באמצעות קיבול של לא יותר מ-0.2 µF כדי למנוע הרס. יש לזכור שיעילות המצמדים האופטיים יורדת עם הזמן (בערך 25% על פני 15000 שעות פעולה).
2. מייצב כוח מיקרו בצריכה נמוכה חלק מתכנוני רדיו חובבים דורשים מייצבי מיקרו-הספק שצורכים מיקרו-אמפר במצב ייצוב. באיור. 3.2-4 מציג תרשים סכמטי של מייצב כזה עם צריכת זרם פנימית של 10 μA וזרם ייצוב של 100 mA.
עבור האלמנטים המצוינים בתרשים, מתח הייצוב הוא Uout \u3.4d 1 V, כדי לשנות אותו, במקום נורית HL522, אתה יכול להפעיל דיודות KD0.7 בסדרה (על כל מפל מתח הוא 1 V: על טרנזיסטורים VT2, VT0,3 - 30 וולט). מתח הכניסה של מייצב זה (Uin) אינו עולה על XNUMX V. יש להשתמש בטרנזיסטורים בעלי רווח מרבי. 3. ספקי כוח עם קבלים ניתוק בספקי כוח מיקרו עם חיבור גלווני לרשת תעשייתית, מה שנקרא. קבלים מפרידים, שהם לא יותר מאשר נגדי shunt המחוברים בסדרה למעגל החשמל. ידוע שלקבל המותקן במעגל זרם חילופין יש התנגדות שתלויה בתדר ונקראת ריאקטיבית. ניתן לחשב את הקיבולת של קבל הצימוד (בהנחה שהוא משמש ברשת תעשייתית ~220 וולט, 50 הרץ) באמצעות הנוסחה הבאה:
לדוגמא: מטען לסוללות ניקל-קדמיום 12V בקיבולת 1 A/h יכול להיות מופעל מהרשת באמצעות קבל ניתוק. עבור סוללות ניקל-קדמיום, זרם הטעינה הוא 10% מהערך הנומינלי, כלומר. 100 mA במקרה שלנו. יתרה מכך, בהתחשב במפלת המתח על פני המייצב היא בערך 3-5 וולט, אנו מוצאים שיש צורך לספק מתח של ~18 וולט בכניסת המטען בזרם הפעלה של 100 mA. בהחלפת הנתונים הללו, אנו מקבלים: לפי הנוסחה הראשונה:
לפיכך, אנו בוחרים C = 1,5 μF עם מתח פעולה כפול של 500 V (ניתן להשתמש בקבלים מסוג: MBM, MGBP, MBT). המעגל השלם של מטען עם קבל בידוד מוצג באיור. 3.2-2. המכשיר מתאים לטעינת סוללות בזרם של לא יותר מ-100 mA במתח טעינה של לא יותר מ-15V. נגד גוזם R2 קובע את ערך מתח הטעינה הנדרש. R1 פועל כמגביל זרם בתחילת הטעינה, והמתח שנוצר על פניו מסופק לנורת ה-LED. לפי עוצמת ה-LED, אתה יכול לשפוט עד כמה הסוללה ריקה.
בעת הפעלת מקור כוח זה (וכל ספק כוח אחר ללא בידוד גלווני מהרשת), עליך לזכור אמצעי בטיחות. המכשיר והסוללה הנטענים נמצאים תמיד בפוטנציאל החשמלי. במקרים מסוימים, הגבלות כאלה הופכות את הפעולה הרגילה של המכשירים לבלתי אפשרית, ולכן יש צורך להבטיח בידוד גלווני של אספקת החשמל מהרשת. מקור כוח נמוך עם קבל בידוד, אך עם בידוד גלווני מהרשת התעשייתית, יכול להתבצע על בסיס שנאי מעבר או ממסר מתנע מגנטי, ומתח הפעולה שלהם יכול להיות נמוך מ-220 V. באיור. איור 3.2-3 מציג תרשים סכמטי של מקור כוח כזה. הקיבול של הקבל המפריד מחושב תוך התחשבות בפרמטרים של השנאי (כלומר, לדעת את יחס הטרנספורמציה, חשב תחילה את המתח שיש לספק בכניסה של השנאי, ולאחר מכן, וודא שמתח כזה מותר עבור השנאי בשימוש, חשב את הפרמטרים של הקבל). הכוח המסופק ממקור כוח כזה יכול להפעיל בקלות פעמון דלת, מקלט או נגן שמע.
4. ספקי כוח עם קבלים ניתוק בספקי כוח מיקרו עם חיבור גלווני לרשת תעשייתית, מה שנקרא. קבלים מפרידים, שהם לא יותר מאשר נגדי shunt המחוברים בסדרה למעגל החשמל. ידוע שלקבל המותקן במעגל זרם חילופין יש התנגדות שתלויה בתדר ונקראת ריאקטיבית. ניתן לחשב את הקיבולת של קבל הצימוד (בהנחה שהוא משמש ברשת תעשייתית ~220 וולט, 50 הרץ) באמצעות הנוסחה הבאה:
לדוגמא: מטען לסוללות ניקל-קדמיום 12V בקיבולת 1 A/h יכול להיות מופעל מהרשת באמצעות קבל ניתוק. עבור סוללות ניקל-קדמיום, זרם הטעינה הוא 10% מהערך הנומינלי, כלומר. 100 mA במקרה שלנו. יתרה מכך, בהתחשב במפלת המתח על פני המייצב היא בערך 3-5 וולט, אנו מוצאים שיש צורך לספק מתח של ~18 וולט בכניסת המטען בזרם הפעלה של 100 mA. בהחלפת הנתונים הללו, אנו מקבלים: לפי הנוסחה הראשונה:
לפיכך, אנו בוחרים C = 1,5 μF עם מתח פעולה כפול של 500 V (ניתן להשתמש בקבלים מסוג: MBM, MGBP, MBT). המעגל השלם של מטען עם קבל בידוד מוצג באיור. 3.2-2. המכשיר מתאים לטעינת סוללות בזרם של לא יותר מ-100 mA במתח טעינה של לא יותר מ-15V. נגד גוזם R2 קובע את ערך מתח הטעינה הנדרש. R1 פועל כמגביל זרם בתחילת הטעינה, והמתח שנוצר על פניו מסופק לנורת ה-LED. לפי עוצמת ה-LED, אתה יכול לשפוט עד כמה הסוללה ריקה.
