מגבר כוח תלת מצבים. תכנית, תיאור

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

מגבר כוח תלת מצבים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

המאמר מתאר מגבר כוח שאינו הפיך הפועל בזרם ישר במצב מיתוג לעומס פעיל-אינדוקטיבי. על מנת להפחית את צריכת האנרגיה, לאחר הפעלת המפעיל, העומס מועבר מהמתח הקבוע המדורג למצב השלישי - מצב כוח דופק עם מחזור עבודה לא מווסת.

עומסים פעילים-אינדוקטיביים (סולנואידים, צימודים, אלקטרומגנטים, ממסרים וכו') הפועלים על זרם ישר נמצאים בשימוש נרחב הן בייצור והן בחיי היומיום. רוב העומסים הללו פועלים במצב הדלקה-כיבוי, הם מחוברים דרך מגברים, והם אינם דורשים היפוך (שינוי סימן מתח המוצא). בדרך כלל, מגבר כזה פועל במצב ממסר, כאשר אות הבקרה מקבל רק שני ערכים קיצוניים, המתאימים להיעדר זרם בעומס או לזרם המדורג. גודל כוח המתיחה של המפעיל מסופק על ידי זרם העומס המדורג. לאחר הפעלת המפעיל, מוליכות המעגל המגנטי שלו עולה, וכדי לשמור עליו במצב עבודה יש להפחית את זרם העומס במחצית מהזרם הנקוב, דבר שיחסוך בחשמל.

אופן פעולת הממסר של המגבר, כביכול, מבטל את המצב השלישי של מעגל העומס ללא נגד נטל נוסף, המכבה חלק ממתח העומס, או ללא מקור כוח נוסף במתח השווה למחצית מהנומינלי. . מגברים כאלה מתוארים, למשל, ב- [1], ומוכרים בשמות שונים. הנוכחות של נטל או מקור כוח נוסף הוא החיסרון העיקרי של מעגלים כאלה.

המכשירים המתוארים להלן, לאחר ההפעלה למצב הזרם המדורג, לאחר זמן מוגדר מסוים, נכנסים למצב השלישי, שבו נוצר חלק מהמתח המדורג בעומס, וכתוצאה מכך מתקבל הערך הבלתי מווסת של האחרון. של שינוי משך הזמן היחסי של מתח הדופק בעומס, כלומר. על ידי אפנון רוחב דופק (PWM) של המגבר. המגבר נשלט על ידי אפנן PWM הפועל בתדר מסוים בהתאם לקבוע זמן הטעינה.

(לחץ להגדלה)

המאפיינים הטכניים העיקריים של המכשיר:

זרם עומס מדורג, A, לא יותר.......2
מתח עומס מדורג, V......24...27
מתח בקרה, V, לא פחות.......9
זרם בקרה, mA, לא פחות.......2
זרם עומס הפעלה לאחר הפעלת המכשיר, לא פחות.......0,5Inom
זמן החזקה של זרם עומס מדורג, s, לא יותר.......8

המכשיר (איור 1) מורכב ממגבר הספק (PA) על הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2, הפועל במצב מיתוג, ומעגל לוגי DD1 השולט בו, המיוצר על אותה חבילה של המיקרו-מעגל K561LN2. המיקרו-מעגל מופעל מאות הקלט, ואסור שיהיו הקפצות של אות הקלט לצורך פעולה אמינה של המכשיר. לממירים DD1.1 ו-DD1.4 יש מעגל השהיית אות כניסה; לממירים DD1.2, DD1.3 ו-DD1.5 יש מעגל מחולל פולסים מלבני שיכול לספק גם את התדר הנדרש (קבל C2) וגם את הדופק היחסי משך זמן (נגדים R3, R4). דיודה VD4 פועלת כמעגל אנטי-צירוף מקרים, והמהפך DD1.6 משמש כדי להשיג את הגודל והפאזה הנדרשים של האות השולט על ה-PA. דיודות VD5, VD6 מגנות על המגבר במקרה של קצר חשמלי בעומס, אשר מנוהל על ידי הדיודה ההפוכה VD7.

