Rezonansli kommutatsiya quvvat manbaini qanday hisoblash mumkin. Rezonansli quvvat manbai. Transformatordan W shaklidagi yadroda Andreevning rezonansli choki. Chokni qanday qilib elektr generatoriga aylantirish mumkin

Rezonansli kommutatsiya quvvat manbaini qanday hisoblash mumkin. Rezonansli quvvat manbai. Transformatordan W shaklidagi yadroda Andreevning rezonansli choki. Chokni qanday qilib elektr generatoriga aylantirish mumkin

Bu yuqori kuchlanish manbai uzoq vaqt oldin qilingan, lekin men uni javonda topdim va uni tasvirlashga qaror qildim. Bu deyarli oddiy yarim ko'prik (ularning tarmog'ida katta qoziq) IR2153 da bir nechta fikrlar bundan mustasno.

Birinchidan, bu erda chiziqli transformator rezonans chastotada ishlaydi, ya'ni u juda yuqori kuchlanish hosil qiladi. Laynerning sinib ketishiga yo'l qo'ymaslik uchun uni yuksiz yoqmaslik kerak! Menimcha, biz himoya qiluvchi qamoqqa olishimiz kerak.

Ikkinchidan, bunday sxemalar uchun juda g'ayrioddiy bo'lgan "og'ir" tranzistorlar (stw29nk50, shundaylari bor edi) juda yuqori chastotada - taxminan 120 kHz ishlatiladi. IR2153 ularni boshqarishga imkon berish uchun buferlar kiritilgan. Va umuman olganda, IR2153 imkon qadar ko'proq tushiriladi. Voltajni barqarorlashtirish tashqi, tamponlar ham tashqidir. Mikruhaning hayoti ertakga aylandi)

Uchinchidan, IR2153 ishga tushirilgandan so'ng o'zini quvvatlaydi. R4 rezistorining isishi sezilarli darajada kamayadi va u eshiklarga ko'proq oqim berishi mumkin. Ushbu yondashuvning yana bir afzalligi shundaki, agar manba chiqishlari uzoq vaqt davomida qisqa tutashgan bo'lsa, ir2153 ning quvvat manbai UVLO javob chegarasidan pastga tushadi, u o'chadi va vaqti-vaqti bilan tarmoq rezistori tomonidan yoqiladi. Shunday qilib, qisqa tutashuvdan olib tashlash ehtimoli taxminan nolga teng.

Sxema (bosish mumkin)

Birlamchi burilishlar soni 45 ta, IQ quvvat manbai o'rashida - 4 ta.

Transistorlar radiatorning tepasida joylashgan.

Yig'ilgan sxema

Laynerning o‘zi tanaga sig‘gisi kelmasdi, shuning uchun men tanani biroz faylga solishga majbur bo‘ldim va uni chiroyli qilish uchun katta undov belgisi bo‘lgan qizil qalpoq yasadim, chizishga talantim yetmadi; chaqmoq))

Quvvat iste'moli - 120 Vt, qisqa tutashuv. Muammosiz yuklarga bardosh bera oladi.

Video

Akam hunarmandchiligimni suratga olish uchun kamerasini olib qo‘yishimga ko‘nikib qolgan shekilli. Shuning uchun, bu erda:

Nega ark shunchalik o'lik? U paydo bo'lganda, yarim ko'prik rezonansdan chiqib ketadi va shu sababli chiqish quvvati pasayadi. Quvvatni har doim ish chastotasini pasaytirish va burilishlar sonini kamaytirish orqali oshirish mumkin. Yaxshiyamki, tranzistorlar buni amalga oshirishga imkon beradi.

65 nanometr - 300-350 million evroga tushadigan Zelenograd zavodi Angstrem-Tning navbatdagi maqsadi. Kompaniya allaqachon Vnesheconombank (VEB) ga ishlab chiqarish texnologiyalarini modernizatsiya qilish uchun imtiyozli kredit olish uchun ariza topshirgan, deb xabar berdi shu hafta zavod direktorlar kengashi raisi Leonid Reymanga tayanib Vedomosti. Endi Angstrem-T 90 nm topologiyaga ega mikrosxemalarni ishlab chiqarish liniyasini ishga tushirishga tayyorlanmoqda. Oldingi VEB krediti bo'yicha to'lovlar 2017 yilning o'rtalarida boshlanadi.

Pekin Uoll-stritni qulab tushdi

Amerikaning asosiy indekslari Yangi yilning birinchi kunlarini rekord darajadagi pasayish bilan nishonladi, milliarder Jorj Soros allaqachon dunyo 2008 yilgi inqirozning takrorlanishiga duch kelayotgani haqida ogohlantirgan edi.

Bahosi 60 dollar boʻlgan birinchi rus isteʼmolchi protsessori Baykal-T1 ommaviy ishlab chiqarishga chiqarilmoqda.

Baikal Electronics kompaniyasi 2016 yil boshida narxi taxminan 60 dollar bo'lgan rus Baykal-T1 protsessorini sanoat ishlab chiqarishiga chiqarishga va'da bermoqda. Agar hukumat ushbu talabni yaratsa, qurilmalar talabga ega bo'ladi, deydi bozor ishtirokchilari.

MTS va Ericsson birgalikda Rossiyada 5G ni ishlab chiqadi va joriy qiladi

Mobile TeleSystems PJSC va Ericsson o'rtasida Rossiyada 5G texnologiyasini ishlab chiqish va joriy etish bo'yicha hamkorlik shartnomalari tuzildi. Tajribali loyihalarda, shu jumladan 2018 yilgi Jahon chempionati davomida MTS shved sotuvchisining ishlanmalarini sinab ko'rish niyatida. Kelgusi yil boshida operator Telekommunikatsiya va ommaviy kommunikatsiyalar vazirligi bilan mobil aloqaning beshinchi avlodiga texnik talablarni shakllantirish bo‘yicha muloqotni boshlaydi.

Sergey Chemezov: "Rostec" allaqachon dunyodagi eng yirik o'nta muhandislik korporatsiyasidan biri

Rostec rahbari Sergey Chemezov RBCga bergan intervyusida dolzarb savollarga javob berdi: Platon tizimi, AVTOVAZ muammolari va istiqbollari, farmatsevtika biznesidagi Davlat korporatsiyasining manfaatlari, sanktsiyalar kontekstida xalqaro hamkorlik haqida gapirdi. bosim, import o'rnini bosish, qayta tashkil etish, rivojlanish strategiyasi va qiyin paytlarda yangi imkoniyatlar.

Rostec "o'zini qilichbozlik qilmoqda" va Samsung va General Electric yutuqlariga tajovuz qilmoqda

Rostec Kuzatuv kengashi "2025 yilgacha rivojlanish strategiyasi" ni tasdiqladi. Asosiy maqsadlar - yuqori texnologiyali fuqarolik mahsulotlari ulushini oshirish va asosiy moliyaviy ko'rsatkichlar bo'yicha General Electric va Samsung kompaniyalariga yetib olish.

Tarmoq elektr ta'minoti elektron jihozlar tuzilishidagi eng muhim komponentlardan biridir. Tarmoq konvertorining eng muhim parametrlari quyidagilardir: kirish kuchlanishining ish diapazoni, kutish rejimida quvvat sarfi, umumiy o'lchamlar, ishonchlilik, elektromagnit moslik va narx. Zamonaviy elektr tarmog'idan quvvat oladigan uskunalarning aksariyati kommutatsiya quvvat manbalaridan foydalanadi.

Kirish

Energiyani tejash va energiya samaradorligi global energetika sohasida eng dolzarb muammolardan biridir. Qurilmaning samaradorligini oshirishning eng muhim usullaridan biri elektr ta'minoti konvertorlarini almashtirish samaradorligini oshirishdir. Samaradorlik va quvvat zichligini oshirish AC/DC konvertorlarini loyihalashda asosiy omillardir.

Kompyuter quvvat manbalarining, shuningdek, iste'molchi elektron uskunalari uchun boshqa quvvat manbalarining o'ziga xos xususiyati shundaki, iste'mol turli xil tizim modullarining ish rejimiga va faolligiga qarab keng diapazonda o'zgaradi. Shaxsiy kompyuter soat chastotasini pasaytirish, displeyni, qattiq diskni quvvatni o'chirish yoki kompyuterni kutish yoki uyqu rejimiga o'tkazish orqali quvvatni boshqarish rejimini amalga oshiradi. Iste'mol diapazoni bir necha vattdan (kutish rejimi) bir necha yuz vattgacha. Dinamik LED yoritgichli yoki plazma panelli LCD televizorlarda joriy iste'mol ekrandagi joriy tasvirning yorqinligi bilan belgilanadi. Barcha rejimlar uchun yuqori konversiya samaradorligini ta'minlash oson ish emas.

Energiya tejamkor elektronika

So'nggi o'n yil ichida bir qator davlat tashkilotlari va tashabbuskor birlashmalar elektron qurilmalar uchun energiya ta'minoti samaradorligini baholash mezonlarini ishlab chiqdi. Talablarning asosiy maqsadi zamonaviy iste'molchi elektron uskunalarini iste'mol qilish darajasini nazorat qilish va sezilarli darajada kamaytirishdir. Uskunalarni ishlab chiqaruvchilar o'z mahsulotlarini ushbu talablarga muvofiq sertifikatlashlari kerak.

Energy Star dasturi

Energy Star AQSh atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) va Energetika vazirligining qo'shma dasturidir. Dasturning maqsadi ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan samarali foydalanishni ta'minlash va atrof-muhitga zararli ta'sirini kamaytirishdir. Energy Star dasturining yo'nalishlaridan biri - iste'molchi elektron uskunalari, xususan, kompyuterlar, monitorlar, faks mashinalari, nusxa ko'chirish mashinalari, televizorlar, audio tizimlar, konditsioner tizimlar, muzlatgichlar va boshqa maishiy texnika iste'molini sertifikatlash uchun asosiy talablarni ishlab chiqish. . Iste'molchi elektron qurilmalarini iste'mol qilish uchun yangi chegara talablarini ishlab chiqish ishlab chiqaruvchilarni energiyani tejovchi yangi echimlardan foydalanishga majbur qildi, bu esa energiya iste'moli kamaytirilgan elektron qurilmalarning yangi sinfining paydo bo'lishiga olib keldi. Masalan, 2002 yilda Energy Star standartlarini faol joriy etish tufayli birgina AQShda 100 milliard kVt/soatdan ortiq elektr energiyasi tejalgan.

Energy Star hujjatlari elektron qurilmalar uchun energiya samaradorligi talablarini tartibga soluvchi hujjatlar:

  • Energy Star v5.0 Stol kompyuterlari va ish stantsiyalari (80 PLUS sertifikatlangan quvvat manbalari bilan);
  • Energy Star v1.0 Datacenter serverlari (80 PLUS sertifikatlangan quvvat manbalari bilan);
  • Energy Star v5.0 LCD monitorlari.

80 PLUS - elektr ta'minoti samaradorligining yangi standartlari

Ilgari ko'pgina tizim bloklarining quvvat manbalarining samaradorligi taxminan 80% ni tashkil etdi. 80 PLUS qo'mitasi tashabbus guruhining ishi tufayli elektr ta'minoti ishlab chiqaruvchilari uchun samaradorlik standartlarining yangi yagona tizimi qabul qilindi. Bu kompaniyalar yetakchi mamlakatlar bozorlariga chiqish uchun sertifikat olish uchun o‘z ko‘rsatkichlarini yaxshilashga majbur bo‘ldilar.

Hujjatlar konvertorning uch xil yuklanish shartlari (20, 50 va 100%) uchun konversiya samaradorligining istalgan darajalarini belgilaydi (jadval). Ushbu darajalarga ko'ra, asbob samaradorligining to'rtta klassi aniqlanadi: bronza, kumush, oltin va platina:

  • 80 PLUS E-Star 4.0 - barcha quvvat manbai yuk darajalarida 80% samaradorlik.
  • 80 PLUS Bronze - engil (20%) va og'ir (100%) quvvat manbai yukida 82% samaradorlik va o'rtacha (50%) quvvat manbai yukida 85% samaradorlik.
  • 80 PLUS Silver - elektr ta'minotidagi engil va og'ir yukda 85% samaradorlik va quvvat manbaidagi o'rtacha yukda 88% samaradorlik.
  • 80 PLUS Gold - elektr ta'minotidagi engil va og'ir yukda 87% samaradorlik va elektr ta'minotidagi o'rtacha yukda 90% samaradorlik.

Jadval. 80 PLUS ishlash sertifikati darajalari

80 PLUS Sinov turi 115 V ichki zaxirasiz Ichki ortiqcha bilan 230 V
Yuklash darajasi 20% 50% 100% 20% 50% 100%
80 PLUS 80% 80% 80% Belgilanmagan
80 PLUS bronza 82% 85% 82% 81% 85% 81%
80 PLUS kumush 85% 88% 85% 85% 89% 85%
80PLUS oltin 87% 90% 87% 88% 92% 88%
80 PLUS Platinum 90% 92% 89% 90% 94% 91%

2006 yilda Energy Star o'zining Energy Star 4.0 kompyuter spetsifikatsiyalariga 80 PLUS talablarini kiritdi. 2006 yil noyabr va 2007 yil fevral oylarida HP va Dell 80 PLUS talablariga javob beradigan kompyuter quvvat manbalarini sertifikatlashdi.

Elektr ta'minoti arxitekturasini almashtirish

Oddiy tarmoq kompyuteri ATX kommutatsiya rejimi quvvat manbai (SMPS) 12 V chiqish kuchlanishini va 20 A oqimini ta'minlashi kerak.

Qo'llashning asosiy sohasi - kompyuter uskunalari (kompyuter tizim bloki), boshqa kompyuter qurilmalari, telekommunikatsiya uskunalari, LCD televizorlar, plazma panellari, LED lampalar va zaryadlovchi qurilmalar uchun elektr ta'minoti. Asosiy maqsad - samarali konvertatsiya qilish, hajmini kamaytirish, EMI darajasini, shuningdek, quvvatni yo'qotish va issiqlik ishlab chiqarish.

Dastlabki ma'lumotlar

Umumjahon kirish kuchlanish diapazoni 47-63 Gts chastotada 90 dan 265 V AC gacha. Bu shuni anglatadiki, manba har qanday tarmoqdagi kuchlanish darajasi, shuningdek nominal kuchlanish va chastotadan og'ishlar bilan har qanday mamlakatda ishlay oladi. Chiqish kuchlanishi va oqimi - 12 V/20 A. Tarmoq iste'moli - o'chirish rejimida 50 mA; Kutish rejimida 100 mA; 5 A faol rejimda.

Taklif etilgan arxitektura rasmda ko'rsatilgan. 1, uch bosqichli tuzilishga ega:

  1. Quvvat faktorini tuzatuvchi.
  2. Impuls kuchlanish konvertorining boshqaruvchisi.
  3. Ikkilamchi elektron manbaning sinxron rektifikatori.

Guruch. 1. 240 Vt quvvatga ega kommutatsiya quvvat manbaining blok diagrammasi

Tanlangan arxitektura energiyani aylantirishning uchta samarali bosqichidan foydalanishga asoslangan. Birinchi bosqich - NCP1397B boshqaruvchisida 385 V chiqish kuchlanishiga ega universal kirish faol quvvat omili tuzatuvchisi. Ikkinchi bosqich - yarim ko'prikli rezonansli MChJ konvertori. Ushbu manbaning +12 V ikkilamchi davri NCP4303 ON Semiconductor kontroller chipida qurilgan sinxron rektifikatsiya sxemasidan foydalanadi.

Ushbu loyiha uchun tanlangan arxitektura quvvatni maksimal konvertatsiya qilish samaradorligini ta'minlash va elektr ta'minotining dastlabki talablariga javob berish uchun tizim resurslarini optimallashtiradi. Arxitektura, shuningdek, narxni pasaytirish, qurilmaning murakkabligini kamaytirish va ishonchliligini oshirish imkonini beradi.

Birinchi bosqich. Quvvat faktorini tuzatuvchi

Quvvat faktorini tuzatish (PFC) texnologiyasidan foydalanish samarali va kuchli tarmoq quvvat manbalarini rivojlantirishning asosiy jihatlaridan biridir. Elektr energiyasini maishiy va sanoat iste'molchilarining katta qismi hozirgi vaqtda impulsli tarmoq konvertorlari va AC/DC konvertorlaridan foydalanadilar. Tarmoq konvertorining odatiy tuzilishi diodli ko'prik, sig'imli filtr va chiqish stabillashgan kuchlanish konvertorlarini o'z ichiga oladi. Agar kerak bo'lsa, AC/DC konvertorlari tarmoqdan galvanik izolyatsiyani ham o'z ichiga olishi mumkin.

O'tkazish samaradorligi asosiy bloklarning samaradorligi bilan belgilanadi - filtrli rektifikator va DC / DC konvertorlari. "Diodli ko'prik - kondansatör" aloqasi energiya uzatish samaradorligi nuqtai nazaridan zaifdir. Kapasitans zaryadlangan va shuning uchun tarmoqdan energiya iste'moli faqat tarmoq kuchlanishining sinusoidlari "cho'qqilari" paytida qisqa fazalarda sodir bo'ladi. Va energiyani saqlash tankidan yukga o'tkazish vaqt o'tishi bilan notekis bo'lishi mumkin.

Kerakli oqim yukini ta'minlash uchun kondansatkichning sig'imi juda katta bo'lishi kerak. Konverter quvvati oshgani sayin, muammo juda muhim bo'ladi. Katta hajmli saqlash hajmini zaryad qilganda, qisqa vaqt ichida tarmoqda oqim kuchlanishi paydo bo'ladi. Va manbani tarmoqqa ulashning dastlabki daqiqalarida oqim kuchlanishi yuzlab amperga yetishi mumkin. Bu tarmoq kuchlanishining to'lqin shaklining buzilishiga olib keladi. Tarmoqqa chiziqli bo'lmagan yuklarni kiritish, masalan, gaz deşarj lampalari, boshqariladigan elektr motorlari, sig'imli filtrli quvvat manbalari va boshqalar, bu qurilmalar tomonidan iste'mol qilinadigan oqim tabiatda impulsli bo'lishiga olib keladi. yuqori harmoniklarning yuqori foiziga ega, buning natijasida turli xil uskunalarni ishlatishda elektromagnit moslashuv muammolari paydo bo'lishi mumkin.