בעת הפעלת מקור כוח זה (וכל ספק כוח אחר ללא בידוד גלווני מהרשת), עליך לזכור אמצעי בטיחות. המכשיר והסוללה הנטענים נמצאים תמיד בפוטנציאל החשמלי. במקרים מסוימים, הגבלות כאלה הופכות את הפעולה הרגילה של המכשירים לבלתי אפשרית, ולכן יש צורך להבטיח בידוד גלווני של אספקת החשמל מהרשת. מקור כוח נמוך עם קבל בידוד, אך עם בידוד גלווני מהרשת התעשייתית, יכול להתבצע על בסיס שנאי מעבר או ממסר מתנע מגנטי, ומתח הפעולה שלהם יכול להיות נמוך מ-220 V. באיור. איור 3.2-3 מציג תרשים סכמטי של מקור כוח כזה. הקיבול של הקבל המפריד מחושב תוך התחשבות בפרמטרים של השנאי (כלומר, לדעת את יחס הטרנספורמציה, חשב תחילה את המתח שיש לספק בכניסה של השנאי, ולאחר מכן, וודא שמתח כזה מותר עבור השנאי בשימוש, חשב את הפרמטרים של הקבל). הכוח המסופק ממקור כוח כזה יכול להפעיל בקלות פעמון דלת, מקלט או נגן שמע.
5. ספקי כוח ליניאריים נכון לעכשיו, ספקי כוח ליניאריים מסורתיים מוחלפים יותר ויותר בספקי כח מתחלפים. עם זאת, למרות זאת, הם ממשיכים להוות פתרון נוח ופרקטי ביותר ברוב המקרים של עיצוב רדיו חובבני (לעיתים במכשירים תעשייתיים). ישנן מספר סיבות לכך: ראשית, ספקי כוח ליניאריים הם מבחינה מבנית די פשוטים וקלים להגדרה, שנית, הם אינם דורשים שימוש ברכיבי מתח גבוה יקרים, ולבסוף, הם אמינים הרבה יותר מאשר החלפת ספקי כוח. ספק כוח ליניארי טיפוסי מכיל: שנאי מטה רשת, גשר דיודה עם מסנן ומייצב הממיר את המתח הלא-מיוצב המתקבל מהליפוף המשני של השנאי דרך גשר הדיודה והמסנן למתח מוצא מיוצב, וזה מתח המוצא תמיד נמוך ממייצב מתח הכניסה הלא-מיוצב. החיסרון העיקרי של תכנית זו הוא היעילות הנמוכה והצורך לשמור כוח כמעט בכל מרכיבי המכשיר (כלומר, היא דורשת התקנה של רכיבים שיכולים להכיל עומסים גדולים יותר מאלה הצפויים עבור אספקת החשמל בכללותה, למשל, , עבור ספק כוח בהספק של 10 וואט, נדרש שנאי בהספק של לפחות 15 וואט וכדומה). הסיבה לכך היא העיקרון שלפיו פועלים מייצבי ספק כוח ליניאריים. הוא מורכב מפיזור כוח מסוים על אלמנט הוויסות Ppac = Iload * (Uin - Uout) מהנוסחה עולה שככל שההבדל בין מתח הכניסה והמוצא של המייצב גדול יותר, כך יש לפזר יותר כוח על אלמנט הוויסות. . מצד שני, ככל שמתח הכניסה של המייצב לא יציב יותר, וככל שהוא תלוי יותר בשינויים בזרם העומס, כך הוא צריך להיות גבוה יותר ביחס למתח המוצא. לפיכך, ברור שמייצבי ספק כוח ליניארי פועלים בטווח צר למדי של מתחי כניסה מותרים, ומגבלות אלו מצטמצמות עוד יותר כאשר מוטלות דרישות מחמירות ליעילות המכשיר. אבל מידת הייצוב והדיכוי של רעשי דחף המושגים בספקי כוח ליניאריים עדיפים בהרבה על תוכניות אחרות. בואו נסתכל מקרוב על המייצבים המשמשים בספקי כוח ליניאריים. המייצבים הפשוטים ביותר (מה שנקרא פרמטריים) מבוססים על השימוש במאפייני המתח הזרם של כמה התקני מוליכים למחצה - בעיקר דיודות זנר. הם נבדלים על ידי עכבת פלט גבוהה. רמת ייצוב נמוכה ויעילות נמוכה. מייצבים כאלה משמשים רק לעומסים קטנים, בדרך כלל כרכיבי מעגל (לדוגמה, כמקורות מתח ייחוס). דוגמאות של מייצבים פרמטריים ונוסחאות לחישוב מוצגות באיור. 3.3-1.
למייצבים ליניאריים עוברים סדרה יש את המאפיינים הבאים: מתח העומס אינו תלוי במתח הכניסה ובזרם העומס, מותרים ערכים גבוהים של זרם עומס, מסופקים מקדם ייצוב גבוה והתנגדות פלט נמוכה. דיאגרמת הבלוק של מייצב ליניארי טיפוסי מוצג באיור. 3.3-2. העיקרון הבסיסי שעליו מבוססת עבודתו הוא השוואה של מתח המוצא עם כמה מיוצבים מתח ייחוס ובקרה, בהתבסס על התוצאות של השוואה זו, של אלמנט הכוח העיקרי של המייצב (בתרשים הבלוק, מה שנקרא טרנזיסטור מעבר VT1, הפועל במצב ליניארי, אבל זה יכול להיות גם קבוצה של רכיבים) , שעליו מתפזר כוח עודף (ראה נוסחה שניתנה לעיל).
