Κατηγορίες: Πώς λειτουργεί
Αριθμός προβολών: 211000
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 8

Τι είναι μια τροφοδοσία ρεύματος εναλλαγής και πώς διαφέρει από ένα συμβατικό αναλογικό

 

Σε πολλές ηλεκτρικές συσκευές, η αρχή της εφαρμογής δευτερογενούς ενέργειας έχει εφαρμοστεί από καιρό με τη χρήση επιπρόσθετων συσκευών, οι οποίες είναι επιφορτισμένες με τη λειτουργία παροχής ηλεκτρικού ρεύματος σε κυκλώματα που χρειάζονται ενέργεια από συγκεκριμένους τύπους τάσης, συχνότητας, ρεύματος ...

Για αυτό, δημιουργούνται πρόσθετα στοιχεία: τροφοδοτικάμετατρέποντας την τάση ενός τύπου σε άλλο. Μπορούν να είναι:

  • ενσωματωμένο στην περίπτωση του καταναλωτή, όπως σε πολλές συσκευές μικροεπεξεργαστών.

  • ή από ξεχωριστές μονάδες με σύρματα σύνδεσης, παρόμοια με συμβατικό φορτιστή σε κινητό τηλέφωνο.

Στη σύγχρονη ηλεκτρική μηχανική, δύο αρχές της μετατροπής της ενέργειας για τους ηλεκτρικούς καταναλωτές, με βάση:

1. Η χρήση αναλογικών συσκευών μετασχηματιστών για τη μετάδοση ισχύος στο δευτερεύον κύκλωμα.

2. Τροφοδοσία τροφοδοσίας.

Έχουν θεμελιώδεις διαφορές στο σχεδιασμό τους, δουλεύουν σε διαφορετικές τεχνολογίες.


Τροφοδοτικά μετασχηματιστή

Αρχικά δημιουργήθηκαν μόνο τέτοια σχέδια. Αλλάζουν τη δομή τάσης λόγω της λειτουργίας ενός μετασχηματιστή ισχύος που τροφοδοτείται από ένα οικιακό δίκτυο 220 volt, στο οποίο μειώνεται το πλάτος της ημιτονοειδούς αρμονικής και στη συνέχεια αποστέλλεται σε μια συσκευή ανορθωτή αποτελούμενη από διόδους ισχύος οι οποίες συνήθως συνδέονται σύμφωνα με το κύκλωμα γέφυρας.

Μετά από αυτό, η τάση κυμάτωσης εξομαλύνεται παράλληλα με μια χωρητικότητα που επιλέγεται σύμφωνα με την τιμή της επιτρεπόμενης ισχύος και σταθεροποιείται από ένα κύκλωμα ημιαγωγών με τρανζίστορ ισχύος.

Κύκλωμα παροχής ισχύος μετασχηματιστή

Αλλάζοντας τη θέση των αντιστάσεων συντονισμού στο κύκλωμα σταθεροποίησης, είναι δυνατή η ρύθμιση της τάσης στους ακροδέκτες εξόδου.


Εναλλαγή τροφοδοτικών (UPS)

Τέτοιες εξελίξεις στο σχεδιασμό εμφανίστηκαν σε μεγάλους αριθμούς πριν από αρκετές δεκαετίες και άρχισαν να απολαμβάνουν αυξανόμενη δημοτικότητα στις ηλεκτρικές συσκευές λόγω:

  • τη διαθεσιμότητα της ολοκλήρωσης μιας κοινής στοιχειώδους βάσης ·

  • αξιοπιστία στην εκτέλεση ·

  • τις δυνατότητες επέκτασης του εύρους εργασίας των τάσεων εξόδου.

Σχεδόν όλες οι πηγές τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος διαφέρουν ελαφρώς στο σχεδιασμό τους και λειτουργούν σύμφωνα με ένα σχέδιο τυπικό για άλλες συσκευές.

Ενεργοποίηση κυκλώματος τροφοδοσίας

Τα κύρια μέρη των τροφοδοτικών περιλαμβάνουν:

  • ένα ανορθωτή δικτύου που έχει συναρμολογηθεί από: πηνία εισόδου, ένα ηλεκτρομηχανικό φίλτρο που παρέχει απενεργοποίηση από παρεμβολές και απομόνωση στατικών με πυκνωτές, ασφάλεια πυρήνα και γέφυρα δίοδος.

  • συσσωρευτική ικανότητα φιλτραρίσματος.

  • κλειδί τρανζίστορ ισχύος?

  • master oscilator;

  • κύκλωμα ανατροφοδότησης που παράγεται σε τρανζίστορ?

  • optocoupler;

  • μεταγωγική τροφοδοσία από το δευτερεύον τύλιγμα του οποίου εκπέμπεται τάση για μετατροπή σε κύκλωμα ισχύος.

  • διόδους ανορθωτή του κυκλώματος εξόδου.

  • τάση εξόδου κυκλώματος ελέγχου, για παράδειγμα, 12 βολτ με συντονισμό σε οπτικό συζευκτήρα και τρανζίστορ.

  • πυκνωτές φίλτρου.

  • Τροχοί ισχύος, που εκτελούν το ρόλο της διόρθωσης τάσης και των διαγνωστικών της στο δίκτυο.

  • εξόδου.

Ένα παράδειγμα μίας ηλεκτρονικής πλακέτας μίας παρόμοιας παροχής ρεύματος εναλλαγής με μια σύντομη περιγραφή της βάσης στοιχείων φαίνεται στην εικόνα.

Εναλλαγή πλακέτας τροφοδοσίας

Πώς λειτουργεί μια τροφοδοσία ρεύματος

Η τροφοδοσία ρεύματος μεταγωγής παράγει μια σταθεροποιημένη τάση τροφοδοσίας μέσω της χρήσης των αρχών της αλληλεπίδρασης των στοιχείων του κυκλώματος αναστροφέα.

Η τάση δικτύου των 220 volts παρέχεται μέσω των συνδεδεμένων καλωδίων στον ανορθωτή. Το εύρος του εξομαλύνεται με ένα χωρητικό φίλτρο λόγω της χρήσης πυκνωτών που αντέχουν τις κορυφές της τάξης των 300 βολτ και χωρίζεται από ένα φίλτρο παρεμβολής.

Εισαγωγή γέφυρα δίοδος διορθώνει τα ημιτονοειδή που διέρχονται μέσω αυτού, τα οποία στη συνέχεια μετασχηματίζονται από ένα κύκλωμα τρανζίστορ σε παλμούς υψηλής συχνότητας και ορθογώνια με έναν ορισμένο κύκλο λειτουργίας. Μπορούν να μετατραπούν:

1. με γαλβανικό διαχωρισμό του δικτύου τροφοδοσίας από τα κυκλώματα εξόδου.

2. χωρίς να προβεί σε τέτοια καταγγελία.



Απομονωμένη παροχή ρεύματος εναλλαγής

Σε αυτή την περίπτωση, τα σήματα υψηλής συχνότητας αποστέλλονται σε έναν μετασχηματιστή παλμών, εκτελώντας γαλβανική απομόνωση των κυκλωμάτων. Λόγω της αυξημένης συχνότητας, η αποτελεσματικότητα της χρήσης ενός μετασχηματιστή αυξάνεται, οι διαστάσεις του μαγνητικού κυκλώματος και του βάρους του μειώνονται. Τις περισσότερες φορές, οι σιδηρομαγνήτες χρησιμοποιούνται για ένα υλικό τέτοιου πυρήνα και ο ηλεκτρικός χάλυβας πρακτικά δεν χρησιμοποιείται σε αυτές τις συσκευές. Συμβάλλει επίσης στην ελαχιστοποίηση του συνολικού σχεδιασμού.

Μία από τις εκδόσεις του κυκλώματος τροφοδοσίας παροχής ρεύματος με την απομόνωση των κυκλωμάτων του μετασχηματιστή φαίνεται στην εικόνα.

Ενεργοποίηση κυκλώματος τροφοδοσίας

Σε τέτοιες συσκευές, υπάρχουν τρεις διασυνδεδεμένες αλυσίδες:

1. Ελεγκτής PWM.

2. μια σειρά από πλήκτρα ισχύος.

3. παλμικό μετασχηματιστή.


Πώς λειτουργεί ένας ελεγκτής PWM;

Ένας ελεγκτής είναι μια συσκευή που ελέγχει μια διαδικασία. Στην υπό εξέταση μονάδα τροφοδοσίας ρεύματος, πρόκειται για τη διαδικασία μετατροπής της διαμόρφωσης πλάτους παλμού. Βασίζεται στην αρχή της παραγωγής παλμών της ίδιας συχνότητας, αλλά με διαφορετικούς χρόνους μεταγωγής.

Η παροχή ορμής αντιστοιχεί στον χαρακτηρισμό μιας λογικής μονάδας και η απουσία αντιστοιχεί στο μηδέν. Επιπλέον, είναι όλοι ίσοι σε μέγεθος και συχνότητα (έχουν την ίδια περίοδο ταλάντωσης Τ). Η διάρκεια της κατάστασης της μονάδας και η σχέση της με την αλλαγή της περιόδου και σας επιτρέπουν να ελέγχετε τη λειτουργία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Τυπικές αλλαγές στις ακολουθίες SHIP εμφανίζονται στο γράφημα.

Αρχές δημιουργίας παλμών PWM

Οι ελεγκτές συνήθως δημιουργούν τέτοιους παλμούς με συχνότητα 30 ÷ 60 kHz.

Ένα παράδειγμα είναι ένας ελεγκτής που έχει κατασκευαστεί σε τσιπ TL494. Για να ρυθμίσετε τη συχνότητα δημιουργίας των παλμών, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα αποτελούμενο από αντιστάτες με πυκνωτές.

Ελεγκτή PWM

Εργαστείτε σε κατάρρευση των πλήκτρων τροφοδοσίας

Αποτελείται από ισχυρά τρανζίστορ που επιλέγονται από μοντέλα διπολικού, πεδίου ή IGBT. Ένα ατομικό σύστημα ελέγχου μπορεί να δημιουργηθεί γι 'αυτούς σε άλλα τρανζίστορ χαμηλής ισχύος ή ενσωματωμένους οδηγούς.

Τα πλήκτρα τροφοδοσίας μπορούν να ενεργοποιηθούν με διάφορους τρόπους:

  • πεζοδρόμιο ·

  • μισή γέφυρα;

  • με ένα μέσο.

Μετασχηματιστής παλμών

Οι πρωτογενείς και δευτερεύουσες περιελίξεις τοποθετημένες γύρω από έναν μαγνητικό πυρήνα κατασκευασμένο από φερρίτη ή alsifer μπορούν να μεταφέρουν αξιόπιστα παλμούς υψηλής συχνότητας με συχνότητες μέχρι 100 kHz.

Το έργο τους συμπληρώνεται από αλυσίδες φίλτρων, σταθεροποιητών, διόδων και άλλων εξαρτημάτων.


Μεταφορά τροφοδοτικών χωρίς γαλβανική απομόνωση

Κατά την εναλλαγή των τροφοδοτικών που σχεδιάζονται σύμφωνα με αλγόριθμους που αποκλείουν τη γαλβανική απομόνωση, δεν χρησιμοποιείται μετασχηματιστής απομόνωσης υψηλής συχνότητας και το σήμα πηγαίνει κατευθείαν στο φίλτρο χαμηλής διέλευσης. Μια παρόμοια αρχή λειτουργίας του κυκλώματος φαίνεται παρακάτω.

Σχέδιο ηλεκτρικού δικτύου χωρίς απομόνωση μετασχηματιστή

Χαρακτηριστικά της σταθεροποίησης τάσης εξόδου

Όλα τα τροφοδοτικά μεταγωγής περιλαμβάνουν στοιχεία που παρέχουν αρνητική ανάδραση με τις παραμέτρους εξόδου. Λόγω αυτού, έχουν καλή σταθεροποίηση της τάσης εξόδου υπό μεταβαλλόμενες φορτίσεις και διακυμάνσεις στο δίκτυο παροχής.

Οι μέθοδοι για την εφαρμογή ανατροφοδότησης εξαρτώνται από το σχέδιο που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της τροφοδοσίας. Μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μονάδες που λειτουργούν με γαλβανική μόνωση λόγω:

1. Ενδιάμεση επίδραση της τάσης εξόδου σε μία από τις περιελίξεις ενός παλμικού μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας.

2. Η χρήση ενός οπτικού συζεύκτη.

Και στις δύο περιπτώσεις, αυτά τα σήματα ελέγχουν τον κύκλο λειτουργίας των παλμών που παρέχονται στην έξοδο του ελεγκτή PWM.

Όταν χρησιμοποιείτε ένα κύκλωμα χωρίς γαλβανική απομόνωση, η ανάδραση συνήθως δημιουργείται με τη σύνδεση ενός διαιρέτη τάσης αντίστασης.


Πλεονεκτήματα της εναλλαγής των τροφοδοτικών μέσω συμβατικού αναλογικού

Κατά τη σύγκριση των σχεδίων των μπλοκ με τους ίδιους δείκτες απόδοσης, οι μετασχηματιστές έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

1. μειωμένο βάρος.

2. αυξημένη αποτελεσματικότητα.

3. χαμηλότερο κόστος.

4. εκτεταμένο φάσμα τάσεων παροχής.

5. Η παρουσία ενσωματωμένων προστατευτικών.

1. Το μειωμένο βάρος και οι διαστάσεις των τροφοδοτικών τροφοδοσίας εξηγούνται από τη μετάβαση από μετατροπές ενέργειας χαμηλής συχνότητας σε ισχυρούς και βαρύς μετασχηματιστές ισχύος με συστήματα ελέγχου που βρίσκονται σε μεγάλα θερμαντικά σώματα και λειτουργούν σε συνεχή γραμμική λειτουργία με τεχνολογίες μετατροπής και ρύθμισης παλμών.

Με την αύξηση της συχνότητας του επεξεργασμένου σήματος, η χωρητικότητα των φίλτρων τάσης και, κατά συνέπεια, οι διαστάσεις τους μειώνονται. Το σχέδιο ισιώματός τους απλοποιείται μέχρι τη μετάβαση στο απλούστερο μισό κύμα.

2. Για τους μετασχηματιστές χαμηλής συχνότητας, δημιουργείται ένα σημαντικό ποσοστό απώλειας ενέργειας λόγω της απελευθέρωσης και της διάχυσης της θερμότητας κατά την εκτέλεση ηλεκτρομαγνητικών μετασχηματισμών.

Στα μπλοκ παλμών, δημιουργούνται οι μεγαλύτερες απώλειες ενέργειας κατά τη διάρκεια της εμφάνισης μεταβατικών μεταβολών κατά τη διάρκεια της εναλλαγής των καναλιών κλειδιού ισχύος. Και τα υπόλοιπα χρόνια, τα τρανζίστορ βρίσκονται σε σταθερή θέση: ανοικτά ή κλειστά. Με αυτή την προϋπόθεση, δημιουργούνται όλες οι συνθήκες για την ελάχιστη απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας, όταν η αποδοτικότητα μπορεί να είναι 90 ÷ 98%.

3. Η τιμή των τροφοδοτικών μεταγωγής σταδιακά μειώνεται λόγω της συνεχιζόμενης ενοποίησης της βάσης στοιχείων, η οποία γίνεται από ένα ευρύ φάσμα πλήρως μηχανοποιημένων επιχειρήσεων με μηχανές ρομπότ. Επιπλέον, ο τρόπος λειτουργίας των στοιχείων ισχύος με βάση τα ελεγχόμενα πλήκτρα επιτρέπει τη χρήση λιγότερο ισχυρών εξαρτημάτων ημιαγωγών.

4. Η τεχνολογία παλμών σας επιτρέπει να τροφοδοτείτε μονάδες τροφοδοσίας από πηγές τάσης με διαφορετικές συχνότητες και πλάτη. Αυτό διευρύνει το πεδίο εφαρμογής τους σε συνθήκες λειτουργίας με διάφορα πρότυπα ηλεκτρικής ενέργειας.

5. Χάρη στη χρήση μικρού μεγέθους μονάδων ημιαγωγών ψηφιακής τεχνολογίας, είναι δυνατή η αξιόπιστη ενσωμάτωση των προστατευτικών διατάξεων στο σχεδιασμό παλμών, οι οποίοι ελέγχουν την εμφάνιση ρευμάτων βραχυκυκλώματος, αποσυνδέουν τα φορτία στην έξοδο της συσκευής και άλλους τρόπους έκτακτης ανάγκης.

Για τα συμβατικά τροφοδοτικά μετασχηματιστών, τέτοιες προστασίες δημιουργήθηκαν στην παλιά ηλεκτρομηχανολογική βάση ρελέ, ημιαγωγών. Η εφαρμογή της ψηφιακής τεχνολογίας σε αυτά στα περισσότερα συστήματα τώρα δεν έχει νόημα. Η εξαίρεση είναι οι περιπτώσεις τροφίμων:

  • κυκλώματα ελέγχου χαμηλής ισχύος σύνθετων οικιακών συσκευών.

  • συσκευές ελέγχου χαμηλής ακρίβειας υψηλής ακρίβειας, για παράδειγμα, που χρησιμοποιούνται για μετρήσεις εξοπλισμού ή μετρολογικούς σκοπούς (ψηφιακοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας, βολτόμετρα).


Μειονεκτήματα της εναλλαγής τροφοδοτικών


V / h παρεμβολές

Δεδομένου ότι οι μεταγωγείς τροφοδοσίας λειτουργούν με την αρχή της μετατροπής των παλμών υψηλής συχνότητας, σε οποιοδήποτε σχέδιο παράγουν παρεμβολές που μεταδίδονται στο περιβάλλον. Αυτό δημιουργεί την ανάγκη καταστολής τους με διάφορους τρόπους.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ακύρωση του θορύβου μπορεί να είναι αναποτελεσματική, πράγμα που εξαλείφει τη χρήση τροφοδοτικών για ορισμένα είδη ψηφιακού εξοπλισμού ακριβείας.


Όρια ισχύος

Οι εναλλακτικές πηγές τροφοδοσίας έχουν αντένδειξη για να λειτουργούν όχι μόνο σε υψηλά, αλλά και σε χαμηλά φορτία. Εάν η απότομη μείωση του ρεύματος συμβαίνει εκτός της ελάχιστης κρίσιμης τιμής στο κύκλωμα εξόδου, το κύκλωμα εκκίνησης μπορεί να αποτύχει ή η μονάδα να δώσει τάση με παραμορφωμένα τεχνικά χαρακτηριστικά που δεν ταιριάζουν στο εύρος λειτουργίας.

Και σε αυτό το άρθρο, διαβάστε για επισκευή τροφοδοτικών τροφοδοσίας.

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Η χρήση μετασχηματιστών σε τροφοδοτικά
  • Κυκλοφορία τροφοδοτικών για λωρίδες LED και όχι μόνο
  • Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της τροφοδοσίας για λαμπτήρες LED και ηλεκτρονικό μετασχηματιστή ...
  • Τροφοδοτικά για ηλεκτρονικές συσκευές - συσκευή και αρχή λειτουργίας του κύριου ...
  • Επαγωγέας για προστασία από τον κοινό θόρυβο λειτουργίας που παράγεται από παλμική πηγή ...

  •  
     
    Σχόλια:

    # 1 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Μεγάλο άρθρο. Όλα είναι πολύ ενημερωτικά και χρήσιμα, έμαθα ένα νέο καινούργιο. Όλα σχετικά με το θέμα.

     
    Σχόλια:

    # 2 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Από τις πρώτες γραμμές του άρθρου αισθάνθηκα πολύ χαζός γιατί ολόκληρη η εξήγηση διεξάγεται σε ειδικό λεξιλόγιο του ειδικού ραδιοφώνου "λόγω της χρήσης των αρχών αλληλεπίδρασης των στοιχείων του κυκλώματος αναστροφέα" ... Όσοι γνωρίζουν τον ραδιοερασιτέχνη δεν θα το διαβάσουν, οι ίδιοι γνωρίζουν τα πάντα, αρχικά, άρχισα να το ξέρω αυτό, πρέπει να εξηγήσουμε με απλά λόγια ...

     
    Σχόλια:

    # 3 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Ευχαριστώ για τα ενημερωτικά δελτία και προσβλέπουμε σε νέες ταχυδρομικές αποστολές!

     
    Σχόλια:

    # 4 έγραψε: Den | [παραθέτω]

     
     

    Αμπεκ,
    Υποστηρίζω ... ακριβώς λέγεται.

     
    Σχόλια:

    # 5 έγραψε: Eugene | [παραθέτω]

     
     

    Ψάχνα για έναν μάγο, καλά, δεν λέει πού σε ποια συχνότητα δουλεύουν οι παλμογράφοι και οι νοικοκυρές, μόνο για τους μετατροπείς συγκόλλησης λέει μια συχνότητα περίπου 60 kHz

     
    Σχόλια:

    # 6 έγραψε: Παύλος | [παραθέτω]

     
     

    Όλες οι σύγχρονες ηλεκτρονικές συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο δεν καταναλώνουν πλέον συνεχώς ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά μόνο σε παλμούς. Όλοι οι μετατροπείς τάσης - και η τροφοδοσία μεταγωγής - ο μετατροπέας τάσης - για υψηλή απόδοση, λειτουργούν με τετραγωνικές κυματομορφές με μεγάλη κλίση, η οποία παράγει πολλές αρμονικές. Θυμηθείτε τι εξοπλισμό είχαν οι γονείς και οι παππούδες σας. Πολλοί λαμπτήρες 60 W, πλυντήριο ρούχων, τηλεόραση, ραδιόφωνο, στεγνωτήρας μαλλιών, ηλεκτρική σκούπα. Ίσως ένας αποχυμωτής. Τώρα στα σπίτια μας έχουμε αρκετές τηλεοράσεις με τροφοδοτικά, υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, δρομολογητές, τηλέφωνα με τροφοδοτικά, ρολόγια, ραδιόφωνα, ηλεκτρικές κουζίνες, φούρνους μικροκυμάτων, ψυγεία κλπ. Όλα αυτά επηρεάζουν την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας. Η παραμόρφωση της τάσης δικτύου αυξάνει και οι προκύπτουσες αρμονικές προκαλούν δυσλειτουργίες της συσκευής. Σε μία από τις οικογένειές μου ξέρω, ένας πυκνωτής εξερράγη πρόσφατα σε ένα φωτιστικό εξάρτημα πρόσφατα - θα μπορούσε αυτό να οφείλεται σε συντονισμό ή υπέρταση;

     
    Σχόλια:

    # 7 έγραψε: Ιγκόρ | [παραθέτω]

     
     

    Οποιεσδήποτε οικιακές συσκευές με τροφοδοτικά πρέπει να είναι γειωμένες, για να αποφευχθεί η ηλεκτροπληξία, αν και αυτά τα ρεύματα δεν είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο, επειδή είναι πολύ μικρά.

     
    Σχόλια:

    # 8 έγραψε: Vlad | [παραθέτω]

     
     

    220 βολτ παρέμειναν κάπου αλλού στην Αφρική. Σύμφωνα με τον φιλοξενούμενο στη Ρωσία και άλλες postsovka 230 βολτ. Στην πραγματικότητα, από 230 έως 240.