המכשיר פועל באופן הבא. במצב ההתחלתי, מתח הכניסה אינו מופעל, המיקרו-מעגל אינו מופעל, מתח הבקרה אינו מסופק לכניסת ה-PA, העומס אינו מופעל. כאשר מתח בקרה מופעל על כניסת המכשיר, מתח אספקה מסופק ל-DD1, הקבל C1 מתחיל להיטען, ועד שיופיע מתח על הקבל השווה למתח מיתוג הסף של המהפך (טון = 0,7R1C1), המתח במוצא 12 שווה ללוג "0". במקביל, מתח מלבני עם מחזור עבודה של 6 מופיע ביציאה 2 של הגנרטור, אך עד להפעלת מעגל ההשהיה, המתח נשאר בלוג "10" ביציאה 1.6 של מהפך DD1. ה-PA נדלק, העומס מסופק במתח נקוב. מתח זה מוחזק על פני העומס עד לסיום התהליכים החולפים ויכול להשתנות בין עשיריות השנייה למספר שניות על ידי בחירת קבל C1. לאחר שמעגל ההשהיה מופעל ביומן "1" ביציאה 6 של הגנרטור, יומן "1" מופיע בכניסה 11 של מהפך DD1.6, ובהתאם, יומן "0" ביציאה 10 שלו. ה-PA נסגר, המתח מהעומס מוסר.

הופעת יומן "0" במוצא הגנרטור תדליק שוב את ה-PA, שוב יופעל מתח על העומס Y1 וכו'. אם לפלט הגנרטור יש פולסים מלבניים עם מחזור עבודה של 2, אז לעומס יהיה מתח שווה ל-0,5 אונום. העומס מופעל על ידי מתח דופק המווסת במשך זמן בתדירות חזרות קבועה.

כידוע [2], בעומס אינדוקטיבי אקטיבי, זרם יכול לזרום ברציפות דרך טרנזיסטור ממקור הכוח, וכאשר הטרנזיסטור סגור, בהשפעת emf אינדוקטיבי עצמי, דרך דיודה המרחפת את העומס. המתח הממוצע בעומס אינו

בהתאם לערך השראות Un = kUп, כאשר k הוא משך הדופק ביחס לתקופת החזרה של הדופק (ההדדיות של מחזור העבודה); למעלה הוא המתח של ספק כוח העומס. עם עלייה ביחס של קבוע זמן הטעינה τ = Lн/Rн לתקופת החזרה על הדופק, מתחיל משטר של זרמי עומס רציפים. בהתחשב באדוות הזרם המינימליות בעומס, משך הדופק צריך להיות

ti = τ/(5...7). (1)

תדר הפולס נבחר בטווח שבין כמה עשרות לכמה מאות (ואפילו אלפי) הרץ בהתאם לקבוע הזמן τ.

מגבר כוח תלת-מצבי

מאפיינים טכניים עיקריים של המכשיר לפי איור 2:

זרם עומס מדורג, A, לא יותר.......2
מתח עומס מדורג, V......24...27
מתח בקרה, V, לא פחות.......9
זרם בקרה, mA, לא פחות.......2
זרם עומס הפעלה לאחר הפעלת המכשיר, לא פחות.......0,5Inom
זמן החזקה של זרם עומס מדורג, s, לא יותר.......8
מתח בין כניסה ליציאה, V, לא יותר.......100

במכשירים המוצגים באיור 1 ובאיור 2, תדר הפולס הוא 50 הרץ, המתאים למחלקה גדולה של עומסים פעילים-אינדוקטיביים שתנאי (1) מתקיים עבורם.

בתרשים באיור 2 במודול A1, ביחס לתרשים באיור 1, יש צורך: 1) להסיר את המגשר 4-5; 2) התקן מגשר 4-6; 3) התקן מגשר במקום דיודת VD4; 4) הגדר R5 = R6 = 9,1 קילו אוהם.

מכשיר זה פועל באופן דומה לזה שתואר לעיל באיור 1.

המעגלים המוצגים באיור 3,4,5 הם גרסאות של המעגל הראשי באיור 1, אך עם השינויים הבאים במודול A1:

עבור איור 3 במודול A1 יש צורך: 1) להסיר את המגשר 4-5; 2) התקן מגשר 4-6; 3) התקן מגשר במקום דיודת VD4; 4) הגדר R5 = R6 =3,9 קילו אוהם; C1 = 0,47 µF; C2 = 0,01 µF.

עבור איור 4 במודול A1 יש צורך: 1) להסיר את המגשר 4-5; 2) התקן מגשר 4-6; 3) התקינו מגשר במקום דיודה VD4, במקום נגדים R5, R6 התקינו דיודות עם הקתודה למוצא המיקרו-מעגל; 4) הגדר C1 = 0,47 µF; C2 = 0,01 µF.

עבור איור 5 במודול A1 יש צורך: 1) להסיר את המגשר 4-5; 2) התקן מגשר 4-6; 3) התקן מגשר במקום דיודת VD4; 4) הגדר C1 = 10 µF; C2 = 0,1 µF; R5 = R6 = 3,9 קילו אוהם.

מגבר כוח תלת-מצבי

המעגל באיור 3 נבדק עם עומס בצורת ממסר REN34 (דרכון KhP4.500.030-01) עם מתח נקוב של 12 V, התנגדות מתפתלת של 75 אוהם וזרם פעולה של 160 mA. בעת התקנת קבל C1 = 1 μF במעגל של מודול A0,1, הותקן מתח מלבני בתדר של 50 הרץ במוצא הגנרטור. במקביל, הממסר רטט. כאשר במקום נגדים R3, R4 הולחמו נגד משתנה עם התנגדות של 220 קילו אוהם, מתח עם משך פולס של 15 אלפיות השנייה, נוצרה הפסקה של 25 אלפיות השנייה על פיתול הממסר, וציטוט הממסר הפסיק, הזרם בפיתול הממסר הפך רציף (140 mA), ערך המתח הממוצע על הפיתול היה 10,4 .2 וולט (חיסכון במצב אינו מושג). אם תגדיר את הערכים: R82 = 3 kOhm; R200 = 2 קילו אוהם; C0,01 = 400 µF, ואז המתח המלבני עוקב בתדר של 6 הרץ, אין הקפצת מגע. המתח הממוצע על הפיתול הוא 80 וולט, הזרם בפיתול רציף ושווה ל-XNUMX mA. במקרה זה, היעילות של המצב הושגה.

ניתן להשתמש במעגל באיור 4 לשליטה בעומס פעיל-אינדוקטיבי בעל הספק נמוך, שזרם הפעולה שלו מתאים לזרם הכניסה בלוג "0" במוצא המיקרו-מעגל.

מגבר כוח תלת-מצבי

ניתן להשתמש במעגל באיור 5 לשליטה במנורת ליבון. בתחילה, חלק מהמתח מסופק לעומס, ולאחר שהלהט מתחמם, המתח הופך נומינלי.

מגבר כוח תלת-מצבי

פרטים. כל הנגדים הם במעגלים מסוג MLT. ניתן להחליף את הנגדים של 0,25 W במודול A1 בנגדים של 0,125 W, אך זה לא יפחית את ממדי המודול. ניתן להחליף דיודות בעלות הספק נמוך ב-KD102, KD103, דיודה KD226 ב-KD213A. קבלים מסוג K739, K73-17, MBM. קבל אלקטרוליטי C1 מסוג K52, K53, K50-16, K50-24. זה נוח לבחור את תדר הגנרטור באמצעות קבל C2.

המכשירים המתוארים לעיל יכולים לשמש בייצור עבור סוגים שונים של מפעילים, אך יש לבדוק את אמינות פעולתם במצבים שאינם מדורגים בפועל. בפרט, היישום שלהם תלוי במצב ההפעלה החוזר של המפעיל.

ספרות:

Arnoldov S. מתג אלקטרוני של אלקטרומגנטים עם צריכת חשמל נמוכה // Radioamator. -1995. מס' 11. - עמ' 11.
Kossov O. מגברי כוח באמצעות טרנזיסטורים במצב מיתוג. מ.: אנרגיה, 1971.

מחבר: V.A. Ermolov

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

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

מערכת קירור פסיבית ספוגית מבית SilentPower 11.08.2014

תמיד יש ביקוש למחשבים אישיים שקטים, מכיוון שמעט אנשים רוצים "להנות" מהבאז של מעריצים רבים. ניתן להוציא מהתמונה חובבי אוברקלוק קיצוניים; הרוב המכריע של המשתמשים הממוצעים יעדיפו מערכת שקטה לחלוטין. יש הרבה פתרונות כאלה בשוק, אך לרובם אין ביצועים גבוהים. צוות פיתוח גרמני קטן, SilentPower, החליט לשלב כוח ושקט על ידי שימוש ב"ספוג" נחושת כאלמנט פיזור החום העיקרי. ואכן, הפרויקט שלהם שנקרא SilentPower PC מזכיר ספוג מטבח ענק לשטיפת כלים.

העיצוב מקורי ביותר, אין מה לומר. ומשטח העברת החום של רדיאטור יוצא דופן כזה צריך להיות ענק. סוליית הנחושת שלו יוצרת מגע ישיר עם המעבד וה-GPU. תיאורטית, היעילות של עיצוב כזה גבוהה, אך בפועל עולות שתי שאלות. ראשית, גודל הנקבוביות של רדיאטור הספוג יוצא הדופן הוא די קטן, מה שמטיל ספק ביעילות של הסעת אוויר טבעית, במיוחד אם המערכת מותקנת בנישת רהיטים. שנית, רדיאטור כזה יהיה כמעט בלתי אפשרי לנקות מאבק ללא שימוש במדחס אוויר.

כמובן, המילים על עליונותו של רדיאטור הספוג פי 500 על פני מערכות קירור אוויר מסורתיות נשמעות חזק מדי, אבל המפתחים בטוחים ביצירתם ומצהירים שמשטח SilentPower PC לא יתחמם מעל 50 מעלות צלזיוס ברגיל תנאים. אכן, לא סביר שמישהו יאהב מחשב שיכול לשרוף את עצמו, כמו ברזל חם.

תצורת החומרה של PC SilentPower נראית טוב וכוללת מעבד Intel Core i7-4785T הפועל במהירות 2,2 גיגה-הרץ, שמונה או שישה עשר גיגה-בייט של זיכרון RAM ומתאם גרפי NVIDIA GeForce GTX 760. כפי שאתם יכולים לראות, PC SilentPower רחוק מלהיות הארדקור תחנות משחק, אבל עדיין זה אמור להיות מסוגל להתמודד עם רוב המשחקים המודרניים ברזולוציית 1920x1080 עם הגדרות איכות גרפיקה גבוהות מספיק.

מחשב SilentPower לא יתפוס הרבה מקום בבית שלך מכיוון שהוא רוחב 16 ס"מ בלבד, עומק 10 ס"מ וגובה 7 ס"מ. המשקל ללא ספק כוח חיצוני הוא רק קילוגרם וחצי. בין שאר המאפיינים המעניינים, ראוי לציין את נוכחותו של חיישן תנועה המעיר את המערכת משינה כאשר המשתמש מתקרב.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פותחה דרך חדשה לפיצול מים

▪ מעבדי אותות דיגיטליים חדשים המבוססים על טכנולוגיית 90nm

▪ כפפות מתנפחות

▪ בכתר ענק היער

▪ כונן אופטי חיצוני IO Data DVR-UW8DP2

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר כלים ומנגנונים לחקלאות. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת אנטיסתנס מאתונה. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מדוע המינרל הנפוץ ביותר על הפלנטה שלנו קיבל שם רק בשנת 2014? תשובה מפורטת

▪ מאמר ותיק גב ותיק מחרוזת. עצות לטיול

▪ מאמר שומר אלקטרוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ללא הפסקת סיבוב. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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