ברוב המקרים של עיצוב רדיו חובבני, ספקי כוח ליניאריים המבוססים על מעגלים מייצבים ליניאריים מסדרת K(KR)142 יכולים לשמש כספקי כוח להתקנים. יש להם פרמטרים טובים מאוד, יש להם מעגלי הגנת עומס מובנים, מעגלי פיצוי תרמי וכו', הם נגישים בקלות וקלים לשימוש (רוב המייצבים בסדרה זו מיושמים במלואם בתוך ICs, אשר (יש להם שלושה פינים בלבד). עם זאת, כאשר מתכננים ספקי כוח ליניאריים הספק גבוה (25-100 W) דורש גישה עדינה יותר, כלומר: שימוש בשנאים מיוחדים עם ליבות משוריינות (בעלי מקדם יעילות גבוה יותר), השימוש הישיר במייצבים אינטגרליים בלבד הוא בלתי אפשרי בשל הספק שלהם לא מספיק, כלומר יש צורך ברכיבי כוח נוספים, וכתוצאה מכך, מעגלים נוספים של הגנה מפני עומס יתר, התחממות יתר ומתח יתר. ספקי כוח כאלה מייצרים חום רב, דורשים התקנה של רכיבים רבים על רדיאטורים גדולים, ובהתאם, הם די די. גדול; כדי להשיג מקדם ייצוב מתח פלט גבוה, נדרשים פתרונות מעגלים מיוחדים. 6. מייצב עם זרם עומס עד 5A באיור. איור 3.3-3 מציג מעגל בסיסי לבניית מייצבים רבי עוצמה המספקים זרם עומס של עד 5 A, וזה מספיק כדי להפעיל את רוב תכנוני הרדיו החובבים. המעגל עשוי באמצעות מיקרו-מעגל מייצב מסדרת KR142 וטרנזיסטור מעבר חיצוני.
בצריכת זרם נמוכה, הטרנזיסטור VT1 סגור ורק המיקרו-מעגל המייצב פועל, אך עם עלייה בצריכת הזרם, המתח המוקצה ל-R2 ו-VD5 פותח את הטרנזיסטור VT1, והחלק העיקרי של זרם העומס מתחיל לזרום דרך הצומת שלו. הנגד R1 משמש כחיישן זרם עומס יתר. ככל שההתנגדות R1 גדולה יותר, כך מופעלת הגנת הזרם נמוכה יותר (טרנזיסטור VT1 נסגר). משנק מסנן L 1 משמש לדיכוי אדוות AC בעומס מירבי. באמצעות הדיאגרמה לעיל, ניתן להרכיב מייצבים למתח של 5-15 V. דיודות הספק VD1-VD4 חייבות להיות מדורגות לזרם של לפחות 10 A. הנגד R4 מכוון במדויק את מתח המוצא (ערך הבסיס נקבע על ידי סוג שבב מייצב בשימוש, סדרת KR142). גופי כוח מותקנים על רדיאטורים בשטח של לפחות 200 ס"מ^2. לדוגמה, בואו נחשב מייצב מתח עם המאפיינים הבאים: Uout - 12 וולט; אינג - 3 א'; Uin - 20 V. אנו בוחרים מייצב מתח 12V בסדרת KR142 - KR142EN8B. אנו בוחרים טרנזיסטור מעבר המסוגל לפזר את הספק העומס המרבי Pras = Uin* Iload = 20 • 3 = 60 W (רצוי לבחור הספק טרנזיסטור גדול פי 1.5-2) - מתאים ה-KT818A הנפוץ (Pras = 100 W , Ik max = 15 A). כל דיודות מתח המתאימות לזרם, למשל, KD1D, יכולות לשמש כ-VD5-VD202. 7. החלפת ספקי כוח בניגוד לספקי כוח לינאריים מסורתיים, הכוללים כיבוי עודף מתח לא-מיוצב על אלמנט ליניארי עובר דרך, ספקי כוח דופק משתמשים בשיטות אחרות ובתופעות פיזיקליות כדי ליצור מתח מיוצב, כלומר: השפעת הצטברות האנרגיה במשרנים, כמו גם האפשרות של טרנספורמציה בתדר גבוה והמרת אנרגיה מצטברת ללחץ קבוע. ישנם שלושה מעגלים אופייניים לבניית ספקי כוח מפולסים (ראה איור 3.4-1): עלייה (מתח המוצא גבוה ממתח הכניסה), הורדה (מתח המוצא נמוך ממתח הכניסה) והיפוך (מתח המוצא יש הקוטביות ההפוכה ביחס לקלט). כפי שניתן לראות מהאיור, הם שונים רק באופן שבו הם מחברים את השראות; אחרת, עקרון הפעולה נשאר ללא שינוי, כלומר. אלמנט המפתח (בדרך כלל משתמשים בטרנזיסטורים דו-קוטביים או MIS), הפועל בתדר בסדר גודל של 20-100 קילו-הרץ, מחיל מעת לעת את מלוא המתח הבלתי-מיוצב של הקלט על המשרן למשך זמן קצר (לא יותר מ-50% מהזמן) . זרם דופק. זרימה דרך הסליל מבטיחה הצטברות של עתודות אנרגיה בשדה המגנטי שלו של 1/2LI^2 בכל פולס. האנרגיה שנאגרה בצורה זו מהסליל מועברת לעומס (בין אם ישירות, באמצעות דיודה מתקנת, או דרך הפיתול המשנית עם תיקון לאחר מכן), קבל מסנן החלקת המוצא מבטיח מתח וזרם מוצא קבועים. ייצוב מתח המוצא מובטח על ידי התאמה אוטומטית של רוחב הפולס או התדר באלמנט המפתח (מעגל משוב נועד לנטר את מתח המוצא).
תוכנית זו, על אף שהיא מורכבת למדי, יכולה להגדיל באופן משמעותי את היעילות של המכשיר כולו. העובדה היא שבמקרה זה, בנוסף לעומס עצמו, אין רכיבי כוח במעגל שמפזרים כוח משמעותי. טרנזיסטורי מפתח פועלים במצב מתג רווי (כלומר, ירידת המתח עליהם קטנה) ומפזרים כוח רק במרווחי זמן קצרים למדי (זמן פולס). בנוסף, על ידי הגדלת תדירות ההמרה, ניתן להגדיל משמעותית את ההספק ולשפר את מאפייני המשקל והגודל. יתרון טכנולוגי חשוב של ספקי כוח דופק הוא היכולת לבנות על בסיסם ספקי כוח רשת בגודל קטן עם בידוד גלווני מהרשת כדי להפעיל מגוון רחב של ציוד. ספקי כוח כאלה בנויים ללא שימוש בשנאי כוח מגושם בתדר נמוך באמצעות מעגל ממיר בתדר גבוה. זהו, למעשה, מעגל אספקת חשמל מיתוג טיפוסי עם הפחתת מתח, שבו מתח רשת מתוקן משמש כמתח הכניסה, ושנאי בתדר גבוה (קטן ועם יעילות גבוהה) משמש כאלמנט אחסון, מ. את הפיתול המשני שלו מוסר המתח המיוצב במוצא (שנאי זה מספק גם בידוד גלווני מהרשת). החסרונות של ספקי כוח דופק כוללים: נוכחות של רמה גבוהה של רעש פועם במוצא, מורכבות גבוהה ואמינות נמוכה (במיוחד בייצור מלאכת יד), הצורך להשתמש ברכיבים יקרים במתח גבוה בתדר גבוה, אשר במקרה של התקלה הקלה ביותר נכשלים בקלות "בהמוניהם" (עם במקרה זה, ככלל, ניתן להבחין בהשפעות פירוטכניות מרשימות). מי שאוהב להתעמק בחלק הפנימי של מכשירים עם מברג ומלחם יצטרך להיות זהיר ביותר בעת תכנון ספקי כוח מיתוג רשת, שכן אלמנטים רבים של מעגלים כאלה נמצאים במתח גבוה. 8. מייצב מיתוג יעיל במורכבות נמוכה על בסיס אלמנט דומה לזה המשמש במייצב הליניארי שתואר לעיל (איור 3.3-3), ניתן לבנות מייצב מתח דופק. עם אותם מאפיינים, יהיו לו ממדים קטנים משמעותית ותנאים תרמיים טובים יותר. תרשים סכמטי של מייצב כזה מוצג באיור. 3.4-2. המייצב מורכב לפי מעגל הפחתת מתח סטנדרטי (איור 3.4-1א). כאשר הוא מופעל לראשונה, כאשר הקבל C4 פרוק ועומס חזק מספיק מחובר ליציאה, זרם זורם דרך הרגולטור הליניארי IC DA1. ירידת המתח על פני R1 הנגרמת על ידי זרם זה פותחת את הטרנזיסטור המפתח VT1, אשר נכנס מיד למצב רוויה, שכן התגובה האינדוקטיבית של L1 גדולה וזרם גדול מספיק זורם דרך הטרנזיסטור. נפילת המתח על פני R5 פותחת את אלמנט המפתח העיקרי - טרנזיסטור VT2. נוֹכְחִי. עולה ב-L1, מטענים C4, בעוד שבאמצעות משוב על R8 המייצב והטרנזיסטור מפתח נעולים. האנרגיה האצורה בסליל מפעילה את העומס. כאשר המתח ב-C4 יורד מתחת למתח הייצוב, DA1 וטרנזיסטור המפתח נפתחים. המחזור חוזר על עצמו בתדר של 20-30 קילו-הרץ.
מעגל R3. R4, C2 יגדירו את רמת מתח המוצא. ניתן להתאים אותו בצורה חלקה בגבולות קטנים, מ-Uct DA1 ועד Uin. עם זאת, אם Uout מורם קרוב ל-Uin, חוסר יציבות מסוים מופיע בעומס מרבי וברמה מוגברת של אדווה. כדי לדכא אדוות בתדר גבוה, מסנן L2, C5 כלול במוצא המייצב. הסכימה די פשוטה והיעילה ביותר לרמת מורכבות זו. כל רכיבי הכוח VT1, VT2, VD1, DA1 מסופקים עם רדיאטורים קטנים. מתח הכניסה לא יעלה על 30V, שהוא המקסימום עבור מייצבי KR142EN8. יש להשתמש בדיודות מיישר לזרם של לפחות 3A. 9. התקן אל פסק מבוסס על מייצב מיתוג באיור. 3.4-3 אנו מציעים לשקול מכשיר לאספקת חשמל אל פסק של מערכות אבטחה ומעקב וידאו המבוסס על מייצב דופק בשילוב מטען. המייצב כולל מערכות הגנה מפני עומס יתר, התחממות יתר, עליות מתח מוצא וקצרים. למייצב יש את הפרמטרים הבאים:
עקרון הפעולה של מייצב הדופק במכשיר המתואר זהה לזה של המייצב שהוצג לעיל. למכשיר נוסף מטען עשוי על אלמנטים DA2, R7, R8, R9, R10, VD2, C7. מייצב מתח IC DA2 עם מחלק זרם על R7. R8 מגביל את זרם הטעינה הראשוני המרבי, המחלק R9, R10 קובע את מתח הטעינה במוצא, דיודה VD2 מגנה על הסוללה מפני פריקה עצמית בהיעדר מתח אספקה. הגנת התחממות יתר משתמשת בתרמיסטור R16 כחיישן טמפרטורה. כאשר ההגנה מופעלת, אזעקת הצליל, המורכבת על ה-DD 1 IC, נדלקת ובמקביל, העומס מנותק מהמייצב, עובר לחשמל מהסוללה. התרמיסטור מותקן על הרדיאטור של הטרנזיסטור VT1. התאמה עדינה של רמת התגובה להגנת הטמפרטורה מתבצעת על ידי התנגדות R18. חיישן המתח מורכב על המחלק R13, R15. התנגדות R15 קובעת את הרמה המדויקת של הגנת מתח יתר (13 V). אם המתח במוצא המייצב חורג (אם האחרון נכשל), ממסר S1 מנתק את העומס מהמייצב ומחבר אותו למצבר. אם מתח האספקה כבוי, ממסר S1 עובר למצב "ברירת המחדל" - כלומר. מחבר את העומס לסוללה. למעגל המוצג כאן אין הגנת קצר חשמלית עבור הסוללה. תפקיד זה מבוצע על ידי נתיך במעגל אספקת העומס, המיועד לצריכת הזרם המקסימלית.
10. ספקי כוח המבוססים על ממיר פולסים בתדר גבוה לעתים קרובות למדי, בעת תכנון מכשירים, יש דרישות קפדניות לגודל מקור הכוח. במקרה זה, הפתרון היחיד הוא להשתמש בספק כוח המבוסס על ממירי פולסים במתח גבוה ובתדר גבוה. המחוברים לרשת ~220 וולט ללא שימוש בשנאי מטה גדול בתדר נמוך ויכולים לספק הספק גבוה עם גודל קטן ופיזור חום. דיאגרמת הבלוק של ממיר פולסים טיפוסי המופעל מרשת תעשייתית מוצג באיור 34-4.
מסנן הקלט נועד למנוע כניסת רעשי דחף לרשת. מתגי מתח מספקים פולסים של מתח גבוה לליפוף הראשי של שנאי בתדר גבוה (ניתן להשתמש במעגלים חד-ושתיים). תדירות ומשך הפולסים נקבעים על ידי גנרטור מבוקר (בדרך כלל משתמשים בשליטה על רוחב הפולסים, בתדירות נמוכה יותר). בניגוד לשנאי אותות סינוסואידיים בתדר נמוך, ספקי כוח פולסים משתמשים בהתקני פס רחב המספקים העברת כוח יעילה על אותות עם קצוות מהירים. זה מטיל דרישות משמעותיות על סוג המעגל המגנטי המשמש ועיצוב השנאי. מאידך, עם הגדלת התדר, המידות הנדרשות של השנאי (תוך שמירה על ההספק המשודר) יורדות (חומרים מודרניים מאפשרים לבנות שנאים רבי עוצמה ביעילות מקובלת בתדרים של עד 100-400 קילו-הרץ). תכונה מיוחדת של מיישר המוצא היא השימוש בדיודות שוטקי במהירות גבוהה ולא בדיודות כוח קונבנציונליות, אשר נובע מהתדירות הגבוהה של המתח המיושר. מסנן הפלט מחליק את אדוות מתח המוצא. מתח המשוב מושווה למתח ייחוס ולאחר מכן שולט על המתנד. שימו לב לנוכחות של בידוד גלווני במעגל המשוב, הכרחי אם ברצוננו להבטיח בידוד של מתח המוצא מהרשת. בייצור של IP כזה, מתעוררות דרישות רציניות לרכיבים המשמשים (מה שמגדיל את העלות שלהם בהשוואה למסורתיים). ראשית, זה נוגע למתח ההפעלה של דיודות המיישרים, קבלי המסנן והטרנזיסטורי מפתח, אשר לא צריך להיות פחות מ-350 וולט כדי למנוע תקלות. שנית, יש להשתמש בטרנזיסטורי מפתח בתדר גבוה (תדר הפעלה 20-100 קילו-הרץ) ובקבלים קרמיים מיוחדים (אלקטרוליטים תחמוצתיים רגילים יתחממו יתר על המידה בתדרים גבוהים בשל השראותם הגבוהה). ושלישית, תדר הרוויה של השנאי בתדר גבוה, שנקבע על פי סוג הליבה המגנטית המשמשת (ככלל, משתמשים בליבות טורואידיות) חייבת להיות גבוהה משמעותית מתדר הפעולה של הממיר.
באיור. 3.4-5 מציג תרשים סכמטי של ספק כוח קלאסי המבוסס על ממיר בתדר גבוה. המסנן, המורכב מהקבלים C1, C2, C3 ומשנקים L1, L2, משמש להגנה על רשת האספקה מפני הפרעות בתדר גבוה מהממיר. הגנרטור בנוי לפי מעגל נדנוד עצמי ומשולב עם שלב מפתח. טרנזיסטורי מפתח VT1 ו-VT2 פועלים באנטי-פאזה, נפתחים ונסגרים בתורם. הפעלת הגנרטור ופעולה אמינה מובטחת על ידי טרנזיסטור VT3, הפועל במצב התמוטטות מפולת. כאשר המתח ב-C6 עולה דרך R3, הטרנזיסטור נפתח והקבל משוחרר לבסיס של VT2, ומתחיל את הגנרטור. מתח המשוב מוסר מהפיתול הנוסף (III) של שנאי הכוח Tpl. טרנזיסטורים VT1. VT2 מותקן על רדיאטורים מלוחים של לפחות 100 ס"מ^2. דיודות VD2-VD5 עם מחסום Schottky מונחות על רדיאטור קטן בגודל 5 ס"מ^2. נתוני משנקים ושנאים: L1-1. L2 מלופף על טבעות פריט 2000NM K12x8x3 לשני חוטים באמצעות חוט PELSHO 0,25: 20 סיבובים. TP1 - על שתי טבעות מקופלות יחד, פריט 2000NN KZ 1x18.5x7; פיתול 1 - 82 סיבובים עם PEV-2 0,5 חוט: פיתול II - 25+25 סיבובים עם PEV-2 1,0 חוט: פיתול III - 2 סיבובים עם PEV-2 0.3 חוט. TP2 מלופף על טבעת פריט 2000NN K10x6x5. כל הפיתולים עשויים מחוט PEV-2 0.3: פיתולים 1 - 10 סיבובים: פיתולים II ו- III - 6 פיתולים כל אחד, שתי הפיתולים (II ו-III) פתולים כך שהם תופסים 50% מהשטח בטבעת מבלי לגעת או חופפים אחד את השני, מתפתלים אני מלופף באופן שווה סביב כל הטבעת ומבודד בשכבה של בד לכה. סלילי מסנן מיישרים L3, L4 מלופפים על פריט 2000NM K 12x8x3 עם חוט PEV-2 1,0, מספר סיבובים - 30. KT1A יכול לשמש כטרנזיסטורי מפתח VT2, VT809. KT812, KT841. דירוגי האלמנטים ונתוני הפיתול של השנאים ניתנים עבור מתח מוצא של 35 V. במקרה שבו נדרשים ערכי פרמטרי הפעלה אחרים, יש לשנות את מספר הסיבובים בפיתול 2 Tr1 בהתאם. למעגל המתואר יש חסרונות משמעותיים בשל הרצון להפחית באופן קיצוני את מספר הרכיבים שבהם נעשה שימוש. אלה כוללים רמה נמוכה של ייצוב מתח המוצא, פעולה לא יציבה ולא אמינה וזרם פלט נמוך. עם זאת, הוא מתאים למדי להנעת העיצובים הפשוטים ביותר של הספק שונה (אם נעשה שימוש ברכיבים מתאימים), כגון: מחשבונים, מספרי מתקשרים, מכשירי תאורה וכו'.
