מקור זרם מהפך. תכנית, תיאור

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

מקור זרם מהפך. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

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

ניתן להשתמש במקור זרם המהפך המוצע כדי להפעיל מכשירים אלקטרוניים ולטעון סוללות לרכב.

ממירי זרם Flyback (FCCs) - ממירים - מורכבים מקומוטטור דופק חזק. בניגוד לממיר דחיפה, יש להם פחות רכיבי רדיו; מצב ההפעלה מיוצב על ידי משוב באמצעות מתגים אופטו-אלקטרוניים משלבי הפלט לכניסת הבקרה של מחולל אותות הבקרה ברוחב הדופק. החיסרון של ממירים כאלה הוא הצורך להשתמש בטרנזיסטורי כוח בעלי מתח הפעלה גבוה. למקור הכוח של המהפך יש מספר דרגות הגנה מפני נזק:

מחריגה מהטמפרטורה של טרנזיסטור המפתח;
נגד קצר חשמלי;
מעומס מתח יתר ותת מתח,
מנחשולי דחף ברשת אספקת החשמל.

מעגל ממיר ה-Flyback עם מתג זרם דופק (איור 1) מורכב מחולל PWM על שבב טיימר אנלוגי, טרנזיסטור מפתח, מעגלי ייצוב מתח מוצא ומעגלי הגנה אלקטרוניים לזרם ותרמי.

(לחץ להגדלה)

ספק הכוח הוא ללא שנאי עם הגבלת זרם כניסת. המעגלים הראשוניים והמשניים של המעגל האלקטרוני מופרדים באופן גלווני.

השנאי בתדר גבוה של הממיר עשוי על ליבת פריט. הספק של הממיר תלוי במתח האספקה; תדירות המרה ותכונות מגנטיות של השנאי. שימוש בטרנזיסטור אפקט שדה כמתג מאפשר לך להפחית את הפסדי האות במעגלי בקרה. זרם המוצא מווסת על ידי שינוי משך הפולסים של הגנרטור בתדר קבוע.

המהפך עובר המרת מתח משולשת. מתח רשת החילופין מתוקן על ידי גשר דיודה חזק ומומר למתח ישר במתח גבוה. לאחר מכן הוא מומר על ידי מהפך לפולס בתדר גבוה, אשר מופחת על ידי שנאי דופק. לאחר תיקון והחלקתו, מסופק לעומס מתח נמוך במתח נמוך בערך הנדרש.

מחולל הפולסים מבוסס על טיימר אנלוגי DA1. השבב כולל שני קומפרטורים, טריגר פנימי, מגבר מוצא להגדלת קיבולת העומס וטרנזיסטור פריקת מיתוג קולטן פתוח. תדר הייצור נקבע על ידי מעגל RC חיצוני. המשווים מעבירים את ההדק הפנימי כאשר מגיעים למתח הסף בספק קבל C1 1/3 ו-2/3 U. כניסת הבקרה (פין 5) DA1 משמשת לשינוי מצב יצירת הדופק, המבטיח ייצוב של מתח המוצא.

זרם המוצא של המכשיר תלוי במחזור העבודה של פעימות הגנרטור, אשר נקבע על ידי חיתוך נגד R2. במיקום השמאלי של מחוון הנגד על פי הדיאגרמה, זמן הטעינה של הקבל C1 הוא מינימלי, כלומר. הדופק המגיע לטרנזיסטור המפתח VT1 מהמוצא DA1 קצר מאוד, והזרם הממוצע בעומס הוא מינימלי. במיקום הנכון של המחוון R2, משך הדופק הוא מקסימלי, וכך גם זרם המוצא.

מהפך המתח מורכב מטרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק VT1 ומשנאי בתדר גבוה T1. כדי להגן על הטרנזיסטור מפני התמוטטות על ידי מתחי פולסים המתעוררים במהלך ההמרה, הטרנזיסטור והשנאי "נקשרים יחד" עם מעגלי שיכוך C4-C5-R12-VD4 ו-C6-R13 [2]. טרנזיסטור VT1 מוגן מפני זרם יתר על ידי מייצב מקביל ("דיודת זנר מבוקרת") DA2.

עלייה במתח על הנגד R11 במעגל המקור של VT1 עם עלייה בזרם דרכו מובילה לפתיחת DA2 ול-shunting של השער של VT1. כתוצאה מכך, VT1 נסגר והזרם דרכו יורד.

מעגלי המקור המשני כוללים מיישר המבוסס על מכלול דיודות בתדר גבוה VD5 ומסנן החלקה C8-L1. זרם העומס מנוטר על ידי מד זרם PA1 עם shunt פנימי של 10 A.

