ממיר של סוללת מתח DC 12 V למתח AC 220 V 50 Hz. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ממיר של סוללת מתח DC 12 V למתח AC 220 V 50 Hz. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ממירי מתח, מיישרים, ממירי מתח

ישנם ממירי מתח רבים המתוארים בספרות, אך כמעט לכולם יש חסרונות רציניים. עיצבתי ממיר נקי מחסרונות אלו. בכך יצאתי מהקריטריונים הבאים:

1. ההספק המרבי המסופק לעומס חייב להיות לפחות 1 קילוואט. מצב זה אילץ אותנו לנטוש טרנזיסטורים חזקים בקטע ההספק (שהם "נקודה כואבת" בממירי הספק של 100-300 W) ולהשתמש ב-SCR חזקים.

2. צורה קרובה לסינוסואידלית של מתח המוצא במוצא הממיר מושגת על ידי בחירת הקיבול של קבל המחובר במקביל לעומס או על ידי שימוש בממירי זרם בקטע הכוח.

3. ביטול זרמים "דרך". בעיה זו רלוונטית מאוד וטמונה בעובדה שזמן ההדלקה של הטרנזיסטור או התיריסטור קטן מזמן הכיבוי, כלומר. מכשיר אחד נדלק ומספק זרם לפיתול הראשוני של השנאי, והשני, שאמור להיות כבוי ברגע זה, מספק זרם גם למתפתל. פתרתי בעיה זו על ידי הפחתת משך פעימות הבקרה בזמן מספיק לסגירה מלאה של ה-SCR.

4. כיבוי אוטומטי של המכשיר כאשר הסוללה ריקה עמוק מושגת באמצעות התקן סף.

5. הפעלה אוטומטית של הממיר במקרה של הפסקת חשמל וטעינת המצבר (עם ניתוק מהמטען בפריקה מלאה) בנוכחות מתח ברשת מובטחת על ידי שימוש במעגל ממסר ומטען אוטומטי.

התרשים הפונקציונלי של הממיר מוצג באיור 1.

ממיר מתח DC 12 V סוללה למתח AC 220 V 50 Hz

אם יש מתח רשת של 220 וולט, העומס מחובר לרשת, והסוללה מחוברת למטען. כאשר מתח הרשת נכשל, מתח סוללה 12V מסופק לממיר המתח והעומס מחובר אליו. כל הפעולות הללו מבוצעות על ידי מכשיר מיתוג, הכולל מטען אוטומטי.

המתנד הראשי (MO) מייצר פולסים מלבניים באורך של 10 אלפיות השנייה ובתדר של 50 הרץ. מהיציאות של ה-CG מסופקים פולסים לקו ההשהיה (LZ) ולמונו-יציב. ה-LZ משמש להבטיח שרמת היומן "1" מגיעה למעגל צירוף המקרים 1 μs מאוחר יותר מהדופק מהמונו-יציב. משך הדופק של הרטט היחיד מופחת ממשך פעימת ה-SG וחייב להיות גדול יותר ממשך הכיבוי של התיריסטורים בשימוש. מעצב פעימות היציאה (PF) מוציא פולסי בקרה לאלקטרודות הבקרה של תיריסטורים של יחידת הכוח (SP).

תרשים סכמטי של מערכת הבקרה עבור חלק הכוח של ממיר המתח מוצג באיור 2, ודיאגרמות מתח בנקודות אופייניות מוצגות באיור 3.

(לחץ להגדלה)

ממיר מתח DC 12 V סוללה למתח AC 220 V 50 Hz

ה-SG מיוצר על רכיבי NAND DD1.1, DD1.2. תדר הפולס במוצאו נקבע באמצעות מד תדר על ידי בחירת הנגד R1. פולסים בתדר של 50 הרץ מסופקים דרך ה-LZ בשרשרת המשלבת R2C2 לכניסה DD1.4. זמן ההשהיה של הדופק הוא בערך 1 µs. קלט 13 DD1.4 מקבל פולסים מה-one-shot DD2.1, שהפולסים המפעילים שלו הם טיפות המתח החיוביות של פולסי המחולל הראשי. משך הפולסים של צילום אחד נקבע על ידי האלמנטים R3C3. קו ההשהיה משמש כך שמפל המתח החיובי של פולס ה-SG מגיע לכניסה 12 DD1.4 מאוחר יותר מאשר מפל המתח השלילי של הדופק המופיע בכניסה 13 DD1.4, ואין גל שלילי של דופק מבוסס על טרנזיסטור VT1 עם משך זמן השווה לטריגר זמן התגובה DD2.1.