מעגל אספקת חשמל נוסף המבוסס על ממיר דופק בתדר גבוה מוצג באיור. 3.4-6. ההבדל העיקרי בין תכנית זו לבין המבנה הסטנדרטי המוצג באיור. 3 .4-4 הוא היעדר מעגל משוב. בהקשר זה, יציבות המתח על פיתולי המוצא של שנאי HF Tr2 נמוכה למדי ונדרש שימוש במייצבים משניים (המעגל משתמש במייצבים משולבים אוניברסליים המבוססים על IC מסדרת KR142). 11. מייצב מיתוג עם טרנזיסטור MIS מפתח עם קריאת זרם מזעור ויעילות מוגברת בפיתוח ובנייה של ספקי כוח מיתוג מתאפשרים על ידי שימוש בסוג חדש של ממירי מוליכים למחצה - טרנזיסטורים MOS, כמו גם: דיודות בעלות הספק גבוה עם התאוששות מהירה לאחור, דיודות שוטקי, מהירות במיוחד דיודות, טרנזיסטורי אפקט שדה עם שער מבודד, מעגלים משולבים לשליטה באלמנטים מרכזיים. כל האלמנטים הללו זמינים בשוק המקומי וניתן להשתמש בהם בתכנון של ספקי כוח יעילים במיוחד, ממירים, מערכות הצתה למנועי בעירה פנימית (ICE) ומערכות התנעה של מנורות פלורסנט (LDL). סוג של התקני כוח בשם HEXSense - טרנזיסטורי MOS עם חישת זרם - עשוי לעניין מאוד גם מפתחים. הם רכיבי מיתוג אידיאליים עבור מיתוג של ספקי כוח מוכנים לשליטה. ניתן להשתמש ביכולת לקרוא זרם טרנזיסטור מתג במיתוג ספקי כוח כדי לספק את משוב הזרם הנדרש על ידי בקר אפנון רוחב פעימה. זה משיג פישוט של התכנון של מקור הכוח - הדרה של נגדי זרם ושנאים ממנו. באיור. איור 3.4-7 מציג תרשים של ספק כוח מיתוג של 230 וואט. מאפייני הביצועים העיקריים שלו הם כדלקמן:
המעגל בנוי על בסיס מאפנן רוחב דופק (PWM) עם ממיר בתדר גבוה במוצא. עקרון הפעולה הוא כדלקמן. אות הבקרה של טרנזיסטור המפתח מגיע ממוצא 6 של בקר PWM DA1, מחזור העבודה מוגבל ל-50% על ידי הנגד R4, R4 ו-C3 הם מרכיבי התזמון של הגנרטור. ספק כוח עבור DA1 מסופק על ידי שרשרת VD5, C5, C6, R6. הנגד R6 מיועד לספק מתח אספקה במהלך הפעלת הגנרטור; לאחר מכן, משוב מתח דרך L1, VD5 מופעל. משוב זה מתקבל מפיתול נוסף של משנק המוצא, הפועל במצב הפוך. בנוסף להפעלת הגנרטור, מתח המשוב דרך השרשרת VD4, Cl, Rl, R2 מסופק לכניסת משוב המתח DA1 (פין 2). דרך R3 ו-C2 מסופק פיצוי, המבטיח את היציבות של לולאת המשוב. האלמנט המרכזי של VT2 הוא טרנזיסטור MOS חישת זרם IRC830 מבית International Rectifier. אות הקריאה הנוכחי מסופק מ-VT2 לפין 3 של DA1. רמת המתח בפין קריאת הזרם נקבעת על ידי הנגד R7 והיא פרופורציונלית לזרם הניקוז, C9 מדכא עליות בקצה המוביל של דופק זרם הניקוז, מה שעלול לגרום לפעולה מוקדמת של הבקר. VT1 ו-R5 משמשים לקביעת חוק הבקרה הנדרש. שימו לב שזרם החישה מוחזר לקריסטל בפין המקור. זה נעשה למטרה זו. כדי למנוע שגיאת קריאת זרם שעלולה להתרחש עקב נפילת מתח על פני התנגדות פיני המקור הטפילי. בהתבסס על מעגל זה, ניתן לבנות מייצבי דופק עם פרמטרי פלט אחרים. 12. מכשירי פריקת גז מודרניים כ-25% מהחשמל בעולם נצרך על ידי תאורה מלאכותית, מה שהופך אותו לאזור אטרקטיבי ביותר למאמצים לשיפור יעילות האנרגיה והפחתת צריכת האנרגיה. נכון לעכשיו, מקורות האור החסכוניים הנפוצים ביותר הם מנורות פריקת גז, המשמשות יותר ויותר במקום מנורות ליבון קונבנציונליות. עיקרון הפעולה של מנורות כאלה הוא זוהר הזוהר של הגז הכלול בתוך המנורה כאשר זרם זורם דרכה (התמוטטות במתח גבוה), אשר מובטח על ידי הפעלת מתח גבוה על האלקטרודות של המנורה. ניתן לחלק מנורות פריקת גז לשני סוגים, הראשון הוא מנורות בעוצמה גבוהה, ביניהן הנפוצות ביותר הן: מנורות כספית, מנורות נתרן בלחץ גבוה ומנורות הליד מתכת, הסוג השני הוא מנורות פלורסנט בלחץ נמוך. מנורות לחץ נמוך משמשות לתאורה ברוב המקרים של חיי היומיום - בבניינים מנהליים, משרדים, בנייני מגורים: הם נבדלים באור לבן עשיר. קרוב לאור יום (ומכאן השם - "מנורות פלורסנט"). מנורות לחץ גבוה משמשות לתאורה חיצונית - בפנסי רחוב, זרקורים וכו'. בעוד שמנורת ליבון קונבנציונלית היא עומס התנגדות קבוע כשהיא מופעלת, לכל מנורות HID יש מאפייני עכבה שליליים. הדורשים ייצוב זרם. בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון נקודות כגון: מצב הפעלה תהודה, הגנה במקרה של כשל מנורה; הצתה במתח גבוה, בקרת אוטובוס כוח מיוחדת. המצב העיקרי שעל מנורת פלורסנט להקפיד על כל חיי השירות שלה הוא המצב הנוכחי (באופן אידיאלי, יש צורך בייצוב כוח לאורך כל תקופת פעולת המנורה). ככלל, מנורות מופעלות על ידי מתח חילופין כדי להשוות את הבלאי של האלקטרודות (אם מופעלות על ידי מתח קבוע, חיי השירות קצרים ב-50%). 13. נטלים מגנטיים ואלקטרוניים כדי לשלוט מנורות פריקת גז, מה שנקרא נטל מגנטי (ראה תרשים באיור 3.5-1), עם זאת, בשל חוסר היעילות וחוסר האמינות שלו, מעגלי בקרה אלקטרוניים הפכו לאחרונה יותר ויותר נפוצים - נטל אלקטרוני, שיכול להגדיל באופן משמעותי את היעילות ואת חיי השירות של מערכות תאורה, להפוך את האור יותר אחיד וטבעי לעיניים.
המעגל הבסיסי של נטל אלקטרוני עם תהודה סדרתית מוצג באיור. 3.5-2. באמצעות נטלים אלקטרוניים, אתה יכול לשלוט על מנורות בכל עוצמה; כל התקנים נוספים יכולים להיות מובנים במעגל (לדוגמה, ממסר צילום שמדליק את התאורה בשעת בין ערביים ומכבה אותה עם עלות השחר). 14. מעגל בקרה למנורת פלורסנט בהספק של עד 40W כדי לשלוט במנורת פלורסנט (FLL) עם הספק של עד 40 W, המעגל המוצג באיור. 3.5-3. מתח אספקה ~220 V מסופק לכניסות L1 ו-L2. מתח ה-DC המתושר על ידי דיודות VD1 -VD4 הוא כ-320 V. הקבלים C1 ו-C2 פועלים כמסנן קלט קיבולי. אפשר גם להשתמש ברשת ~110V, במקרה זה הספק מסופק לכניסות L1 (L2) ו-N. ודיודות VD1. VD3 (VD2, VD4) עם קבלים C1 ו-C2 פועלים ככפיל מתח חצי גל. DA1 (IR2151) הוא מעגל בקרה של טרנזיסטור MOS עם מתנד פנימי הפועל ישירות מאפיק החשמל דרך R1. המייצב הפנימי מקבע את מתח האספקה ב-15 V. השערים נחסמים כאשר מתח האספקה יורד מתחת ל-9 V. במתח אוטובוס DC נומינלי של 230 וולט, לפולס הפלט של הגל הריבועי יש מתח אפקטיבי של 160 וולט, והתדר נקבע על ידי בחירה של R2 ו-C4 כדי להתקרב לתדר התהודה של המנורה. המנורה פועלת במעגל התהודה הסדרתי שלה, המורכב ממשרן סדרתי L1 וקבל shunt C6, המצוי במקביל לתרמיסטור מקדם טמפרטורה חיובי. לתרמיסטור (ניתן להשתמש בנורת ניאון גם למטרה זו) יש התנגדות נמוכה כשהוא קר והתנגדות גבוהה מאוד כשהוא חם, כשהוא מתחמם בגלל הזרם העובר בו. מטרת התרמיסטור היא להבטיח עלייה חלקה במתח על פני האלקטרודות של המנורה כשהיא דולקת. במקרים בהם המנורה דולקת כל הזמן או נדלקת/כבויה לעיתים רחוקות מאוד, ניתן להסיר את התרמיסטור. במקרה זה, המנורה נדלקת באופן מיידי, מה שעלול להוביל לבלאי מהיר. 15. מעגל בקרה תת-מיניאטורי למנורות פלורסנט עד 26W תרשים המעגל הבא המוצג באיור. 3.5-4, מאפשר לך לשלוט במנורת פלורסנט (FLL), תוך מימדים תת-מיניאטוריים, שכן היא אינה משתמשת בממירי חשמל (IC IR51H420 משלב מתגי IC IR2151 ו- MIS במארז אחד). עוצמת המנורה המקסימלית במקרה זה לא תעלה על 26 וואט, וזה די מספיק כדי להאיר מקום עבודה אחד.
16. ממירי בוסט ומכפילי מתח בדרך כלל, אם לתכנון יש חשמל, נעשה שימוש בשנאים כדי להשיג את כל מתחי האספקה. ממירי Boost ומכפילי מתח משמשים כאשר יש צורך להשיג מתחים גבוהים ממתח האספקה במכשירים לבישים המופעלים באמצעות סוללות או סוללות נטענות. ניתן להרכיב ממירי הספק נמוך (עד 100-200 mW) באמצעות אלמנטים נפרדים ללא שימוש בשנאים; ממירי הספק גבוה דורשים שנאי. כדי להשיג מתח כפול או משולש, אתה יכול להשתמש במה שנקרא. מכפילי מתח (ראה פרק 2). 17. כפיל מתח ללא שנאי למכשירים קטנים באיור. 3.6-1 מציג תרשים של ממיר מתח 9 V -> 18 V עבור מכשירים שצורכים לא יותר מ-100 mA במתח אספקה של 18 V. הממיר כלול במעגל סירנה פרקטי למערכות אבטחה ואזעקה. מחולל הבקרה מיוצר על פי תכנון סטנדרטי. במוצא D 1.2 נוצרים פולסים מלבניים בתדר של 1 הרץ. הפולסים מסופקים לגנרטור מבוקר Dl.3, D1.4 ושרשרת של R3, R2, C2, המשפיעה על עומק האפנון. R4, R5, C3, C4 נבחרים בהתאם לתדר התהודה של פולט הקרמי piezo B 1 בטווח של 1,5-3 קילו-הרץ. כדי להגדיל את המשרעת על פיזוקריסטל, מוכנס מכפיל למעגל. האות מהמוצא DD1.4 עובר לזוג המשלים VT5, VT6 ולאחר מכן למכפיל VD3, VD4, C5, Sat. המתח ב-C6 עם זרם עומס של 50 mA והספק ראשי של 9 V הוא כ-16 V. ניתן להגדיל מעט את הספק המכפיל על ידי שימוש בקבלים בעלי דירוג גבוה יותר. ניתן להפעיל את המעגל במתח של 6-15 וולט (15 וולט הוא המקסימום עבור IC מסדרת 561), במקרה של אספקת 15 וולט, המתח במוצא המכפיל יהיה ns פחות מ-25 וולט ב- עומס של 80 mA.
18. ממיר עוצמתי להנעת מכשירי חשמל ביתיים באיור. איור 3.6-2 מציג דיאגרמה סכמטית של ממיר רב עוצמה להפעלת מכשירי חשמל ביתיים (טלוויזיה, מקדחה, משאבה חשמלית וכו') מסולל רכב. הממיר מספק מתח מוצא של 220 וולט, 50 הרץ לעומס של עד 100 וואט. בעומס מרבי, הזרם הנצרך מהסוללה אינו עולה על 10A. מספר החלקים במכשיר נשמר למינימום. שבב DD1.1 מכיל מתנד מאסטר בתדר של 100 הרץ. התאמה עדינה של התדר (החשובה לפעולה תקינה של הציוד) מתבצעת על ידי נגדים R1 ו-R2. חלוקת תדרים ב-2 ובקרת טרנזיסטור מסופקים על ידי המחצית השנייה של המיקרו-מעגל - D1.2. טרנזיסטורים VT1, VT2 כלולים כדי להבטיח פעולה תקינה של יציאות DD1.2 בזרם עומס מרבי. טרנזיסטורי פלט VT3, VT4 מותקנים על רדיאטורים בשטח של לפחות 350 ס"מ^2. כדי להחליק חזיתות מלבניות, מתוכנן קבל C3, אשר, יחד עם פיתול הפלט והעומס, יוצר מערכת תהודה. הקיבולת שלו תלויה מאוד באופי העומס. שנאי TP1 מיוצר על ליבה מגנטית של המותג ShLM או PLM עם הספק כולל של 100 W. פיתולים I ו-II מכילים כל אחד 17 פיתולים של חוט PEV-2 2,0 מ"מ, פיתול III מכיל 750 סיבובים של חוט PEV-2 0,7 מ"מ. מעגל זה קל מאוד להמרה לממיר מתח בתדר גבוה (תדר המרה ~25 קילו-הרץ). לשם כך, די להעלות את התדר של המתנד הראשי ב-D1.1 ל-50 קילו-הרץ, לשנות את הקיבולים C1 ו-C2 ב-180 pF, ולהחליף את TP1 בשנאי בתדר גבוה. הספק של הממיר תלוי בעומס של טרנזיסטורי המוצא; הזרם המרבי שהם יכולים לספק לא יעלה על 8A בזרוע. כדי להגדיל את הזרם, מספר סיבובי השנאי בפיתולים 1 ו-8 מצטמצם ל-10-25. במוצא הממיר מותקנים גשר דיודה ומסנן גבוה, הרכיבים המשמשים בהם חייבים להבטיח פעולה תקינה בתדר של XNUMX קילו-הרץ.
19. הגנת מתח יתר ברשתות תעשייתיות וביתיות, ניתן לרשום עליות מתח בלתי צפויות לעתים קרובות למדי, והמתח ברשת יכול לעלות על המתח הנומינלי ב-20-40%. זריקות כאלה ניתן לחלק לשתי מחלקות: 1. לטווח קצר - עלייה באמפליטודה על פני מספר תקופות. 2. לטווח ארוך - עלייה במתח על פני מספר שניות או דקות. הראשון ניתן לייחס סביר יותר לרעש דחף, הקשור למעבר של כמה עומסים חזקים על הקו (מכונות ריתוך, מנועים, גופי חימום). אין ספק שיש להם השפעה על מכשירי חשמל ביתיים ובמיוחד על האלמנטים הרגישים של ספקי כוח לטלוויזיות ומרכזי שמע. שנמצאים לרוב בתפקיד מסביב לשעון. 20. התקן הגנת רעשי דחף רשת המכשיר המגן מפני רעש דחף מוצג באיור. 3.7-1. המעגל מורכב מהצמתים הבאים:
ספק הכוח מייצר שני מתחים: +24 V - להפעלת שנאי הדופק, +5 V - להפעלת ה-IC של המכשיר.
יחידת בקרת המתח מורכבת על Rl, R2, R3. מהמחלק, המתח מסופק לכניסת המשווה. רמת ההדק של מתח יתר נקבעת על ידי הנגד R2 (מיקום המחוון נבחר כך שהמשווה על סף הפעלה בכניסת 245 וולט). כאשר כניסת ההשוואה חורגת מערך המשרעת שצוין, היא מתחלפת ופולסים מלבניים בתדר של 25 הרץ מופיעים במוצא. במצב ההתחלתי, פלט D1.2 נשמר ברמה לוגית גבוהה, המאפשר את פעולתו של מחולל בקרת הטריאק (לשמירה עליו במצב פתוח). טרנזיסטור VT1 שולט בשנאי הדופק. יצירת פעימות מתח עוצמתיות פתוחות. תדר הגנרטור נבחר להיות 25 קילו-הרץ כדי לפתוח במהירות את מתג ההפעלה ברגעי המעבר דרך "אפס" (אם תדר הבקרה אינו מספיק, עלול לקרות שכאשר מופיעים נחשולי מתח גבוה במהלך ההפעלה וצורת ההפעלה האות הסינוסואידי מעוות, למערכת לא יהיה זמן להגיב והאות המעוות יישלח לעומס). מעגל ההבחנה באלמנטים D1.1 ו-D1.2 אוסר על פעולת הגנרטור כאשר מגיעה רמה נמוכה מהפלט של המשווה (כאשר מתח הסף ברשת עולה) ועם השהיה של 9 שניות מאפשר גנרטור שיתחיל כשהמתח יורד לערך סף של 240 וולט. שנאי פעימות TP1 מלופף על תיל מתניטו בגודל סטנדרטי K20x10x7,5 מדרגת פריט 2000NN ומכיל: פיתול I - 100 סיבובים, פיתול II - 40 סיבובים של חוט PELSHO-0,22. הפיתולים מבודדים מהטבעת בשכבת בד לכה ומניחים בצדדים מנוגדים של הטבעת. כאשר הספק העומס הוא יותר מ-300 וואט, יש להתקין את הטריאק על הרדיאטור. פרסום: cxem.net
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ מזון מחרקים ייצור חקלאות נטולת פסולת ▪ הסכנה בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ
▪ קטע אתר מגברים בתדר נמוך. בחירת מאמרים ▪ מאמר ניצוץ אלוהים. ביטוי עממי ▪ מאמר מלוח שנתי ריחני. אגדות, טיפוח, שיטות יישום ▪ מאמר מקלט רדיו משולב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר מייצב דו קוטבי בעל הספק נמוך, 220 וולט 200 מיליאמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה