Die funksie om elektrisiteit in die spanningsparameter om te skakel, kan deur verskeie toestelle soos kragopwekkers, laaiers en transformatortoestelle uitgevoer word. In een of ander mate is almal in staat om die eienskappe van energie te verander, maar hul gebruik regverdig nie altyd in terme van tegniese en ergonomiese eienskappe nie. Dit is deels te wyte aan die feit dat die taak om die stroom te transformeer vir die meeste reguleerders nie 'n sleutel is nie - in elk geval, as ons praat oor beide gelykstroom en wisselstroom. Dit is hierdie beperkings wat vervaardigers van elektriese toerusting gemotiveer het om 'n skakelomskakelaar te ontwikkel wat gunstig vergelyk met sy kompakte grootte en spanningstabiliseringsakkuraatheid.
Toestelbespeuring
Talle radio-ingenieurstoestelle, outomatiseringsmiddele en kommunikasie doen selde sonder enkelfase- en driefase-kragtoestelle vir stroomtransformasie in die reekse van eenhede tot honderde volt-ampère. Polstoestelle word vir nouer take gebruik. 'n Elektriese omsetter van 'n polstipe is 'n toestel wattransformeer die spanning in klein tydintervalle met 'n duur van die orde van 1-2 mikron / sek. Die spanningspulse is reghoekig van vorm en herhaal teen 'n frekwensie van 500-20 000 Hz.
Tradisionele spanning-verstelbare omsetters beheer tipies die toestel se weerstandgradering. Dit kan 'n tiristor of 'n transistor wees waardeur stroom voortdurend vloei. Dit is sy energie wat veroorsaak dat die beheerder toestel warm word, as gevolg van watter deel van die krag verlore gaan. Teen hierdie agtergrond lyk 'n polsspanning-omskakelaar aantrekliker in terme van sy tegniese en operasionele eienskappe, aangesien sy ontwerp voorsiening maak vir 'n minimum van onderdele, wat lei tot 'n afname in elektriese interferensie. Die verstelelement van die omskakelaar is 'n sleutel wat in verskillende modusse werk - byvoorbeeld in 'n oop en geslote toestand. En in beide gevalle word die minimum hoeveelheid termiese energie vrygestel tydens werking, wat ook die werkverrigting van die toerusting verhoog.
Omskakelaaropdrag
Waar ook al 'n verandering in die parameters van elektrisiteit vereis word, word pulstransformators in een of ander operasionele konfigurasie gebruik. In die eerste stadium van hul wye verspreiding is hulle hoofsaaklik in pulstegnologie gebruik - byvoorbeeld in triode-opwekkers, gaslasers, magnetrone en differensierende radiotoerusting. Verder, soos die toestel verbeter het, het hulle begin om gebruik te word in die meeste tipiese verteenwoordigers van elektriese toerusting. En dit was nie noodwendig niegespesialiseerde toerusting. Weereens, in verskillende weergawes kan 'n pulsomsetter in veral rekenaars en TV's teenwoordig wees.
'n Ander, maar minder bekende funksie van transformators van hierdie tipe is beskermend. Op sigself kan impulsregulering as 'n beskermende maatreël beskou word, maar die doelwitte van die aanpassing van spanningsparameters is aanvanklik anders. Nietemin bied spesiale wysigings toerustingbeskerming teen kortsluitings onder las. Dit geld veral vir toerusting wat in luiermodus werk. Daar is ook polstoestelle wat oorverhitting en oormatige spanningsverhogings voorkom.
Ontwerp van die toestel
Die omskakelaar bestaan uit verskeie windings (ten minste twee). Die eerste en hoof is aan die netwerk gekoppel, en die tweede word na die teikentoestel gestuur. Windings kan van aluminium of koperlegerings gemaak word, maar in beide gevalle word as 'n reël addisionele vernisisolasie gebruik. Die drade word op 'n isolerende basis gewikkel, wat op die kern vasgemaak is - die magnetiese stroombaan. In lae-frekwensie-omsetters word die kerns van transformatorstaal of 'n sagte magnetiese legering gemaak, en in hoëfrekwensie-omsetters is dit op ferriet gebaseer.
Die lae-frekwensie magnetiese stroombaan self word gevorm deur stelle plate W, G of U-vormig. Ferrietkerne word gewoonlik in een stuk gemaak - sulke dele is teenwoordig in sweisomsetters en galvaniese isolasietransformators. Lae krag hoë frekwensie transformators enlaat die kern heeltemal weg, aangesien die funksie daarvan deur die lugomgewing verrig word. Vir integrasie in elektriese toestelle word die ontwerp van die magnetiese stroombaan deur 'n raam voorsien. Dit is die sogenaamde pulsomsettereenheid, wat met 'n beskermende deksel met merke en waarskuwingsetikette toegemaak word. As dit tydens die herstelproses nodig is om die toestel aan te skakel met die deksel verwyder, word hierdie bewerking deur 'n RCD of 'n isolasietransformator uitgevoer.
As ons praat van omsetters wat in moderne radio- en elektriese ingenieurswese gebruik word, dan sal daar 'n beduidende verskil tussen hulle en klassieke spanningstransformators wees. Die mees opvallende vermindering in grootte en gewig. Polstoestelle kan etlike gram weeg en steeds dieselfde werk.
Kenmerke van operasionele prosesse
Soos reeds opgemerk, word sleutels gebruik om die stroom in pulstransformators te reguleer, wat self bronne van hoëfrekwensie-interferensie kan word. Dit is tipies vir stabiliseringsmodelle wat in huidige skakelmodus werk.
Op die oomblikke van skakeling kan sensitiewe stroom- en spanningsval voorkom, wat toestande skep vir anti-fase en gemeenskaplike-modus steuring by die inset en uitset. Om hierdie rede maak 'n skakelkragomsetter met 'n stabiliseerderfunksie voorsiening vir die gebruik van filters wat steuring uitskakel. Om ongewenste elektromagnetiese faktore te minimaliseer, word die skakelaar geskakel op tye wanneer die skakelaar nie stroom gelei nie.(wanneer oop). Hierdie metode om interferensie te hanteer word ook in resonante omsetters gebruik.
Nog 'n kenmerk van die werksproses van die toestelle wat oorweeg word, is die negatiewe differensiële weerstand by die inset wanneer die spanning onder las gestabiliseer word. Dit wil sê, soos die insetspanning toeneem, neem die stroom af. Hierdie faktor moet in ag geneem word om die stabiliteit van die omsetter te verseker, wat gekoppel is aan bronne met 'n hoë interne weerstand.
Vergelyking met lineêre omskakelaar
Anders as lineêre toestelle, het polsadapters gunstig hoër werkverrigting, kompakte grootte en die moontlikheid van galvaniese isolasie van stroombane by die inset en uitset. Om bykomende funksionaliteit te verskaf met die binding van derdeparty-toestelle, is die gebruik van komplekse verbindingskemas nie nodig nie. Maar daar is ook swakhede in die pulsomsetter in vergelyking met lineêre transformators. Dit sluit die volgende nadele in:
- Onder die toestand dat die insetstroom of spanning onder las verander word, is die uitsetsein onstabiel.
- Die teenwoordigheid van die reeds genoemde impulsgeraas op die uitset- en insetkringe.
- Na skielike veranderinge in spanning- en stroomparameters, neem die stelsel langer om te herstel van oorgange.
- Risiko van selfossillasies wat die werkverrigting van die toerusting kan beïnvloed. Boonop word skommelinge van hierdie soort nie geassosieer met die netwerkonstabiliteit van die bron nie, maar metkonflikte binne die stabiliseringskema.
DC/DC Converter
Alle variëteite van impulstoestelle van die DC / DC-stelsel word gekenmerk deur die feit dat die sleutels geaktiveer word tydens die vertaling van spesiale impulse in die rigting van die transistor. In die toekoms, as gevolg van die groeiende spanning, vind 'n logiese sluiting van die transistors ook plaas teen die agtergrond van die herlaai van die kapasitor. Dit is hierdie kenmerk wat die GS-GS-skakeltoestel van soortgelyke toestelle in onafhanklike omskakelaartoerusting onderskei.
Tipies voer hierdie toestelle GS-spanningsmonitering onder las uit in die proses om GS-krag aan die netwerk te verskaf. Hierdie soort beheer word verkry deur die spanning op die publieke sleutel aan te pas. Klein stroomwaardes maak dit moontlik om 'n hoë vlak van werkverrigting vas te stel, waarteen die doeltreffendheid 95% kan bereik. Die opstel van die piekwerkverrigting van die stelsel is 'n beduidende pluspunt van pulsstroomomsetters, maar die implementering van die GS-GS-kring is nie in elke ontwerp moontlik nie. In die toestel moet die kontaknetwerk aanvanklik as 'n bron optree - hierdie beginsel word veral in batterye en batterye gebruik.
Boost Converter
Met die hulp van hierdie transformator word die spanning verhoog van 12 tot 220 V. Dit word gebruik in situasies waar daar geen bron met geskikte kragparameters is nie, maar dit is nodig om krag aan die toestel te verskaf vanaf 'n standaard netwerk. Met ander woorde,'n adapter moet van 'n bron met sekere eienskappe aan 'n verbruiker met verskillende kragvereistes bekendgestel word. Skematiese ontwerpe van polsspanningomsetters 12-220 V laat die aansluiting toe van toestelle wat teen 'n frekwensie van 50 Hz werk. Boonop moet die krag van die toerusting nie die maksimum kragaanslag van die transformator oorskry nie. En selfs as die spanningsparameters ooreenstem, moet die verbruikerstoestel beskerming teen netwerkoorladings hê. Hierdie spanningskorreksiemetode het verskeie voordele:
- Moontlikheid van 'n lang werksessie teen maksimum las sonder onderbreking.
- Outo-kraguitsetverstelling.
- Verhoogde doeltreffendheid verseker beide die stabiliteit van die bedryfsmodus van die toestel en die hoë betroubaarheid van die funksie van die elektriese stroombaan.
Af-afskakel-omskakelaar
Wanneer lae-frekwensie of lae-krag toerusting gebruik word, is dit heel natuurlik dat daar 'n behoefte mag wees om die spanningsaanwyser te verlaag. Byvoorbeeld, hierdie taak word dikwels ondervind wanneer beligtingstoestelle gekoppel word - byvoorbeeld LED-agterbeligting. Om die omsetter te laat sak, sluit die reguleringsskakelsleutel, waarna dit "ekstra" energie ophoop. 'n Spesiale diode in die stroombaan laat nie stroom van die toevoerbron na die verbruiker toe nie. Terselfdertyd, in selfinduksiestelsels, kan gelykrigterdiodes negatiewe spanningspulse deurlaat. In die werking van 24-12 V pulsomsetters is die uitsetstabiliseringsfunksie veral belangrik. Beide lineêre endirekte impulsstabiliseerders. Dit is meer winsgewend om toestelle van die tweede tipe met breedte- of frekwensiemodulasie te gebruik. In die eerste geval sal die duur van die beheerpulse reggestel word, en in die tweede geval die frekwensie van hul voorkoms. Daar is ook stabiliseerders met gemengde beheer, waarin die operateur, indien nodig, die konfigurasie vir die aanpassing van pulse in frekwensie en duur kan verander.
Pulse Width Converter
In die proses van werk word 'n toestel gebruik wat energie opgaar as gevolg van transformasie. Dit kan by die basiese struktuur ingesluit word of direk aan die insetspanning gekoppel word sonder verwysing na die omsetter. Op een of ander manier sal die uitset 'n gemiddelde spanningsaanwyser wees, wat bepaal word deur die waarde van die insetspanning en die dienssiklus van die pulse vanaf die skakelsleutel. Die operasionele versterker het 'n spesiale sakrekenaar wat die parameters van die inset- en uitsetseine evalueer en die verskil tussen hulle registreer. As die uitsetspanning minder as die verwysingsspanning is, word 'n modulator aan die regulering gekoppel, wat die duur van die oop toestand van die skakelsleutel relatief tot die tyd van die klokgenerator verhoog. Soos die insetspanning verander, verstel die skakelomskakelaar die sleutelbeheerkring sodat die verskil tussen die uitset en die verwysingsspanning tot die minimum beperk word.
Gevolgtrekking
In sy suiwer vorm sonder om hulptoestelle te koppelsoos gelykrigters en stabiliseerders word die funksies van die omsetter aansienlik verminder, hoewel die doeltreffendheid op 'n hoë vlak bly. Transformasietoestelle wat selde sonder bykomende toerusting klaarkom, sluit reguleerders in AC-netwerke in. Ten minste in hierdie geval sal jy 'n gladmaakfilter en 'n gelykrigter by die ingang moet installeer. Omgekeerd kan pulsomsetters van direkte elektriese strome beide by die inset en by die uitset outonoom hul hooffunksie ondersteun. Maar selfs in sulke stelsels is dit belangrik dat die toestel die taak van spanningstabilisering kan verrig. Moet ook nie vergeet van moontlike inmenging met die aktiewe gebruik van skakelaars in die stabilisatorstelsel nie. In sulke nie-gegronde toepassings word dit aanbeveel om 'n geraasfilter aan die omskakelaarblok te koppel.