משך הפולסים של רטט יחיד נבחר להיות כ-20 מיקרון על מנת לסגור באופן מהימן את התיריסטורים של קטע הכוח מסוג TCh125, שזמן ההפעלה שלו הוא 6 מיקרון. בעת שימוש בסוגים אחרים של תיריסטורים, יש צורך לחשב מחדש את הדירוגים של R3 ו-C3. דופק בקרה חיובי עם משך זמן של 2 μs מוסר מהאספן של הטרנזיסטור VT9,98. באופן דומה, נוצר דופק Uу2, שנמצא באנטיפזה עם הדופק Uу1. ההספק והערך של הנגדים R8 ו-R9 נבחרים בהתאם לסוג הטרנזיסטורים המשמשים: R9 = R8 < 12 V/Iopen, PR8 = PR9 = 144/R8 = 144/R9.

אם אתה משתמש במספר סוללות המחוברות בסדרה בממיר מתח, מידות השנאי T1 יופחתו משמעותית, וכדי להשיג את ההספק הנדרש בעומס, ניתן לבחור SCR עם זרם נמוך יותר.

תכנון המעגל של חלק הכוח של הממיר יכול להיפתר בקלות רבה באמצעות תיריסטורים עוצמתיים לכיבוי (איור 4).

ממיר מתח DC 12 V סוללה למתח AC 220 V 50 Hz

העומס של המהפך הוא הפיתול העיקרי של שנאי T1. העומס של 220 וולט מחובר לפיתול המשני של השנאי. השנאי מחושב בשיטה שפורסמה שוב ושוב בספרות חינוכית. קבל מחובר במקביל לעומס כדי לקבל צורת גל מתח קרובה לסינוסי. הקיבולת שלו תלויה בעומס ונקבעת בניסוי.

אם יש דופק בקרה Uу1, תיריסטורים VS1 ו- VS4 מופעלים ו- VS2 ו- VS3 כבויים. מתפתל השנאי w1 מחובר בקצה השמאלי לאפיק הכוח החיובי, ובקצה הימני לשלילי, והזרם זורם כפי שמוצג באיור 4. בהיעדר Uу1 ונוכחות Uу2, VS1 ו- VS4 כבויים, המתח והזרם של סלילה w1 משנים כיוון.

כאשר VS1 ו- VS4 נעולים בזמן t2, למרות הגעתו של דופק נעילה ל- VS2 ו- VS3, זרם העומס פנימה, עקב נוכחות השראות Ln, יטה לשמור על כיוונו. על מנת לפתוח את הנתיב לזרם העומס לאחר נעילת VS1 ו- VS4, התיריסטורים עוברים shunt עם דיודות VD10 - VD40. לכן, זרם העומס נמצא ב-t2

פתרון מעגל מורכב יותר לבניית חלק הכוח של הממיר הוא השימוש במהפך זרם, המוצג באיור 5.

ממיר מתח DC 12 V סוללה למתח AC 220 V 50 Hz

ממירי זרם עם ווסת תיריסטור אינדוקטיבי נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה, למשל, ביחידות אל-פסק; ההספק שלהם מגיע למאות קילוואט. צורת מתח המוצא קרובה לסינוסואידלית, מה שמאפשר להשתמש בהם ללא מסננים בצד AC.

בשל השראות הגדולה של משנק ההחלקה Ld, מזהה זרם המהפך (זרם מקור E) יכול להיחשב מוחלק באופן אידיאלי. דופק חיובי Uу1 פותח תיריסטורים VS1 ו- VS4, דופק חיובי Uу2 פותח תיריסטורים VS2 ו- VS3. זרם הכניסה של מזהה המהפך, הודות למיתוג התקופתי המבוצע על ידי התיריסטורים, מומר לזרם חילופין מלבני באלכסוני הגשר. קבל SK הוא קבל מיתוג. זה משמש ליצירת מתח חסימה על טרנזיסטורים.

כדי לבטל את התלות החזקה של מתח העומס בערך העומס, נעשה שימוש בממיר מתח AC מתכוונן עם עומס אינדוקטיבי (אלמנטים VS5, L). לזרם שהוא צורך יש את ההרמוניה הראשונה, שהסטת הפאזה שלו ביחס למתח שווה תמיד ל-π/1. המשרעת של ההרמוניה הראשונה של הזרם תלויה בזווית הבקרה α, השווה להזזת הפאזה של פולסי הבקרה על VS2 ביחס לרגע שינוי המתח Un. לכן, מעגל ממיר מתח זה נחשב לשראות מבוקרת. על ידי התאמת iL על ידי שינוי הזווית α באמצעות מעגל בקרה, יש צורך להגדיר את אותו זרם iL שבו זווית ההסטה β בין הזרם in למתח Un נשארת ללא שינוי, ואז המתח על העומס יהיה קבוע כאשר לטעון שינויים שוטפים.

