תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


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

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ציוד ריתוך

הערות למאמר הערות למאמר

למקורות זרם ריתוך מהפך (IWS), לפעמים לא לגמרי נקראים בתדר גבוה, יש יתרונות ברורים על פני שנאים קלאסיים (פחות משקל ונפח, מאפייני עומס מצוינים), אך אינם נמצאים בשימוש נרחב בארצנו. סביר להניח, בשל העלות הגבוהה, בלתי נגיש לרוב הצרכנים הפוטנציאליים.

חובבי רדיו רבים מנסים ליצור IIST משלהם. עם זאת, קשיים משמעותיים מתעוררים בדרך זו, הקשורים בעיקר לחוסר הניסיון בפיתוח מכשירים עתירי אנרגיה שבהם ערכי הזרם והמתח חורגים הרבה מעבר לגבולות הרגילים.

המחבר חולק את ניסיונו בתיקון ISIS מתוצרת תעשייתית, מה שדרש בחירה של רכיבי כוח כושלים ושינויים משמעותיים למדי במעגל. מוצגת שיטה לחישוב האלמנטים האלקטרומגנטיים העיקריים של IIST.

רגע נאה אחד נפלה לידיי מכונת ריתוך RytmArc תקולה מבית Castolin Eutectic, שיוצרה בשנת 1988. הבעלים לשעבר, שכבר לא האמין שניתן לתקן את המכשיר, נתן אותו לחלקי חילוף. לאחר בדיקת המכשיר, התברר שנציג טיפוסי זה של משפחת IISTs חד-פאזיים בעלי הספק נמוך המכוונים לשימוש ביתי נוצר על פי מעגל מהפך חצי-גשר קדמי טיפוסי חד-מחזורי למכשירים מסוג זה והוא מיועד לריתוך חשמלי ידני בזרם ישר של 5...140A עם משך ריתוך יחסי של עד 100% מחזור ריתוך/השהייה.

בגרסה המקורית, המהפך נבנה על טרנזיסטורים מרוכבים דו-קוטביים רבי מתח גבוהים ESM2953, שנכשלו. גם כמה טרנזיסטורים בהספק נמוך יותר התבררו כשגויים, וכמה חלקים פשוט היו חסרים.

במצב כזה, נראה היה שההחלטה המוצדקת ביותר היא לקנות טרנזיסטורים חדשים ולהחליף בהם את השרופים. עם זאת, חברת המסחר שהחזיקה בטרנזיסטורים הדרושים הציעה אותם במחיר של 65 דולר ליחידה, בתנאי שנרכשה חבילה שלמה של 50 חתיכות. מטבע הדברים, אפשרות זו לא עבדה, והיינו צריכים לחפש חלופה. הבחירה נפלה על טרנזיסטורים דו-קוטביים של שערים מבודדים IRG1PC4U (Insulated Gate Bipolar Transistors - IGBT [50]), שנמכרו באופן חופשי במחיר של 14 דולר ליחידה.

בניגוד ל-ESM2953, הקולט של הטרנזיסטור IRG4PC50U מחובר חשמלית לבסיס גוף הקירור שלו. לכן, הוחלט להתקין כל IGBT על פלטת אלומיניום בגודל 30x25x4 מ"מ, ולהצמיד את האחרון לגוף הקירור הראשי דרך מרווחי נציץ בעובי 0,5 מ"מ. מכיוון שלא היה נציץ בעובי הנדרש, האטמים הורכבו מכמה שכבות של חומר דק יותר, "מודבק" יחד עם משחה מוליכת חום.

כדי להשיק את ה-IIST, היה צורך לפתח ולייצר דרייבר חדש לשליטה ב-IGBT וטיימר אבוד למגביל הזרם לטעינת קבל המסנן של מיישר הרשת. למרבה המזל, לוח יחידת הבקרה לא דרש תיקון. המכשיר המשוחזר פועל ללא דופי כבר יותר מארבע שנים.

דיאגרמת IIST לאחר התיקון מוצגת באיור. 1, והמראה שלו עם הכיסוי המוסר מוצג באיור 2, שבו מסומנים האלמנטים העיקריים. בשל היעדר תיעוד המפעל, ייעודי המיקום של האלמנטים אינם תואמים לאלה "הממותגים".

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים
(לחץ להגדלה)

הפתרונות הטכניים המשמשים ב-IIST זה אופייניים למכשירים מסוג זה. למי שעומד לתקן או אפילו לתכנן מכשירים כאלה בעצמם, כדאי להכיר את המבנה שלו ביתר פירוט.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

כאשר מתג SA1 סגור, מתח חילופין של 220V, 50Hz מסופק לליפוף הראשי של השנאי T1, אשר מפעיל את כל הרכיבים האלקטרוניים של IIST (פרט למהפך עצמו), ודרך הנגד R1, המגביל את זרם הכניסה הראשוני. , למיישר של שני גשרי דיודה המחוברים במקביל VD1 ו-VD2.

אדוות מתח מתוקנות מוחלקות על ידי קבל תחמוצת C2. לאחר כ-1 שניה הנדרשת לטעינה מלאה של קבל זה, הטיימר מופעל (הדיאגרמה שלו מוצגת באיור 3) והמגעים הסגורים של ממסר K1.1 עוקפים את הנגד R1, למעט האחרון ממעגל הזרם הנצרך מהרשת ובכך מבטל אובדן אנרגיה חסר תועלת.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

למעשה, ב-IIST מותקנים שני ממסרים זהים כ-K1, שהפיתולים והמגעים שלהם מחוברים במקביל. ממסר נוסף K2, המבוסס על אותות המגיעים מלוח יחידת הבקרה, מדליק ומכבה את המאוורר M1. חיישן הטמפרטורה הוא ממיר טמפרטורה-זרם VK1 המותקן על גוף הקירור של טרנזיסטורים רבי עוצמה.

המהפך המבוסס על IGBT VT1 ו-VT2 ממיר את מתח הרשת המיושר למתח פולס בתדר של כ-30 קילו-הרץ. שנאי TZ מספק בידוד גלווני בין מעגל הריתוך לרשת. יחס הטרנספורמציה שלו נבחר כך שהמשרעת של הפולסים על הפיתול המשנית היא פי שניים ממתח המעגל הפתוח שצוין של IIST. אתה יכול לקרוא בפירוט על עקרון הפעולה של מהפך חצי גשר חד-קצה, למשל, ב-[2, 3].

שנאי זרם T2 מחובר בסדרה למעגל המתפתל העיקרי של שנאי TZ ונועד לשלוט בזרם הזורם כאן.

בממירי מיתוג בתדר גבוה, השראות המגנטיות והדליפה של השנאים, יחד עם השראות ההתקנה הטפילית, צוברים אנרגיה תגובתית משמעותית. המרתו לחום תוביל לירידה משמעותית ביעילות המכשיר. לכן, באמצעות פתרונות מעגלים מיוחדים, מנסים להעביר את האנרגיה המצטברת לעומס או להחזירו - להחזיר אותו למקור הכוח.