Quvvat faktorini tuzatuvchi va standartlar

PFC ning asosiy vazifasi oqimning sinusoidal shaklini saqlab, tarmoq kuchlanishidan iste'mol qilinadigan oqimning kechikishini nolga kamaytirishdir. Buning uchun tarmoqdan oqimni qisqa vaqt oralig'ida emas, balki butun ishlash muddati davomida olish kerak. Tarmoq kuchlanishi o'zgargan taqdirda ham manbadan olingan quvvat doimiy bo'lib qolishi kerak. Bu shuni anglatadiki, tarmoq kuchlanishi pasayganda, yuk oqimini oshirish kerak va aksincha. Tarmoq tomondan, quvvat manbai sof faol qarshilikka o'xshaydi. Quvvat faktorini tuzatuvchi - bu induktiv saqlash va energiyani teskari o'tkazishga ega bo'lgan kuchlanish konvertori. Kuchli AC/DC konvertorining strukturasidagi PFC bosqichi stabillashgan kuchlanishning oraliq manbai bo'lib, undan boshqa kuchlanish konvertorlari quvvatlanadi.

Faol quvvat omilini tuzatish barcha zamonaviy yuqori quvvatli quvvat manbalarida keng qo'llaniladi. Quvvat faktorini to'g'rilash bosqichidan foydalanish konversiya samaradorligini oshirishi va tarmoq aralashuvi darajasini kamaytirishi mumkin. Ikkilamchi elektr ta'minotining kuchli tarmoq manbalarida quvvat omili tuzatuvchisiga (PFC) ehtiyoj GOST R 51317-2000 elektromagnit moslashuv talablari bilan tartibga solinadi. 50 Vt dan ortiq quvvatga ega elektr ta'minoti tizimlari va barcha turdagi yoritish uskunalari uchun joriy iste'molning harmonik komponentlari va quvvat omili standartlari IEC 1000-3-2 standarti bilan belgilanadi. Aloqa uskunalari uchun elektr ta'minoti qurilmalari uchun 2001 yil mart oyidan boshlab Rossiya Federatsiyasi Aloqa vazirligi OST 45.188-20-01 ni joriy qildi, unda elektr ta'minoti uskunasining quvvat koeffitsienti quvvatni to'g'irlash qurilmalari uchun kamida 0,95 bo'lishi kerakligi ko'rsatilgan.

Quvvatni tuzatuvchi modulning tuzilishi

Quvvat faktorini tuzatuvchi modul (2-rasm) PFC boshqaruvchi chipini, induktorni, kuchli MOSFET kalitini, rektifikator diodini, qayta aloqa sensori davrlarini va chiqish sig'imini o'z ichiga oladi.

Guruch. 2. Quvvat omili korrektorining tuzilishi

Chiqish kuchlanishini tartibga solish va barqarorlashtirish PWM signali orqali amalga oshiriladi. Diagrammada elektr ta'minoti sxemalari, nazorat qilish rejimlari va himoya chegaralari ko'rsatilmagan. O'chirish impulsli kuchlanish konvertorlarining klassik davrlaridan deyarli farq qilmaydi. Faqat bir nechta xususiyatlarni e'tiborga olish kerak. Elektromagnit moslik standartlari talablarini qondirish uchun tuzatuvchilardagi konvertatsiya har doim doimiy chastotada amalga oshiriladi. Odatda 200 Vt dan yuqori, ko'pchilik PFClar uzluksiz o'tkazuvchanlik rejimida (CCM) yoki doimiy oqim rejimida (CCM) ishlaydigan kuchaytiruvchi konvertorlar sifatida ishlab chiqilgan.

NCP1605 - quvvat faktorini to'g'rilash boshqaruvchisi

NCP1605 - bu quvvat faktorini to'g'rilash tekshiruvi chipi. U sobit konvertatsiya chastotasida va Kritik o'tkazuvchanlik rejimini boshqarish rejimida ishlaydi. 240 Vt chiqish quvvati uchun eng samarali Frequency Clamped Critical Conduction Mode (FCCrM) tanlanadi, chunki u nafaqat yuqori konversiya samaradorligini, balki past EMI darajasini ham ta'minlaydi. NCP1605 kontrolleri ushbu rejimda ishlaydi. Sxema shuningdek, oqimning haddan tashqari yuklanishidan ham, yukni o'chirish rejimida ham o'rnatilgan himoyaga ega.