מעגלי אספקת החשמל של המהפך מיוצרים באמצעות גשר דיודה דופק VD6 וקבל מסנן C7. הטעינה של קבל המסנן מוגבלת בתחילה על ידי התרמיסטור Rt2, המגן על גשר הדיודה מפני נזק על ידי זרמים קריטיים. זרם הדופק דרך השנאי וטרנזיסטור אפקט השדה מוגבל על ידי הנגד R16, שהתנגדותו מפצה על ההתפשטות בפרמטרים של השנאים.

תדר ההמרה של המהפך משחק תפקיד גדול בהשגת הספק מירבי מהמכשיר.

כאשר הוא גדל פי 10, ההספק המותר של השנאי (מבלי לשנות את הפריט והפיתולים) גדל כמעט פי 4. מקורות ממירים תוצרת בית משתמשים בדרך כלל בפריטים, המספקים תדרי הפעלה של ממירים מ-25 עד 100 קילו-הרץ.

במקרה זה, בעת ייצור המכשיר, עליך להקפיד על תדר ההפעלה של השנאי המשמש, תוך התחשבות במאפיינים של מתג הטרנזיסטור.

כדי לייצב את המתח, נעשה שימוש בהמרת תדר דופק של אות השגיאה. מתח המוצא דרך המחלק R14-R15 מסופק לנורת LED של המצמד האופטו VU1.

הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו מחובר לכניסת הבקרה (פין 5) של DA1. כאשר מתח המוצא גדל, למשל, עקב עלייה בהתנגדות העומס, הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו נפתח חזק יותר ועוקף את כניסת הבקרה DA1. משך פעימות הפלט של הגנרטור מצטמצם, ובהתאם לכך, הזמן שטרנזיסטור המפתח נשאר במצב פתוח פוחת. כתוצאה מכך, המתח על הפיתול המשני של השנאי יורד גם הוא, כלומר. מתח המוצא מתייצב. ככל שמתח המוצא עולה, התהליך המתואר מתרחש הפוך.

התחממות יתר של טרנזיסטור המפתח VT1 עם קירור לא מספיק יכול להוביל לכשל שלו. טמפרטורת הטרנזיסטור מוגבלת באמצעות התרמיסטור Rt1, קבוע דרך אטם מבודד על הרדיאטור VT1. כאשר VT1 מתחמם, ההתנגדות Rt1 יורדת, מה שגורם לפתיחה גדולה יותר של הפוטוטרנזיסטור VU1 ובדומה למה שתואר לעיל, לירידה במתח (ובהתאם, בזרם) של העומס.

שנאי הדופק T1 המשמש במהפך הוא תעשייתי, ממסכים מיושנים עם צינורות תמונה של אלומת קתודה. בתכנון המפעל של השנאים יש חלוקה מיטבית של פיתולים ראשוניים ומשניים בשכבות כדי להבטיח צימוד מגנטי מרבי והפחתת השראות דליפת הפיתול. בנוסף, מסכים אלקטרוסטטיים העשויים מרדיד נחושת מונחים בין החלקים המתפתלים, והפיתולים עשויים מחוט תקוע כדי להפחית את אפקט העור.

השנאי נבחר על סמך ההספק הכולל הנדרש, השווה לסכום ההספקים הנצרכים על ידי כל העומסים. כאשר מייצרים שנאי בעצמך, ניתן לקחת נוסחאות לחישובו מ-[3]. אבל הקושי העיקרי בייצור טמון לא בחישובים, אלא במציאת הפריט המתאים ובצורך בהתפלגות ספציפית של שכבות מתפתלות. בינתיים, שנאי הצג די עקביים עם הנתונים המחושבים.

עם זרם עומס של 10 A ומתח פיתול משני ללא עומס של כ-18 וולט, שנאים בהספק של 200...250 וואט עם שטח חלון של 15 ס"מ וליבה עם חתך רוחב של כ-2 ס"מ מתאימים. הפיתול הראשי מכיל 10 סיבובים של חוט 2 מ"מ. משני - 146.162x0,6 סיבובים 2x23 מ"מ.

Choke L1 הוא פיתול של 10 סיבובים של חוט נחושת PEV 0,81 מ"מ, עשוי על מוט פריט 4 מ"מ או על טבעת פריט בגודל סטנדרטי K12x8x4 מ"מ.

המהפך עשוי על לוח מעגלים מודפס, שציורו מוצג באיור 2. טרנזיסטור VT1 מוסר מהלוח לרדיאטור נפרד במידות של 50x50x10 מ"מ (ייעוד פינים בלוח: B - שער VT1, K - ניקוז, E - מקור).

אפשרויות אפשריות להחלפת טרנזיסטור המפתח מופיעות בטבלה 1, וטבלה 2 מציגה תחליפים מקובלים לאלמנטים אחרים.

מכלול לוח האינוורטר מותקן בבית בגודל מתאים, שעל הפאנל הקדמי שלו יש מד זרם, מתג ראשי, נתיך ומסופי פלט.

בשל נוכחות של מתח רשת, יש לבצע את התאמת המעגל בהתאם לתקנות הבטיחות.

את הבדיקות הראשונות יש לבצע עם מנורת 220 וולט/100 וואט המחוברת זמנית להפסקה בכבל החשמל. כאשר המכשיר מחובר לרשת, תחילת המעגל והשפעת העומס על הממיר מנוטרים היטב על ידי זוהר המנורה, אך לא נוצר מצב חירום במקרה של קצר חשמלי מקרי. במעגל במהלך ההתקנה או בעת שימוש באלמנטים פגומים.

ההגדרה מתחילה בבדיקת מתחי האספקה של המיקרו-מעגל הגנרטור והטרנזיסטור אינוורטר. נוכחות של פולסים ביציאה 3 DA1 מסומנת על ידי מחוון LED HL1. במקום עומס, עליך לחבר נורה לרכב (12 V). מתח המוצא נקבע על ידי חיתוך הנגד R14 עם מחוון הנגד R2 במצב האמצעי.

זמן קצר לאחר ההפעלה, יש לכבות את המכשיר ולבדוק את התנאים התרמיים של רכיבי הרדיו. ניתן להגדיר את הפרמטרים הנדרשים של המכשיר על ידי שינוי תדר הגנרטור (על ידי בחירת קיבול C1), מחזור העבודה של הפולסים (על ידי הנגד R2), ועל ידי שינוי החיבור של המסופים של הפיתול המשני של שנאי T1 (אם כל).

הגנה תרמית נבדקת על ידי חימום (ברזל הלחמה) התרמיסטור Rt1. מתח המוצא אמור לרדת.

טכנולוגיות לטעינה ושחזור סוללות מתוארות בפירוט ב-[4, 5].

ספרות

1. V. Kosenko וחב' IP דופק הפוך. - רדיו, 2000, מס' 1, ש' 42.
2. ש' קוסנקו. תכונות הפעולה של אלמנטים אינדוקטיביים בממירים חד-קצה. - רדיו, 2005, מס' 7, S.Z0.
3. א.פטרוב. משרנים, משנקים, שנאים. - חובב רדיו, 1996, מס' 1, עמ' 13.
4. Konovalov V.P. מכוניות וסוללות. מדריך מתודולוגי של המרכז "טכנולוגיות חיסכון באנרגיה". - אירקוטסק, 2009.
5. Konovalov V.P. מכשיר טעינה. מדריך מתודולוגי של המרכז "טכנולוגיות חיסכון באנרגיה". - אירקוטסק, 2009.

מחברים: V.Konovalov, E.Tsurkan, A.Vanteev, מעבדה יצירתית "אוטומציה וטלמכניקה", אירקוטסק

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

בחירת מקצוע - לפי גנים 06.04.2010

באחד מבתי הספר במחוז סצ'ואן (PRC), הוכנסו בדיקות גנטיות של ילדים להכוונה מוקדמת בקריירה.

באמצעות החלקת צמר גפן לאורך המשטח הפנימי של הלחי, התלמיד מקבל תאי אפיתל של חלל הפה, עליהם מנתחים 11 גנים שונים. ביניהם, למשל, גנים הקשורים לתוקפנות, יוזמה, חוסר יציבות רגשית, סקרנות לכל דבר חדש. לפי נוכחותם ומידת הביטוי של גנים כאלה, הם מנסים להמליץ לילד על מקצוע עתידי.

נכון, גנטיקאים רציניים מאמינים שבדיקה כזו אומרת מעט ואף עשויה להזיק לגורלו של הילד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ אינטרנט מהיר בין כדור הארץ לירח

▪ Humble Motors Humble One SUV מופעל על ידי שמש

▪ טכנולוגיית סינתזת גרפן אמורפית לאלקטרוניקה לבישה

▪ 64 שכבות V-NAND Flash ו-SSD

▪ אסטרונאוטים סיניים טסים לירח

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר חשמל למתחילים. בחירת מאמרים

▪ מאמר באתי, ראיתי, כבשתי. ביטוי עממי

▪ מאמר איך ומי גילה את הקפה? תשובה מפורטת

▪ מאמר Solyanka עשבוני. אגדות, טיפוח, שיטות יישום