נוסחאות לחישוב Sk, Ld, L. עבור קומוטציה רגילה, זווית ההסטה β בין מתח לזרם חייבת להיות β≥ωtoff, כאשר ω = =2πf = 314 s-1 תדר זוויתי; toff - זמן לכבות את התיריסטור; tgβ = = bc/(yсosϕн tgϕн), כאשר bc = ωC מודול מוליכות של הקבל Ск; yn = 1/zн מודול מוליכות עומס.

כוח עומס פעיל Pn = Eid = = Unincosϕ.

כוח תגובתי של הקבל Qc = = U2нωСк.

כוח תגובתי של העומס Qн = Рнtgϕн.

כוח תגובתי הנצרך על ידי המהפך Qi = Qc - Qn.

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

השראות של המשרן Ld≥ {E[1 - cos(β + π/6)]cosϕ}/72fPнcosβ, אם β<π/6. Ld≥ E2sin2β/144fPнos2β, אם β≥π/6;

עומס אינדוקטיבי L≥1,4Unsin(α- π/2)/ωiL ≥ 1,4Un.ωiL, כאשר α היא זווית הבקרה של הטריאק VS5, iL = Iw1maxsin(α - π/2). Triac VS נבחר גם לפי iL הנוכחי.

דיאגרמת המעגלים לשליטה ב- VS5 triac מוצגת באיור 6. מעגל זה בנוי על רטט יחיד DD2.1, המייצר פולסים באורך של לא יותר מ-10 אלפיות השנייה (בחר את הקיבול של הקבל C1). פולסים חד-פעמיים מופעלים ממעגל הבקרה (איור 2). משך הפולסים מווסת על ידי הנגד R1. פולסי בקרה עבור triac Uу2 מוסרים מהאספן של הטרנזיסטור VT3. הערך וההספק של הנגד R3 תלויים בזרם הפתיחה של הטריאק VS5 שנבחר בקטע ההספק: R3 < E/Iopen; PR3= = E2/R3.

אם הספק העומס הנדרש אינו עולה על 200...300 W, ניתן ליצור את חלק ההספק של הממיר באמצעות טרנזיסטורים לפי התרשים באיור 7. היעדר ההשפעה של "זרמים דרך" מובטחת על ידי תכנון המעגל של מערכת הבקרה על פי איור 2.

מחבר: א.נ.מנקובסקי

ראה מאמרים אחרים סעיף ממירי מתח, מיישרים, ממירי מתח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מנקה קירות גרפיטי 25.04.2021

אמנות רחוב שונה. לפעמים יצירות מופת אמיתיות נתקלות, אבל, ככלל, ציורים לא מורשים על הקירות מוערכים כטעם רע רגיל וחוליגניזם. הבעיה נופלת כמובן על כתפי הבעלים והדיירים, שצריכים לנקות ולצבוע מחדש את הקירות.

מומחים איטלקים יצרו כלי מיוחד שיעזור לכם לעשות את העבודה הזו מהר יותר ובפחות מאמץ. אנחנו מדברים על חומר בעל ננו-מבנה, מפרטים המפתחים.

העובדה היא שלצבעים בצבעים שונים יש הרכב כימי דומה, אך לא זהה, אומרים מומחים. לכן, הם לא נשטפים באותה מידה עם נוזלים מיוחדים. אפשר למשל להסיר שחור ואדום ולהשאיר צהוב שהוא צבע הקיר עצמו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מרכז הנתונים של מיקרוסופט בתחתית חופי סקוטלנד

▪ פלזמה עם מנגנון קירור מהיר במיוחד

▪ מצב משפחתי של אדם ומצב בריאותו

▪ שעון מחלת תנועה

▪ איבר חדש שנמצא בגוף האדם

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר למי שאוהב לטייל - טיפים לתיירים. בחירת מאמרים

▪ מאמר קח את המעיל שלך, בוא נלך הביתה! ביטוי עממי

▪ מאמר כיצד עובד נאומו של יבגני ליאונוב כאשר דיבב את פו הדוב? תשובה מפורטת

▪ מאמר מנהל CTO. תיאור משרה

▪ מאמר טרנזיסטורים דו-קוטביים של שער מבודד (IGBT או IGBT). אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מכשיר החזקת קו טלפון. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר