|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ממיר מתח קבלים עם כפל זרם
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ממירי מתח, מיישרים, ממירי מתח במאמץ להקטין את גודל ציוד הרדיו המתוכנן, חובבי רדיו מקדישים תשומת לב חשובה למזעור אספקת החשמל. בעיה זו נפתרת בדרך כלל באמצעות ממיר מתח דופק. בינתיים, התקדמות משמעותית בתחום הרכיבים האלקטרוניים מאפשרת ליצור ספקי כוח בגודל קטן הפועלים על פי העיקרון שנקרא "שנאי", אך אינם מכילים שנאי. הפשטות היחסית של העיצוב וזמינות הרכיבים הופכים אותם לאטרקטיביים עבור חובבי רדיו. בספקי כוח ברשת הספק נמוך, נעשה שימוש לעתים קרובות בגרסה ללא שנאי עם קבל מרווה [1]. החיסרון של יחידה כזו הוא שהזרם הנצרך מהרשת שווה בערך לזרם המוצא וככל שהספק המוצא גדל הוא הופך לגדול מאוד, אם כי הוא בעיקרו תגובתי באופיו. יחד עם זאת, בלוקי שנאי זרמים אלה מחוברים על ידי יחס טרנספורמציה. בהקשר זה, לדעתנו, ספק כוח קבל הפועל על עיקרון ה"שנאי" נראה רלוונטי. בפעם הראשונה, פתרון טכני כזה הוצע על ידי ל.מ. ברסלבסקי מהמכון האלקטרוטכני של נובוסיבירסק עוד ב-1972, כשהגיש בקשה להמצאה. זה התברר כל כך מקורי ולא מובן מאליו עבור מומחים ש-VNIIGPE ביצעה בדיקה של הבקשה במשך שש שנים תמימות ורק בשנת 1978 הוציאה תעודת מחבר. מאוחר יותר, נרשמו פתרונות נוספים שאפשרו ליישם ספקי כוח קבלים בעלי מתחי מוצא מרובים [2] וייצובם. לפתרונות אלה יש הרבה מן המשותף למכשירים המשתמשים בקבלים מוחלפים, שהם די פופולריים בתכנון מעגלים זרים [3]. פיתוח נוסף של כיוון זה בארצנו צריך להיחשב כממיר AC-DC עם הפחתת מתח [4]. תרשים פשוט של מכשיר כזה מוצג באיור. 1. עיקרון פעולתו הוא כדלקמן. ברגע הראשון של הזמן, שרשרת הקבלים C1 - Cn (באותה קיבולת) של המכשיר משוחררת. עם חצי גל חיובי של מתח הרשת, דיודות VD1, VD6-VD8 ו-VD2 נפתחות, ודיודות VD3-VD5...VDn נסגרות. במקרה זה, כל הקבלים של הבלוק מחוברים בסדרה ונטענים על ידי מתח החשמל לערך המשרעת שלו. יתרה מכך, המתח בכל אחד מהקבלים N, בשל שוויון הקיבול שלהם, קטן פי N ממתח המשרעת של הרשת, והקיבול המקביל המחובר לרשת קטן גם הוא פי N מהקיבולת של קבל אחד. .
במחצית השנייה של חצי המחזור החיובי, הדיודות VD1, VD6-VD8 ו-VD2 נסגרות והמטען החשמלי שנצבר על ידם מאוחסן על הקבלים. במהלך חצי מחזור שלילי, דיודות VD1 ו-VD2 נסגרות, וכתוצאה מכך יחידת הקבל מנותקת מהרשת. ברגע זה, ניתן לחבר עומס במתח נמוך Rн לפלט של היחידה על ידי סגירת המגעים של המתג האלקטרוני S1. כעת נפתחות דיודות VD3-VDn, VD9-VD11 וכל הקבלים הטעונים מחוברים לעומס המתח הנמוך במקביל, מה שמאפשר לקבל מהיחידה ערך ממוצע של זרם הפריקה הגבוה משמעותית מזרם הטעינה. לפיכך, היחידה מפחיתה את המתח ובו זמנית מגדילה את זרם המוצא. מכיוון שבמחצית הראשונה של חצי המחזור נצברת אנרגיה על הקבלים, ובחצי השני היא משתחררת, פעולת יחידת הקבל היא בבירור בטבעה של push-pull. כדי להחליק אדוות ולהגדיל את ערך הזרם הממוצע, הקיבול של קבל המסנן Cf חייב להיות גדול מספיק או שיש להשתמש ביחידת קבל דומה אחרת, הפועלת באותו עומס, אך באנטיפזה עם הראשונה. במכשיר הנדון, המגעים של מתג S1 סגורים בתדירות רשת האספקה, מה שמפחית באופן משמעותי את הפסדי המיתוג עליהם בהשוואה למיתוג ספקי כוח, ובנוסף, אינו מטיל דרישות ביצועים על דיודות. עם זאת, הדרישות למתח הפוך נשארות. אז, למשל, דיודות VD1, VD2, VD3 - VDn ו-VD9 - VD11 חייבות להיות במתח הפוך גבוה ממתח המשרעת של הרשת וזרם ממוצע פי 2N פחות מזרם המוצא. לכל שאר הדיודות יכול להיות מתח הפוך פי N פחות ממתח הרשת המשרעת. החסרונות של המכשיר הם היעדר בידוד גלווני מהרשת ומתח ההפעלה הגבוה של הטרנזיסטור, הפועל כמתג אלקטרוני S1. אבל האפשרות להשתמש בקבלי תחמוצת במתח נמוך בגודל קטן ובטרנזיסטורים מודרניים במתח גבוה מבטיחה שמאפייני ההספק של ספקי כוח קבלים ניתנים להשוואה ליחידות מיתוג והופכת את השימוש בהם למבטיח עבור מגוון יישומים. בהתבסס על רעיונות אלה, תוכנן מטען ללא שנאי לחלוטין עם הספק של 150 W, שמסתו אינה עולה על 1 ק"ג. זה מאפשר לך ליישם "אימון" של סוללות - מצב שבו הסוללה נטענת במהלך חצי מחזור אחד של מתח החשמל ולאחר מכן נפרקת עם זרם נמוך יותר לנגד הנטל. ממיר מתח הקבלים המתואר מיועד לטעינת סוללות רכב בקיבולת של עד 70 Ah, כך שזרם המוצא הממוצע המרבי של המכשיר צריך להיות 7 A. ערך זה תואם את המגבלה של הרכיב המשתנה ברמה של 20 ...30% מהמתח הנקוב עבור קבלי התחמוצת בשימוש. התרשים הסכמטי של המכשיר מוצג באיור. 2. דיודת מיישר VD38, קבלים C13 ודיודות זנר VD39, VD40 יוצרות את מתח האספקה של יחידת הבקרה, המסנכרנת את פעולת הטרנזיסטורי המיתוג VT2 ו-VT3 עם הקוטביות של מתח הרשת ומייצבת את זרם המוצא.
המכשיר פועל באופן הבא. עם חצי גל חיובי של מתח הרשת, בלוק הקבלים C1 - C12 וקבל אחסון האספקה C13 טעונים. כאשר חצי הגל שלילי, נורית ה-LED של המצמד האופטו U1 נדלק, והפוטו-טרנזיסטור שלו, שנפתח, מרחף את צומת הפולט של הטרנזיסטור VT1. טרנזיסטור VT1 נסגר ובאמצעות הנגד R5 מחבר את הקלט הלא-היפוך של OP-amp DA1 ליציאה של בלוק הקבלים. מגבר ההפעלה עצמו מחליף ופותח טרנזיסטורים VT3, VT2 וה-LED של המצמד האופטו U2. Op-amp DA1 פועל במצב השוואת, כך שאות המוצא שלו יכול לקבל רק שני ערכים - קרוב למתח האספקה וקרוב לאפס. אם המתח בכניסה ההפוכה שלו גדול יותר מאשר בכניסה שאינה מתהפכת, מתח המוצא יהיה קרוב לאפס והטרנזיסטור VT3 יהיה במצב כבוי. אחרת, המתח במוצא ה-Op-amp קרוב למתח האספקה, טרנזיסטור VT3 נפתח, ודרך הנגד R10 - טרנזיסטור VT2 ומצמד אופטו U2. אות הכניסה לייצוב זרם המוצא הוא המתח על יחידת הקבלים. זה קשור למטען החשמלי על ידי הקשרים הידועים: U=CQ ו-dU/dt=CdQ/dt=CI. לפיכך, השינוי במתח על בלוק הקבלים (הירידה שלו) עומד ביחס ישר למטען שניתן לעומס, לכן, על ידי ייצוב המטען שניתן על ידי בלוק הקבלים במהלך מחזור פריקה בודד, המכשיר מייצב את זרם המוצא. ערכו מוסדר על ידי הנגד R7. לאחר סגירת הטרנזיסטור VT1, המתח מבלוק הקבלים מסופק לכניסה הלא-הפוכה של המגבר OP-DA1 ובהשוואה לזה הסטנדרטי המסופק לכניסת ההיפוך מהמחלק R6-R8. כאשר המתח על בלוק הקבלים הופך פחות מזה המופתי, מגבר OP-DA1 עובר למצב אפס וסוגר את הטרנזיסטור VT3, ודרכו (ועומס המכשיר) - הפוטודיניסטור של המצמד האופטו U2. אם מסיבה כלשהי המתח ביחידת הקבלים לא ירד לרמה המופתית (כלומר, המטען שנקבע על ידי מיקום מחוון הנגד R7 לא הועבר לעומס), והזמן המוקצב לפריקה פג, היחידה תפעל כדי למנוע ממתח החשמל להגיע לפלט המכשיר מאורגן כך. המתח של חצי הגל השלילי של הרשת יורד עד שה-LED של המצמד האופטו U1 נכבה, וכתוצאה מכך, הפוטוטרנזיסטור שלו נסגר. זה מוביל לפתיחת הטרנזיסטור VT1, shunting הקלט הבלתי-היפוך ומשווה המיתוג DA1 וכתוצאה מכך, סגירת הטרנזיסטורים VT3, VT2 עוד לפני הופעת חצי גל חיובי של מתח הרשת. לפיכך, יש סנכרון מאולץ של יחידת הייצוב הנוכחי עם הקוטביות של מתח הרשת. מצמד אופטו U2 נחוץ רק כמאפיין בטיחות וייתכן שלא יהיה קיים בספקי כוח מובנים. טעינת הסוללה אורכת זמן רב יחסית ודורשת שליטה מסוימת. לכן, המכשיר מספק את היכולת לכבות אוטומטית את הסוללה הנטענת כאשר המתח עליה הוא 14,2...14,4 V. תפקידו של אלמנט הסף לכיבוי סוללה טעונה במלואה מתבצע על ידי הממסר האלקטרומגנטי K1 (RES10) ), הפועל במתח של כ-10,5 V. הממסר מחובר למסופי המוצא X2 ו-X3 דרך נגד כוונון תיל R11. הנגד הזה, יחד עם הקבל C14, יוצר מסנן המדכא את הרכיב המתחלף של מתח הטעינה הפועם, אך מעביר את הרכיב הישיר ההולך וגדל לאט של מתח הסוללה. לכן, כאשר מגיעים למתח הסף, ממסר K1 מופעל ובאמצעות מגעי הפתיחה K1.1, מכבה את המתח ליחידת הקבלים ולמערכת הבקרה. מתפתל הממסר עצמו נשאר תחת המתח של הסוללה הנטענת, ובשל נוכחות היסטרזיס, נכבה כאשר המתח יורד ל-11,8 V. לאחר מכן הסוללה נטענת אוטומטית. הפעלה/כיבוי של הסיום האוטומטי של מצב הטעינה מתבצע באמצעות מתג SA2. השימוש בממסר מסדרת RES10 נובע מצריכת הזרם הנמוכה שלו, וכתוצאה מכך, זרם פריקת הסוללה הנמוך במצב עצירת הטעינה. המגעים בעלי ההספק הנמוך של הממסר בשימוש משקפים גם את התכונות של המכשיר המתואר הקשורות לאופי הקיבולי של העומס. לכן, מעגל אספקת החשמל של יחידת הקבל נשבר ללא ניצוצות. השימוש בשני נתיכים חשמליים (FU1, FU2) ומתג דו-חלקי SA1 קשור לדרישות בטיחות חשמליות מוגברות עקב היעדר בידוד גלווני של המכשיר מהרשת. המראה וכמה מאפייני עיצוב של מטען ללא שנאי מומחשים באיור. 3. גוף המכשיר עשוי משתי לוחות אלומיניום בצורת U המחוברים בברגים. בדופן הקדמית שלו יש מחוון אספקת חשמל (HL1), מד זרם PA1 לניטור זרם הטעינה ושקעי היציאה X2, X3. מתגים SA1, SA2 (מתגי החלפה), נגדי חיתוך R7, R11 ונתיכים לרשת ממוקמים בדופן האחורית של המארז. מיקום נגדי חיתוך שם נובע מנוכחות מערכת ייצוב זרם טעינה, לכן, כאשר פועלים במוסך, אתה רק צריך להגדיר את ערך זרם הטעינה ואת סף סוף הטעינה פעם אחת לפני תחילת הפעולה.
מצמד אופטו U2 וטרנזיסטור חזק VT3 מותקנים בחלק העליון של המארז, שיש בו חורי אוורור. שטח הקירור של גופי הקירור שלהם הוא כ-20 ס"מ 2 . גופי חום מאובטחים לגוף עם ברגים עם תותבים מבודדים ודסקיות פלסטיק. יחידת הדיודה-קבלים מורכבת על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס נייר כסף חד צדדי, המותקן על מתלים בתוך המארז. כל חלקי מערכת בקרת המטען מותקנים על הלוח השני, הממוקם מתחת ליחידת הקבלים. בבלוק הקבלים ניתן להשתמש בכל קבלי תחמוצת, אך רצוי מסוג אחד. אם נעשה שימוש בקבלים מיובאים, ניתן להפחית באופן משמעותי את הממדים של יחידה זו. הדיודות של הבלוק יכולות להיות גם כל, המיועדות לאותו זרם ומתח הפוך - אפילו דיודות D226B ו-D7Zh יצליחו, אבל מידות הבלוק ומשקלו יגדלו באופן משמעותי. נחליף את המצמד האופטו-TO325-12,5-4 ב-TO125-10 או TO125-12,5 של לפחות מחלקה 4. במקום KP706B (VT3), ניתן להשתמש בטרנזיסטורי אפקט שדה ביתיים דומים או IGBT מיובאים עבור אותו זרם ומתח, רצוי עם התנגדות ערוץ מינימלית. בבחירת ממסר אלקטרומגנטי (K1), יש לקחת בחשבון שהמתח הנקוב של לוחית השם גבוה פי 1,5...1,7 בערך ממתח ההפעלה וכי מתח ההפעלה יכול להיות שונה מעט גם עבור ממסרים מאותה אצווה . אפשר להשתמש בממסרים RES9, RES22, RES32 ואחרים בעלי צריכת זרם נמוכה מספיק עבור מתח פעולה בטווח של 8...12 V. במקרה זה, ייתכן שיהיה צורך לבחור נגד R11 וקבל C14 על מנת לדכא ביעילות את הרכיב המשתנה ולמנוע "הקפצה" של מגעי ממסר ואזעקות שווא. התאם את המכשיר רק אם יש נתיכים לרשת. לפני ההפעלה בפעם הראשונה, הקפד לבדוק את ההתקנה והחיבורים הנכונים, שכן שגיאות עלולות להוביל לכשל ברוב החלקים ואפילו לפיצוץ של קבלים. כפוליסת ביטוח ניתן לכסות את יחידת המעבה בקופסה עשויה קרטון עבה או דיקט. מכשיר שהורכב נכון מתחיל לעבוד מיד. בעיקרון, תצטרך רק מבחר של נגדים R6 ו-R8 כדי להתאים את טווח התאמת זרם הטעינה. לשם כך, חבר סוללה ריקה לפלט של היחידה ובאמצעות מבחר נגדים R6 ו-R8, הגדר את טווח הוויסות של זרם הטעינה באמצעות מד זרם PA1 עם הנגד R7. אם במיקום ההתחלתי של המחוון של הנגד R7 הזרם שונה מאפס, אז אתה צריך להפחית את ההתנגדות של הנגד R8. אם זרם הטעינה הופך לאפס במיקום הקיצוני של המחוון R7, יש להגביר את ההתנגדות של הנגד הזה. לאחר מכן, הגדר את המחוון של הנגד R7 למיקומו הסופי. אם זרם הטעינה יתברר כעת כפחות מהמקסימום, יהיה צורך להפחית את ההתנגדות של הנגד R6, ואם היא חורגת ממנה, יהיה צורך להגדיל אותה. לאחר מכן, הגדר את מתג SA2 למצב "מצב ידני", הבא את הסוללה לטעינה מלאה, מעקב אחר המתח עליה עם מד מתח DC. לאחר מכן נתק את המכשיר מהרשת, העבר את מתג ה-SA2 למצב "אוטומטי", ואת מחוון הנגד R11 למצב ההתנגדות המקסימלית. חבר מחדש את המכשיר לרשת ועל ידי הפחתת ההתנגדות של הנגד R11, השג פעולה ברורה של ממסר K1 - המכשיר מוכן לפעולה. בעת התקנת המטען והפעלתו, עליך לזכור כי אין בידוד גלווני מהרשת. לכן, ניתן לחבר ולנתק אותו מהסוללה רק כאשר כבל החשמל מנותק מהרשת. המטען המתואר הוא אחת הדוגמאות הספציפיות לשימוש בממיר מתח קבלים. במקרים אחרים, יש לזכור שהערך האפקטיבי של מתח המוצא שלו הוא כ-12 וולט, והמשרעת קרובה ל-24 וולט. לכן, כדי להפעיל מכשירים אלקטרוניים, כדאי יותר להשתמש בשני בלוקי קבלים, אחד מתוכם פועל מחיובי, והשני ממתח רשת שלילי של חצי גל. יש לשלב את היציאות של שני הבלוקים ולפעול על עומס אחד משותף. הבלוקים עצמם כמעט זהים. הם נבדלים רק בחיבורם לחוטי רשת נושאי זרם: כאשר הבלוק הראשון מחובר באמצעות קתודות דיודות, השני מחובר באמצעות אנודות. זה מאפשר להשיג הספק מוצא גדול יותר עם הפחתה משמעותית בקיבול של קבלי מסנן. מתח המוצא של המכשיר המתואר נקבע על פי מספר הקבלים בסוללה ובמתחים נמוכים יותר ניתן להגדיר אותו במרווחים קטנים למדי. הפלט של הממיר המתואר יכול להיחשב רשמית לא מחובר לרשת, שכן במהלך חצי מחזור אחד של הרשת הטרנזיסטור VT3 והמצמד האופטו U2 סגורים, ובמהלך השני, הדיודות VD3 ו-VD4 סגורות. עם זאת, אינך יכול להניח שנגיעה במסופי הפלט בטוחה. כל אחד מהאלמנטים שהוזכרו לעיל עלול להיכשל, זה לא יהיה מורגש מנקודת המבט של פעולת הממיר, אבל אחד מחוטי המוצא יחובר לרשת. לכן, אתה לא צריך להתקין, למשל, את דיודת VD4 ואת המצמד האופטו U2 - המכשיר יעבוד כרגיל בלעדיהם. על ייצוב זרם המוצא. זרם המוצא כבוי ברגע שהמתח בבלוק הקבלים יורד לערך שצוין על ידי הנגד R7, והמתח ההתחלתי בבלוק פרופורציונלי למתח הרשת. כפי שהראו המחברים, זרם המוצא פרופורציונלי להפרש בין המתחים הללו, ולכן ייצובו מתרחש רק כאשר העומס משתנה. תנודות במתח הקו משפיעות על זרם המוצא, כאשר השינוי היחסי בזרם המוצא הוא בערך פי שניים מהשינוי היחסי במתח הקו. מכשיר הממסר שהוצע על ידי המחברים לכיבוי הממיר ברגע שהסוללה נטענת לא יכול להיות בעל היסטרזיס מתח צר כל כך, כפי שצוין במאמר, שכן עבור ממסר RES-10 זרם השחרור קטן בערך שבעתיים מאשר זרם פעולה. כדי להשיג את ההיסטרזיס הנדרש, יש צורך להשתמש בממסר עם מספר רב של אנשי קשר. כאשר הוא מופעל, הוא חייב להציג נגד משתנה נוסף בסדרה עם R11, אשר קובע את מתח שחרור הממסר. ספרות
מחבר: N. Kazakov, A. Petrov, Wolgograd
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ טעינת גאדג'טים עם רטט מהליכה
▪ חלק מהאתר חשמלאי בבית. בחירת מאמרים ▪ מאמר פרופסור למרק כרוב חמוץ. ביטוי עממי ▪ מאמר מהו הקוצץ המפורסם קטי סארק? תשובה מפורטת ▪ מאמר לכה הולנדית Elemi לציורי שמן. מתכונים וטיפים פשוטים ▪ מאמר קופסת קרטון מכנית להחלפת כרטיס. פוקוס סוד הערות על המאמר: אלכסיי לא הבנתי דבר אחד, במעגל יש 12 קבלים של 2200 mf ב-25 וולט, אם שמים 2200 mf ב-35 וולט, אז 10 חתיכות. ואם זה 50 וולט, אז אתה יכול להגביל את עצמך ל-8? אני מבין נכון?
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