כאשר מצב מתגי המתח משתנה, כל השראות, כולל השראות טפיליות, הופכת למקור לפולסי מתח השראה עצמית, שלעתים קרובות מסוכן למרכיבי ממיר הערך. כדי להפחית את המשרעת של פולסים אלה, מעוצבים מעגלי RC שיכוך עם ובלי דיודות. כדי להפחית את השראות הדליפה, המזיקה לפעולת ה-IIST, רצוי להשתמש בשנאים בעלי ליבות מגנטיות טורואידיות, ופריסה מחושבת בקפידה של המכשיר מפחיתה את השראות ההתקנה.

המתח של הפיתול המשני של שנאי TZ מתוקן על ידי מיישר חצי גל באמצעות דיודות הממוקמות בארבע מכלולי דיודות VD7-VD10 (שתי דיודות בכל אחת). Choke L1, המחובר בסדרה למעגל הריתוך, מחליק את הזרם המיושר.

יחידת הבקרה מייצרת פולסים הפותחים את ה-IGBT של המהפך, ומכוונות את מחזור העבודה שלהם כך שמאפיין העומס החיצוני של ה-IIST מתאים לזה הנדרש לריתוך חשמלי איכותי. כניסות הבקר מקבלים אותות משוב עבור מתח (ממוצא המיישר) וזרם (מהפיתול המשני של שנאי זרם T2). הנגד המשתנה R2 מווסת את זרם הריתוך.

באיור. איור 4 מציג מעגל דרייבר המגביר את הפולסים שנוצרו על ידי יחידת הבקרה לאמפליטודה הנדרשת לשליטה ב-IGBT VT1 ו-VT2. הוא תוכנן להחליף את הדרייבר ששלט על הטרנזיסטורים הדו-קוטביים המותקנים ב-IIST לפני התיקון.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

שנאי T1 מבודד את מעגלי הכניסה של שני ערוצי דרייבר זהים מיחידת הבקרה ואחד מהשני. במקרה זה, לשנאי כאלמנט מבודד יש יתרון בלתי מעורער על פני המצמד האופטו, שכן בבחירה נכונה של פרמטרים הוא מגביל אוטומטית את משך הפולסים המגיעים לשערי ה-IGBT לערך שבו המעגל המגנטי של שנאי הכוח TZ עדיין לא נכנס לרוויה (ראה איור 1). הפיתולים המשניים II ו-III של השנאי המבודד מחוברים בצורה כזו שהערוצים פועלים בשלב, אשר נדרש לפעולה נכונה של מהפך חד-מחזורי.

שקול את הפעולה של אחד הערוצים - העליון על פי התוכנית.

פולסים מפיתול II של שנאי T1 דרך הנגד R1 מסופקים לכניסה של המעצב המורכב על מעגל המיקרו DD1. מגבר ההספק בטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 מספק טעינה ופריקה מהירה של הקיבול המשמעותי למדי בין השער לפולט המאפיין של IGBTs. הנגד R9 מונע תהליך תנודה במעגל הנוצר על ידי השראות של חוט החיבור וקיבול הכניסה של ה-IGBT.

המיישר ומייצב מתח האספקה ​​מורכבים על גשר הדיודה VD1 והמיקרו-מעגל DA1. מתח החילופין למיישר מגיע מפיתול משני מבודד נפרד של שנאי T1 (ראה איור 1). בעת ייצור דרייבר, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לאיכות הבידוד בין הערוצים שלו. הוא חייב לעמוד במתח העולה על פי שניים מהמשרעת של מתח הרשת.

כאשר מתחילים לפתח באופן עצמאי IIST, אתה צריך להתמודד עם בעיות רבות שאפילו לא מתעוררות במהלך תיקונים - כולן כבר נפתרו בצורה כזו או אחרת על ידי המפתחים והיצרן.

הקשיים הגדולים ביותר קשורים לבחירה של התקני מוליכים למחצה המחליפים זרמים גדולים במתחים גבוהים יחסית. הבחירה הנכונה של מעגל המהפך, חישוב ועיצוב האלמנטים האלקטרומגנטיים שלו חשובים מאוד.

בהיעדר ניסיון בפיתוח, סביר לשאוף לחזור על פתרונות "בדוקים".

הבעיה מסתבכת בשל העובדה שאין כמעט ספרות שבה ניתן למצוא שיטות מוכנות ומוכחות לעיצוב IIST. ב-[3], למשל, המצגת היא כל כך לקונית, שכמעט בלתי אפשרי להרחיב את החישובים שם לבעיות ספציפיות בפיתוח מקור ריתוך.

בחומר שלהלן, מסקנות הקשרים המחושבים מוצגות בפירוט מסוים. לדברי המחבר, זה יאפשר לחובבי רדיו להבין טוב יותר את התהליכים המתרחשים ברכיבים האלקטרומגנטיים של IIST, ובמידת הצורך, להתאים את המתודולוגיה המוצגת.

בתנאים של עומס משתנה בצורה חדה כמו קשת ריתוך, מהפך חד-גשר קדימה חצי גשר משתווה לטובה עם אחרים. הוא אינו דורש איזון, אינו רגיש למחלות כמו דרך זרמים ומספיק לו יחידת בקרה פשוטה יחסית. בשונה ממהפך פליבק, שצורת הזרם באלמנטים שלו היא משולשת, במהפך קדימה היא מלבנית. לכן, באותו זרם עומס, משרעת פעימות הזרם במהפך קדימה קטנה כמעט פי שניים.

חישוב שנאי כוח

תכונה משותפת של כל הממירים החד-מחזוריים היא שהם עובדים עם מגנטיזציה חד-כיוונית של הליבות המגנטיות של שנאי כוח. כאשר עוצמת השדה המגנטי משתנה מאפס למקסימום ובחזרה, האינדוקציה המגנטית B משתנה בטווח מ-Bm המקסימלי ל-Br שיורי.

באיור. איור 5 מציג תרשים מפושט של מהפך חצי גשר קדימה במחזור אחד.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

כאשר הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 פתוחים, האנרגיה של מקור המתח הראשוני מועברת לעומס דרך שנאי T1. המעגל המגנטי של השנאי ממוגנט בכיוון קדימה (סעיף 1-2 באיור 6). לאחר סגירת הטרנזיסטורים, הזרם בעומס נשמר על ידי האנרגיה האצורה במשרן L1. במקרה זה, המעגל נסגר דרך הדיודה VD4. בהשפעת EMF האינדוקציה העצמית של סלילה I, הדיודות VD1 ו-VD2 פתוחות, וזרם הדה-מגנטיזציה של המעגל המגנטי זורם דרכם (סעיף 2-1 באיור 6).

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

האינדוקציה במעגל המגנטי משתנה רק ב-ΔB1= Bm-Br1, שהוא נמוך משמעותית מהערך האפשרי של 2Bm במהפך push-pull. עם זאת, בעוצמת שדה אפס, האינדוקציה תהיה שווה ל- Br1 רק במעגל מגנטי שאין בו פער לא מגנטי. האחרון יקטין את האינדוקציה השיורית לערך של Br2. מ-[4] יוצא שהערך החדש של האינדוקציה השיורית מתאים לנקודת החיתוך של עקומת המגנטיזציה המקורית עם קו ישר שנמשך מהמקור בזווית Θ:

כאשר μ0 הוא החדירות המגנטית המוחלטת (היחס בין אינדוקציה מגנטית לחוזק השדה המגנטי בוואקום, קבוע פיזי שווה ל-4π-10-7 H/m); lc הוא האורך הממוצע של קו השדה המגנטי; δ הוא אורך הפער הלא מגנטי. כתוצאה מהכנסת פער באורך δ, טווח האינדוקציה במעגל המגנטי יגדל ל- ΔB2=Bm-Br2.

התעשייה שלנו אינה מייצרת ליבות מגנטיות במיוחד עבור IIST. כדי ליצור שנאי כוח מהפך, אתה יכול להשתמש בליבות מגנטיות המיועדות לשנאי קווי טלוויזיה. לדוגמה, לליבה המגנטית PK40x18 מהשנאי TVS-90LTs2 (בשימוש בטלוויזיות ULPST) יש חתך של 2,2 ס"מ, שטח חלון של 2 ס"מ ואורך ממוצע של קו השדה המגנטי של 14,4 מ"מ. הוא עשוי מנגן-אבץ פריט M2NMS200, המיועד לפעולה בשדות מגנטיים חזקים, כפי שמצוין באינדקס C בייעוד [3000], ובעל הפרמטרים הבאים של לולאת ההיסטרזיס: Bs=1 T (ב-H=5 A/ m) , W=0,45 T (ב-H=800 A/m ו-T=0,33°C), Bg=100 T, Hs=60A/m. בתנאים של מגנטיזציה חד כיוונית, טווח האינדוקציה במעגל מגנטי זה, המורכב ללא פער, לא יעלה על 0,1 טסלה.

תנו לנו להגדיר מטרה, באמצעות פער לא מגנטי, להפחית את האינדוקציה השיורית ל-0,03 טסלה, מה שיגדיל את טווח האינדוקציה ל-0,3 טסלה. בהתחשב בתלות B=f(H) כאשר עוצמת השדה משתנה מ-Hc לאפס כדי להיות ליניארית למעשה, נמצא את השינוי באינדוקציה באזור מ-0 ל-Br2. לשם כך, צייר קו אופקי ברמת Br2 עד שהוא נחתך עם עקומת המגנטיזציה ומצא את עוצמת השדה השלילי במעגל המגנטי -H1 = 8,4 A/m, המתאים לאינדוקציה זו. במקרה שלנו

מתוך (1) נמצא את אורך הפער הלא מגנטי:

חוזק שדה במרווח באינדוקציה מקסימלית Vm=0ZTl

סיבובי אמפר של מגנטיזציה של המעגל המגנטי

במצב סרק, מתח הכניסה של המהפך (U1, ראה איור 5) שווה לערך המשרעת של הרשת (310 V). אם לוקחים בחשבון את ירידת המתח על פני הטרנזיסטורים המרכזיים וההתנגדות הפעילה של הפיתול, אנו יכולים להניח שמופעל מתח של 300 V על הפיתול הראשוני של השנאי.מתח המוצא ללא עומס של המקור ללא עומס המצב צריך להיות 50V.

נבצע את החישוב למקרה שבו משך הדופק שווה למחצית התקופה, התואמת את התנופה המקסימלית של אינדוקציה במעגל המגנטי. בתנאים אלה, המשרעת של פעימות המתח המשני היא 100 וולט (פי שניים ממתח המעגל הפתוח הנדרש). לכן, יחס הטרנספורמציה של שנאי הכוח חייב להיות שווה ל

יש לציין כי השפעת השראות הדליפה של פיתולי השנאי אינה נלקחת בחשבון כאן. נוכחותו מובילה למתח מעגל פתוח גבוה יותר בהשוואה לערך המחושב.

הערך האפקטיבי של זרם הפיתול המשני, בעל צורה של פולסים מלבניים, קשור ליחס הממוצע, שווה לזרם הריתוך iCB.

כאשר λ הוא היחס בין משך הדופק לתקופת החזרה שלהם (מקדם חובה). ב-iCB = 140 A ו-λ = 0,5

ערך אפקטיבי של זרם מתפתל ראשוני (לא כולל זרם מגנט)

משרעת דופק זרם העומס בפיתול הראשוני

בתדר של 30 קילו-הרץ, ניתן להזניח הפסדי אנרגיה בליבה המגנטית של פריט. הפסדים בחוטים מתפתלים גדלים עם התדירות הגוברת עקב תזוזה של הזרם אל פני השטח של המוליך, מה שמוביל לירידה בחתך האפקטיבי שלו. תופעה זו נקראת אפקט פני השטח או העור. זה בא לידי ביטוי חזק יותר ככל שהתדר גבוה יותר וככל שקוטר המוליך גדול יותר. להפחתת הפסדים, נעשה שימוש בחוט תקוע עשוי ממוליכים דקיקים מבודדים - חוט ליץ. כדי לפעול בתדר של 30 קילו-הרץ, הקוטר של כל אחד מהם לא יעלה על 0,7 מ"מ [3].

EMF של סיבוב אחד מחושב על ידי הנוסחה

כאשר dФ/dt הוא קצב השינוי של השטף המגנטי המצורף לסליל; ΔB - טווח אינדוקציה במעגל המגנטי, T; Sc - חתך של המעגל המגנטי, cm2; tM - משך הדופק, s; f - תדר חזרת דופק, הרץ.

ניתן למצוא את מספר הסיבובים המתאימים לחלון של המעגל המגנטי לפי הנוסחה

כאשר S0 הוא שטח החלון, cm2; - מקדם המילוי שלו בחוט (בוא ניקח את זה שווה ל-0,25); ieff - ערך נוכחי אפקטיבי; J היא צפיפות הזרם בחוט המתפתל, A/mm2.

כדי לקבוע את הפרמטרים של המעגל המגנטי, אנו מציגים ערך מותנה השווה למכפלת משרעת המתח על הפיתול ולערך האפקטיבי של הזרם הזורם דרכו. מכיוון שיש לו מימד של כוח, בואו נקרא לזה כוח מותנה

במקרה שלנו

הבה ניקח את צפיפות הזרם בפיתולי השנאי J = 4 A/mm2, טווח האינדוקציה במעגל המגנטי ΔB = 0,3 T ומתוך (2) נמצא

ניתן להרכיב את הליבה המגנטית בצורת W הנדרשת עבור השנאי המחושב מארבעה PK40x18, כפי שמוצג באיור. 7.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

אנו מקבלים מעגל מגנטי עם Sc=8,8 cm2, So-14,4cm2, ScS0=126,7cm4. בוא נמצא את EMF של סיבוב אחד עבורו

מספר הסיבובים של הפיתול הראשוני

בוא נבחר אותו שווה ל-21 - המספר השלם הגדול הקרוב ביותר שהוא כפולה של מקדם הטרנספורמציה (Ktr = 3). מספר הסיבובים של הפיתול המשני

צורת הזרם בפיתול הראשוני של שנאי כוח מוצגת באיור. שמונה.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

המשרעת של הרכיב הממגנט שלו היא

ערך זרם מרבי של מתגי טרנזיסטור וליפוף ראשוני

כדי לחשב במדויק את הערך האפקטיבי של זרם המתפתל הראשוני, תצטרך לפנות לחישוב אינטגרלי:

חישוב מדויק נותן 33,67 A, השונה מהערך שחושב קודם לכן מבלי לקחת בחשבון את הזרם הממגנט (33,3 A) ב-1% בלבד.

חתך רוחב של חוטים מתפתלים:

בפיתול עם חוט ליץ העשוי מחוטים מבודדים בקוטר 0,55 מ"מ, יידרש צרור של 36 חוטים לליפוף הראשוני, וצרור של 105 חוטים לליפוף המשני.

פיתול שנאי עם חוט ליץ דורש קצת ניסיון. קודם כל, אתה צריך להכין תיל ליץ. לשם כך, שני ווים קבועים במרחק מעט יותר מהאורך הנדרש, שתפקידם יכול להתמלא בהצלחה על ידי ידיות דלת. המספר הנדרש של חוטים נמשכים בין הווים. בעזרת מקדחה ידנית או צמה, הצרור מסובב, מדי פעם רועד קלות כך שהחוטים בו מחולקים באופן שווה. חוסם העורקים המוגמר עטוף לכל אורכו בחפיפה קלה ברצועה של בד כותנה דק ברוחב 8...10 מ"מ.

הפיתולים מלופפים על ציר עץ העוקב אחר צורת הליבה של המעגל המגנטי עם שוליים קטנים כך שהסליל המוגמר "יושב" בחופשיות במקומו המיועד. המדרל מצויד בלחיים נשלפות, שהמרחק ביניהן קטן ב-2...3 מ"מ מגובה חלון המעגל המגנטי.

לפני הליפוף, מניחים פיסות סרט שומר על המדרל, אשר משמשות לאחר מכן להדק את הסליל המוגמר. הפיתולים מסודרים בסדר הרגיל: ראשוני, עליו - משני. ביניהם נדרש בידוד - שכבת קרטון חשמלי בעובי 0,5 מ"מ. הסליל מעוצב כך שיתאים לתצורה של חלון המעגל המגנטי, ולאחר מכן ספוג בלכה.

המסופים המתפתלים חייבים להיות מצוידים בקצות פליז. בעת הטבעת חוט ליץ לתוכם, שימו לב במיוחד כדי לוודא שקצוות כל החוטים המרכיבים אותו יהיו מופשטים מבידוד, מחושלים ומולחמים היטב בקצותיו.

חישוב משנק מסנן זרם הריתוך

חנק L1 (ראה איור 1 ו-5) מחליק את זרם הריתוך. במהלך דופק המתח המשני, הזרם בו גדל באופן ליניארי. במהלך ההפסקה בין הפולסים היא פוחתת באופן ליניארי. משרעת פעימת הזרם, בקירוב ראשון, אינה תלויה בערך הממוצע שלה - זרם הריתוך. בערך המינימלי של האחרון, הזרם במשרן ובמעגל הריתוך יורד לאפס עד סוף התקופה. זה בדיוק המצב שמוצג באיור. 9.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

ירידה נוספת בערך הממוצע של הזרם מובילה להפרה של המשכיות זרימתו - במהלך חלק מהתקופה הזרם הוא אפס, מה שמוביל לאי יציבות והכחדה של הקשת.

אנו מוצאים את הקשר בין אמפליטודה וערכים ממוצעים של זרם משולש ממצב השוויון של שטחי המשולש שנוצרו על ידי עקומת הזרם וציר הזמן, והמלבן עם גובה icp, הבנוי על אותו ציר ( מוצל באיור). אורך הבסיסים של שתי הדמויות שווה לתקופת התנודה. לכן,

במינימום זרם ריתוך ist. min=5 נפילת מתח על פני הקשת Ud. min יכול להיחשב שווה ל-18 V [6]. בהתחשב בכך

מצא את השראות המינימלית הנדרשת של המשרן

פיתול המשרן חייב לעמוד בזרם הריתוך המרבי icv. מקסימום ניקח, באשר לשנאי, את גורם מילוי החלון kо=0,25 ואת צפיפות הזרם J=4 A/mm2, אנו קובעים את המספר המרבי האפשרי של סיבובים של פיתול המשרן

הכרת החתך של הליבה המגנטית Sc ומקדם המילוי שלה בפלדה kс, אפשר שאינדוקציה B נתונה בליבה המגנטית לקבוע את הצמדת השטף של פיתול המשרן.

החלפת (4) כאן, נקבל

בהתחשב בכך

מצא את השראות של המשרן

והמוצר SCSo עבור המעגל המגנטי שלו

כדי למנוע רוויה, המעגל המגנטי חייב להיות בעל פער לא מגנטי, שבגללו האינדוקציה משתנה מכמעט אפס ל-W. בהנחה שהמעגל המגנטי של המשרן אידיאלי וכל סיבובי האמפר של הפיתול מוחלים על הפער הלא מגנטי, אנו קובעים את אורך ה-b, מ"מ האחרון:

מהיכן

מ-(5), (6) ו-(9) אנו מקבלים נוסחה לחישוב השראות בפועל של המשרן:

מכיוון שבזרם ריתוך גדול מהמינימום, משרעת פעימות השטף המגנטי בליבה המגנטית של המשרן אינה משמעותית בהשוואה לערכה הממוצע, הליבה המגנטית עשויה בדרך כלל מפלדה חשמלית, שעבורה האינדוקציה המקסימלית היא Vm-1 T. אם ניקח את מקדם מילוי הקטע בפלדה ks=0,9, מתוך (7) נמצא

עבור המשנק נבחר במעגל מגנטי סרט סטנדרטי ШЛ25х32 עם Sckc=6,56 cm2, So=16 cm2 וSCSo=125 cm4. באמצעות נוסחה (4), אנו קובעים את מספר הסיבובים

באמצעות נוסחה (8), אנו מחשבים את אורך הפער הלא מגנטי

מרווח זה יסופק על ידי שני אטמים לא מגנטיים בעובי 1 מ"מ, המותקנים בין קצוות חצאי המעגל המגנטי.

חתך חוט מתפתל לחנק

החוט יכול להיות מוצק או להרכיב מ-147 חוטים בקוטר 0,55 מ"מ.

באמצעות נוסחה (10), אנו בודקים את השראות המתקבלת של המשרן

הוא חורג מהערך המינימלי שחושב לעיל.

חישוב שנאי זרם

על איור. 10 מציג תרשים של הצומת להפקת אות משוב נוכחי.

הפיתול העיקרי של שנאי זרם T2 הוא סיכת פליז בקוטר של 8...10 מ"מ, המחברת את פלט המהפך לשנאי הכוח TZ (איור 1). "חודר" ללוח הבקרה, הסיכה עוברת דרך חלון המעגל המגנטי של שנאי T2 המותקן שם. הפיתול המשני על הליבה המגנטית מורכב מעשרה סיבובים, כך שמקדם הטרנספורמציה KT2 = 0,1.

במהלך המהלך קדימה של המהפך, זרם הפיתול המשנית של השנאי T2 זורם דרך הדיודה VD2 ו-shunt של שישה נגדים מחוברים במקביל R3-R8 של 2,2 אוהם כל אחד. מהשאנט, אות המשוב הנוכחי נכנס ליחידת הבקרה, שם הוא משמש ליצירת עומס תלול המאפיין את ה-IIST וכדי להגן על המכשיר מפני עומסי זרם.

במהלך המהלך ההפוך, הקוטביות של המתח על הפיתול המשני של שנאי T2 נסגרת עבור הדיודה VD2 ונפתחת עבור VD1. האחרון פתוח, וזרם הדה-מגנטיזציה של המעגל המגנטי של השנאי זורם דרך נגדים המחוברים במקביל R1, R2. מכיוון שההתנגדות הכוללת שלהם גדולה מזו של הנגדים R3-R8, מובטח למעגל המגנטי יהיה זמן לבטל את המגנט במהלך הסיבוב ההפוך.

הערך האפקטיבי של הזרם של הפיתול המשני של השנאי T2

אם לוקחים את צפיפות הזרם בפיתול המשני של שנאי הזרם J = 5 A/mm2, אנו מוצאים את קוטר החוט שלו באמצעות הנוסחה

בתדר של 30 קילו-הרץ לא מומלץ להשתמש בחוט בקוטר של יותר מ-0,7 מ"מ, ולכן נפתל את הפיתול בחוט ליץ משלושה חוטים בקוטר 0,55 מ"מ.

מכיוון שמעגלי הבקרה צורכים מעט חשמל, הליבה המגנטית עבור שנאי T2 נבחרת מסיבות עיצוביות, שהעיקרית שבהן היא קוטר הפין היוצר את הפיתול הראשי. טבעת פריט עם חור בקוטר של לפחות 12... 14 מ"מ מתאים, למשל, K32x 16x8 עשוי פריט 2000NM1. קוטר החור שלו הוא 16 מ"מ, שטח חתך הוא 0,64 ס"מ. עם מגנטיזציה חד כיוונית, טווח האינדוקציה במעגל מגנטי זה לא יעלה על 2 טסלה. בוא נבדוק אם התנאי הזה מתקיים:

כאשר UVD2 היא ירידת המתח קדימה על פני דיודה VD2; W2 - מספר סיבובים של הפיתול המשני; Sc - חתך של המעגל המגנטי; R - התנגדות shunt (R3-R8). מכיוון שטווח האינדוקציה אינו חורג מהערך המותר, המעגל המגנטי נבחר בצורה נכונה.

חישוב של השנאי של בידוד גלווני

באיור. איור 11 מציג דיאגרמה של מעצב פולסים השולט על הדרייברים של IGBT של שלב הפלט של המהפך. חמישה אלמנטים המחוברים מקבילים של המיקרו-מעגל DD1 עם אספן פתוח משמשים להגברת כוחם של פולסי בקרה. הנגד R3 מגביל את זרם הממגנט של שנאי T1, מעגל הדה-מגנטיזציה של האחרון נוצר על ידי קבל C3, דיודה VD2 ודיודת זנר VD1.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

הפיתולים המשניים של שנאי T1 עמוסים בכניסות של אלמנטים TTL דרך נגדים עם התנגדות של 470 אוהם (ראה איור 4), לכן משרעת הפולסים הנלקחים מהפיתולים צריכה להיות 5 V בזרם של כ-10 mA . מכיוון שהמשרעת של הפולסים על הפיתול הראשוני היא 15 V, הערך הנדרש של יחס הטרנספורמציה הוא 3. המשרעת של דופק זרם הפיתול הראשוני תהיה

עם זרם נמוך כל כך, אין צורך לחשב את קוטר החוט המתפתל; הוא נותן ערכים שאינם עולים על 0,1 מ"מ. אנו נבחר חוט לפי שיקולי עיצוב בקוטר 0,35 מ"מ.

הספק מותנה של השנאי T1

לפי נוסחה (3) אנו מוצאים

מקדם המילוי של חלון המעגל המגנטי ko נלקח שווה ל-0,05 בהתבסס על הצורך להבטיח בידוד טוב בין פיתולים.

עבור שנאי T1, אנו בוחרים ליבה מגנטית טבעת K16x10x3 עשויה פריט 2000NM1, שבה Sc = 0,09 cm2, So = 0,785 cm2, ScSo = 0,07 cm4.

EMF של סיבוב אחד שמפותל במעגל המגנטי הזה:

מספר סיבובים של פיתולים ראשוניים ומשניים:

בלוק בקרה

יחידת הבקרה (CU) מייצרת פולסים שבאמצעות הדרייבר (ראה איור 4), שולטים בטרנזיסטורים של המהפך החד-קצה הקדמי. הם מווסתים ושומרים על הערכים המוגדרים של זרם הריתוך, תוך יצירת העומס החיצוני היורד המאפיין את ה-IIST, האופטימלי לריתוך, עקב אפנון רוחב הדופק (PWM) - שינוי מחזור העבודה של הפולסים. יחידת הבקרה המתוארת מיישמת גם פונקציות להגנה על המקור והאלמנטים שלו מפני התחממות יתר ועומסי יתר המתרחשים בתנאים של עומס משתנים בחדות.

הבסיס של יחידת הבקרה - בקר סימנס TDA4718A PHI - מכיל את כל הרכיבים האנלוגיים והדיגיטליים הדרושים לאספקת חשמל מיתוג, וניתן להשתמש בו לשליטה בשנאי דחיפה, חצי גשר וגשר, כמו גם מחזור יחיד. ממירים לאחור וקדימה. המבנה הפנימי של הבקר TDA4718A מוצג באיור. 12.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים

מתנד מבוקר המתח (VCO) G1 מייצר פולסים שתדירותם תלויה במתח בכניסת הבקרה שלו. הערך הממוצע של מרווח שינוי התדר נקבע על ידי בחירת הערכים של הנגד RT ושל הקבל St.

UI1 של מבחין פאזה (PD) משמש לסנכרון ה-VCO עם מקור דופק חיצוני. אם אין צורך בסנכרון, אותם פולסים VCO מופעלים על הקלט השני של ה-PD כמו על הראשון, על ידי חיבור פינים 5 ו-14 של המיקרו-מעגל למטרה זו. יציאת ה-FD מחוברת לכניסת הבקרה של ה-VCO ולפין 17 של המיקרו-מעגל. קבל מסנן חיצוני Sf מחובר לזה האחרון.

מחולל מתח רמפה (RVG) G2 מופעל על ידי פולסי VCO. מתח שן המסור מסופק לכניסה ההפוכה של המשווה A1. שיפוע ה"מסור" תלוי בקיבול של הקבל CR ובזרם במעגל המוצא 2 של המיקרו-מעגל. היכולת לשלוט בהטיה יכולה לשמש, למשל, כדי לפצות על חוסר יציבות של מתח האספקה.

כל פולס VCO מגדיר את טריגר הכיבוי D2 למצב היומן. 1 במוצא, ובכך מאפשר פתיחה של טרנזיסטורים VT1 ו-VT2. עם זאת, רק אחד מהם יכול להיפתח בכל פעם, מכיוון שטריגר הספירה D1 משנה את המצב בהתבסס על ירידות הפולסים של ה-VCO. אותות המוצא של המשווים A1 או A6 מאפסים את ההדק D2, מה שמוביל לסגירת הטרנזיסטור הפתוח.

למשווה A1 יש כניסות אחת מתהפכת ו(בניגוד למשווים רגילים) שתי כניסות שאינן מתהפכות. ברגע שהערך המיידי של ה"מסור" בכניסה ההפוכה חורג מהנמוך מבין רמות המתח המסופקות לכניסות הלא-הופכות, האות מיציאת ההשוואה מאפס את ההדק D2. לפיכך, משך הפולסים ביציאות של בקר PHI תלוי במתח המופעל על פין 4 של המיקרו-מעגל - אחת מהכניסות הלא-הפוכות של המשווה A1.

הקלט השני שאינו מתהפך של המשווה הזה משמש במערכת ההפעלה האיטית ("רכה") של הבקר. לאחר הפעלת המתח, הקבל Css פרוק ונטען על ידי זרם של 15 μA הזורם מפין 6. הרמה הנמוכה של מתח שן המסור בכניסה ההפוכה של המשווה A1 היא 1,8 V. החל מערך מתח זה ב- קבל Css, פולסים מופיעים במוצא המשווה. ככל שהקבל נטען, משך הזמן שלהם, ואיתו משך המצב הפתוח של הטרנזיסטורים VT1, VT2, גדל. ברגע שהמתח על הקבל Css עולה על המתח המסופק לכניסה השנייה שאינה הופכת של המשווה, ההתחלה ה"רכה" הושלמה, ואז משך הפולסים תלוי במתח בפין 4 של המיקרו-מעגל.

המשווה A2 מופעל בצורה כזו שהיא מגבילה את המתח על הקבל Css ל-5 V. מכיוון שהמתח במוצא ה-GPG יכול להגיע ל-5,5 V, על ידי הגדרת השיפוע המתאים של ה"מסור", אתה יכול להגדיר את משך הזמן המרבי של המצב הפתוח של טרנזיסטורי המוצא של הבקר.

אם הרמה הלוגית במוצא של טריגר D3 נמוכה (זוהתה שגיאה), פתיחת טרנזיסטורי המוצא של הבקר אסורה, והקבל Css נפרק על ידי הזרם של 15 מיקרומטר הזורם לפין 2. לאחר זמן מה, כאשר המתח על הקבל Css יורד לסף ההפעלה של המשווה A3 (1,5 V), הדק D3 יקבל אות להגדיר את הפלט לרמה גבוהה. אבל הכפכף יכול להיכנס למצב הזה רק אם הרמות בכל ארבע כניסות ה-R שלו גבוהות. תכונה זו מאפשרת לך לשמור טרנזיסטורים VT1 ו-VT2 סגורים עד לביטול כל הסיבות לחסימת הבקר. חיישני שגיאה הם המשווים A4-A7, כמו גם חיישן זרם עומס המובנה במייצב מתח הייחוס U1 עם סף תגובה של 10 mA.

המשווים A4 ו-A5 שולחים אותות שמכניסים את טריגר D3 למצב שגיאה אם ​​המתח בכניסה של הראשון (פין 7) גבוה יותר, ובכניסה של השני (פין 6) נמוך ממתח הייחוס של 1 V הנוצר על ידי המייצב U2,5. Comparator A7 מופעל כאשר המתח יורד באספקת החשמל של המיקרו-מעגל עד 10,5 V. כדי לתקן את השגיאה, זה מספיק כדי להפעיל את אחד המשווים בשם.

המשווה A6 תופס עמדה מיוחדת. הוא נועד להגביל באופן דינמי את הזרם במעגלי המהפך. שתי הכניסות של המשווה מחוברות לפינים החיצוניים של המיקרו-מעגל, והיציאה שלו מחוברת לכניסת האיפוס של טריגר D2. פעולתו של המשווה A6 מובילה לסגירה מיידית של טרנזיסטור המוצא הפתוח כעת, והמצב הרגיל ישוחזר (בתנאי שהגורם לפעולת ההגנה תבוטל) עם דופק ה-VCO הבא ללא התחלה "רכה".

סכימת ה-BU מוצגת באיור. 13.

מקור מהפך לזרם ריתוך. ניסיון בתיקון וחישוב אלמנטים אלקטרומגנטיים
(לחץ להגדלה)

הצמתים שנדונו קודם לכן של חיישן הזרם (ראה איור 10) ומעצב פעימות היציאה (ראה איור 11) אינם מוצגים בו. רק אחת משתי היציאות של בקר DA5 PHI משמשת ביחידת הבקרה. מכיוון שהבקר הוא push-pull, מחזור העבודה של הפולסים במוצא אחד בשום פנים ואופן לא עולה על 0,5, הנדרש לפעולה רגילה של מהפך חד-מחזורי.

כדי להפעיל את יחידת הבקרה, משתמשים בשתי פיתולים של שנאי T1 (ראה איור 1) עם מתח של 20 וולט כל אחד. מתח החילופין מפיתול II מסופק לגשר הדיודה VD1, והמתח השלילי המיושר והמוחלק על ידי הקבל C1 מסופק לכניסה של המייצב DA1, מהמוצא שלו מוסר מתח מיוצב של -15 וולט. מכפיל מתח באמצעות דיודות VD3-VD6 מחובר לאותה פיתול II , נותן מתח בלתי מווסת של 100 וולט המסופק למעגל הריתוך כאשר הקשת אינה בוערת.

מתח החילופין מפיתול III של שנאי T1 (ראה איור 1) דרך המסנן L2L3C29C30, המגן מפני רעשי דחף, מסופק לגשר הדיודה VD26 ולאחר מכן דרך הדיודה VD27 למייצב DA6. מתח של 15 וולט מוסר מהפלט של האחרון כדי להפעיל את מעגלי המיקרו-CU; הוא משמש גם ככניסה למייצב DA7, שמתח ה-5 וולט מהמוצא שלו מפעיל את מעגל המיקרו-TTL של מעצב הפולס במוצא (ראה איור 11).

המתח המתושר על ידי גשר VD26 מסופק דרך מחלק מתח לנגדים R45-R48 ולכניסות של המשווים A4 ו-A5 של בקר DA5. זה מבטיח שה-IIST חסום כאשר מתח הרשת עובר את הגבולות המותרים. על ידי התאמת נגד כוונון R48, מובטח כי הוא מתרחש כאשר המתח עוזב את הטווח של 205...242 V. קבלים C24 ו-C25 משמשים כהגנה נוספת מפני רעשי דחף.

המשווה ב-Op-amp DA2.1 משווה את המתח על קבל ההתחלה ה"רך" C26 עם מתח הייחוס בפין 10 של הבקר. אם הבקר במצב עבודה, המתח על הקבל גדול מהמתח הסטנדרטי (2,5 וולט), המתח השלילי מהמוצא של טרנזיסטור OP-amp DA2.1 VT3 סגור, ה-LED HL1 (ראה איור. 1) לא נדלק. אחרת, המשווה DA2.1 נכנס למצב יציב, הודות למשוב חיובי דרך הנגד R15 ודיודה VD14, עם מתח חיובי במוצא, הפותח טרנזיסטור VT3. הנורית הדולקת HL1 (ראה איור 1) מסמנת שה-IIST הפסיק לעבוד בגלל שמתח הרשת נמצא מחוץ לגבולות המותרים. ברגע שה-IIST מחובר לרשת, הצומת ב-Op-amp DA2.2 יוצר פולס שלילי שמגיע לכניסה הבלתי-מתהפכת של OP-amp DA2.1 ואוסר על האזעקה להפעיל עד להשלמת המעבר. תהליכים והתחלה "רכה" של המהפך.

המתח של 10 וולט ביציאה של מייצב DA8 נקבע עם נגד חיתוך R62. המתח מסופק לכניסה של מייצב זה דרך שלושה נגדים R55-R57 המחוברים במקביל. ירידת המתח על פניהם היא פרופורציונלית לזרם הנצרך על ידי המייצב והעומס שלו. אם הערך שלו קטן מ-7 mA בקירוב, המתח במוצא של מגבר OP DA4.2 הופך לשלילי, מה שמוביל לירידה לאפס (תודות לדיודות VD30, VD31) של המתח בפין 4 של ה-DA5 PHI בקר וחסימת האחרון.

בדרך זו נשלט החיבור ל-IIST של לוח שלט רחוק, המאפשר לווסת את זרם הריתוך ממקום העבודה של הרתך. אם השלט רחוק אינו מחובר או פגום, ירידה של 5 mA בזרם הנצרך על ידי מעגל ה-10 V הנגרמת מכיבוי הנגד המשתנה R2 (ראה איור 1) לא יפוצה על ידי הזרם הנצרך על ידי השלט. בקרה, שתוביל להפעלת ההגנה. מתג S1 מוצג בתרשים להבנה טובה יותר של פעולת המכשיר. זה מחליף באופן מותנה את המגעים של ממסר הממוקם מחוץ ללוח הבקרה, שמעביר את ה-IIST לשלט רחוק.

המתח מהמוצא של חיישן הזרם (ראה איור 10) דרך מסנן R43C21 מסופק לפין 8 של בקר DA5 - אחת הכניסות של המשווה שלו A6. הכניסה השנייה של המשווה (פין 9) מסופקת עם מתח של 38 וולט מהמחלק ההתנגדות R40R1,7. הגנת זרם דינמית מופעלת לאחר שהזרם של טרנזיסטורי המהפך עולה על 45 A.

יחידת אחסון ההגנה הנוכחית מורכבת על מגבר ההפעלה DA3.4. מחלק המתח R25VD19R26 קובע את סף התגובה שלו, המתאים לזרם של טרנזיסטורי ההספק של המהפך של כ-50 A. כל עוד לא חורגים מערך זה, הדיודה VD21 פתוחה, המתח בכניסת ההיפוך של המגבר OP DA3.4 .15 והקבל C20 שווה לסף. דיודות VD24 ו-VDXNUMX סגורות, ולכונן אין כל השפעה על פעולת ה-IIST.

אם חריגה מהסף, ייווצר פולס שלילי במוצא של מגבר OP DA3.4, אשר יפרוק חלקית את הקבל C34 דרך הנגד R16. משך הפולס תלוי בקבוע הזמן של מעגל R32C15. אם עומסי זרם מתרחשים לעתים קרובות מדי, הקבל C16 יתפרק עד כדי כך שדיודה VD24 תיפתח. זה יוביל לירידה במתח בפין 9 של בקר DA5 ולירידה זמנית בסף התגובה של הגנת הזרם הדינמי.

בנוסף ליחידת ההגנה על הזרם, המתח מהפלט של חיישן הזרם של טרנזיסטורי הכוח של המהפך (ראה איור 10) מסופק למערכת לצורך התאמת וייצוב זרם הריתוך. דרך המגבר ההפוך על מגבר OP DA3.1, מעגל VD16C13 והנגד R22, הוא מסופק לכניסה של OP-amp DA3.2 וכאן הוא מסוכם אלגברית עם הנגד המשתנה R2 המגיע מהמנוע (ראה איור. 1) או השלט הרחוק. אות השגיאה המוגבר על ידי מגבר ההפעלה DA3.2 מופעל על פין 3.3 של בקר ה-DA28 - הקלט של המשווה שלו A29 - באמצעות עוקב הפוך על מגבר ההפעלה DA22, מחלק מתח R4R5 ודיודה VD1. דיודת זנר VD17 אינה מאפשרת ערכי מתח חיוביים במוצא של מגבר OP-DA3.2, ומגבילה את השליליים ברמה של -10 V.

באמצעות נגד חיתוך R37, מתח של 4 וולט נקבע בפין 5 של בקר DA1,8, המתאים למשך המינימלי של פעימות המוצא. נגדי גוזם R42 ו-R44 מווסתים את התדר ומחזור העבודה של פולסים של בקר PHI. היחידה ב-DA4.1 op-amp מגבירה אוטומטית את התדר כאשר זרם הריתוך נמוך מ-25...30 A על מנת למנוע הפרעה של הזרם במעגל הריתוך. זה מאפשר להפחית את השראות, ולכן את הגודל והמשקל של המשרן L1 (ראה איור 1). התדר גדל על ידי אספקת זרם נוסף דרך דיודת הזנר VD23, הנגד R39 והדיודה VD25 למעגל קביעת התדר של בקר DA5.

אם לא ננקטים אמצעים, בהיעדר עומס (כאשר הקשת כבויה), המתח במוצא ה-IIST כתוצאה מהשפעת השראות הטפילית של השנאי וההתקנה יכול לעלות לערך מסוכן. לכן, חלק המהפך של IIST כבוי במצב זה, ומתח "המתנה" מהמכפיל הנ"ל על דיודות VD1-VD2 מופעל על אלקטרודות הריתוך דרך הנגד R3 והדיודה VD6.

כל עוד המתח במעגל הריתוך עולה על מתח הייצוב הכולל של דיודות הזנר VD8 ו-VD9, הטרנזיסטור VT1 פתוח ועוקף את ה-LED של המצמד האופטו U1. טרנזיסטור המצמד האופטו סגור, ו-VT2 פתוח ושומר (באמצעות דיודה VD13) מתח כמעט אפס בפין 4 של בקר DA5 PHI, וחוסם את האחרון.

כאשר אלקטרודות הריתוך סגורות, המתח ביניהן יורד, כתוצאה מכך, הטרנזיסטור VT1, נסגר, מאפשר לזרום לזרם דרך LED של המצמד האופטו U1. הפתיחה המתקבלת של טרנזיסטור המצמד האופטו U1 מובילה לסגירת הטרנזיסטור VT2 והדיודה VD13. במצב זה, בקר ה-PHI פועל כרגיל עד שהמתח בין אלקטרודות הריתוך שוב עולה על כ-40 וולט ובקר ה-PHI ננעל שוב. זה מתרחש בסוף פגישת הריתוך כתוצאה מהגדלה משמעותית באורך מרווח הקשת. כיבוי קשת מאולץ מגביל את אורכו המרבי, ומבטל בו זמנית את הצורך להגדיל יתר על המידה את הספק המוצא של ה-IIST.

משטר הטמפרטורה של הטרנזיסטורים החזקים של המהפך נשלט באמצעות ממיר טמפרטורה לזרם VK1 המותקן על גוף הקירור שלהם (ראה איור 1). מתח פרופורציונלי לטמפרטורת גוף הקירור מוסר מהנגד R67 ומסופק לשני משווים - Op-amp DA4.3 ו-DA4.4. קבל C38 מסנן הפרעות. ספי הפעולה של המשווים נקבעים על ידי מחלק המתח ההתנגדות R64, R69-R71.

כאשר חריגה מהסף המתאים לטמפרטורה של +50 מעלות צלזיוס, המתח השלילי מהפלט של OP-amp DA4.4 דרך הנגד R73 פותח את הטרנזיסטור VT4. ממסר K2 (ראה איור 1) מופעל, מפעיל את מאוורר היחידה. אם הטמפרטורה ממשיכה לעלות ומגיעה ל-+85 מעלות צלזיוס, המתח השלילי מהמוצא של המגבר DA4.3 דרך הדיודה VD18 נכנס למעגל הבקרה של זרם הריתוך, ומפחית אותו ל-5 A. לאחר שהטרנזיסטורים מתקררים החום שלהם יוסר, הפעולה הרגילה של IIST תשוחזר אוטומטית.

הליבות המגנטיות של המשנקים L1-L3 הן טבעות פריט בקוטר חיצוני של 10 מ"מ עם חדירות מגנטית ראשונית של 1000...2000. הפיתולים מפותלים בשכבה אחת סיבוב להסתובב עם חוט התקנה מבודד רגיל עם חתך של 0,1 מ"מ.

ספרות

  1. Voronin P. מתגי מוליכים למחצה כוח. - M.: Dodeka-XXI, 2001, p. 71-77.
  2. Bas A., Milovzorov V., Musolin A. מקורות אספקת חשמל משניים עם קלט ללא שנאי. - מ.: רדיו ותקשורת, 1987, עמ'. 43.
  3. Naivalt G. מקורות כוח לציוד רדיו-אלקטרוני. - מ.: רדיו ותקשורת, 1986, עמ'. 75,76, 406-407, 466-472.
  4. Milovzorov V. טכנולוגיה אלקטרומגנטית. - מ.: בית ספר גבוה, 1966, עמ'. 19, 20.
  5. מירונוב א. חומרים מגנטיים ומעגלים מגנטיים למיתוג ספקי כוח. - רדיו, 2000, מס' 6, עמ'. 53, 54.
  6. Volodin V. שנאי ריתוך: חישוב וייצור. - רדיו, 2002, מס' 11, עמ'. 35, 36.

מחבר: V.Volodin, אודסה, אוקראינה

ראה מאמרים אחרים סעיף ציוד ריתוך.

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

בדיקת שד בעזרת רובוט 09.10.2023

מדענים בריטיים פיתחו עוזר רפואי רובוטי, IRIS, המסוגל לבצע בדיקת שד יסודית ולזהות סימנים אפשריים לסרטן. חמש "האצבעות" הגמישות של היד הרובוטית יכולות לכסות את כל אזור השד, ולספק בדיקה יעילה יותר ממישוש מסורתי.

הגפה של IRIS מצוידת בחמש "אצבעות" גמישות שעליהן מותקנים חיישני לחץ. חיישנים אלו מאפשרים לרובוט להתאים את הלחץ המופעל ולקבל משוב, ולזהות גושים שעלולים להעיד על נוכחות של מחלה. לאחר אימון על דגם חזה מסיליקון, IRIS השלימה בהצלחה את משימת המישוש.

באמצעות טכניקות למידת מכונה, מדענים מאמינים כי IRIS יכולה לסייע במתן בדיקות ראשוניות מהירות ויעילות, המסייעות במניעת מחלות.

השיטה החדשה כוללת שימוש בנוזל יוני כמערכת מדידה או מצערת במנועים. אספקת אנרגיה באמצעות נוזל מייצרת להבה מבוקרת שניתן להשתמש בה בהובלה מסוגים שונים. המצאה זו מספקת גם את היכולת לערבב את הנוזל היוני עם דלק קונבנציונלי, מה שמפחית את דליקותו. עם זאת, הפרופורציות האופטימליות של התערובת דורשות מחקר נוסף.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מוח במבחנה

▪ גולף מאריך חיים

▪ ערכת ה-RAM המהירה ביותר

▪ צמחים מחפשים מים באוזן

▪ SAMSUNG: לכוננים קשיחים אין עתיד

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מעבדה מדעית לילדים. בחירת מאמרים

▪ מאמר אלכסנדר דיומא (אבא). פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מה צבע המוח שלך? תשובה מפורטת

▪ מאמר מורושקה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר גלאי עשן פשוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מגשר עיפרון. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:




הערות על המאמר:

אורח
מאמר טוב מאוד, תודה.

ויקטור
טוב מאוד! מצגת טובה מאוד! אני אקח את זה על הסיפון. תודה רבה.


כל השפות של דף זה

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024