Ikkinchi bosqich. Half-bridge rezonant MChJ konvertori

SMPS kommutatsiya quvvat manbai bosqichida konversiya samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydigan va EMI darajasini pasaytiradigan, shuningdek, an'anaviy topologiyalar bilan solishtirganda izolyatsiya transformatoridan foydalanishni yaxshilaydigan yarim ko'prikli MChJ rezonansli topologiyasidan foydalaniladi (3-rasm). MChJ ketma-ket ulangan ikkita indüktansdan (LL) foydalanadi - induktor + transformatorning birlamchi o'rashi va bitta sig'im (C).

Guruch. 3. Yarim ko'prik rezonansli MChJ konvertorining tuzilishi

Yarim ko'prikli rezonans konvertor MChJ topologiyasiga ega va ketma-ket rezonans konvertorlarining (SRC) kichik turiga kiradi. Yuqori quvvat zichligi talab qilinadigan ilovalarda keng qo'llaniladi.

Yarim ko'prik rezonansli MChJ konvertor sxemasi bir necha sabablarga ko'ra an'anaviy Half Bridge (HB) topologiyasiga ajoyib alternativ hisoblanadi:

  • Kommutatsiya kuchlanish noldan (Zero Voltage Switching, ZVS) keng yuk oralig'ida kesib o'tganda sodir bo'ladi. Kommutatsiya past drenaj kuchlanishida sodir bo'lganligi sababli, kommutatsiya yo'qotishlari minimallashtiriladi. Bu, shuningdek, HB (yarim ko'prik) topologiyasiga nisbatan EMI darajasini sezilarli darajada kamaytirishga imkon beradi, bu esa yanada og'ir sharoitlarda almashtirishni talab qiladi.
  • Kommutatsiya paytida past oqim. Kalit past o'tkazuvchanlik oqimida yopiladi, bu HB topologiyasi bilan solishtirganda kam energiya yo'qotilishiga olib keladi.
  • Ikkilamchi elektron diodlarda past o'chirish oqimi: konvertor yuqori chiqish oqimi rejimida ishlaganda, chiqish rektifikatori past oqim oqimi sharoitida o'chirilgan holatga o'tadi, bu EMI darajasini pasaytiradi.
  • Sxema topologiyasi komponentlar sonini oshirmaydi. Komponentlarning umumiy soni klassik yarim ko'prik topologiyasi bilan bir xil bo'lib qoladi.

Shaklda. 4-rasmda yarim ko'prikli rezonansli konvertorning blok diagrammasi ko'rsatilgan. Yarim ko'prikli kalitlar 50% ish aylanishi bilan ishlaydi va 0 dan kirish voltajigacha bo'lgan amplitudali yuqori voltli to'rtburchaklar impulslarning shakllanishini ta'minlaydi. V IN, bu rezonans davriga kiradi. Chastotani kuchlanish bilan boshqariladigan osilator (VCO) orqali sozlash orqali kuzatuv aloqasi ta'minlanadi. Chastota yuk hajmiga qarab o'zgaradi.

Guruch. 4. Yarim ko'prikli rezonansli kuchlanish konvertorining blok diagrammasi

NCP1397 - MChJ konvertor boshqaruvchisi

Yarim ko'prik rezonansli MChJ konvertorining yuragi NCP1397 boshqaruvchi chipidir. Xususiy yuqori kuchlanish texnologiyasiga ega bo'lgan ushbu kontroller yarim ko'prikli chiqish davri uchun MOSFET drayverini o'z ichiga oladi. Yarim ko'prik sxemasining besleme kuchlanishi 600 V gacha.

Tekshirish moslamasi ko'p darajali o'rnatilgan himoyaga ega, jumladan, kirish kuchlanishining yo'qolishi, optokupldan qayta aloqa signali yo'qolishi va hokazolarda chiqishni blokirovka qilish. Bu dizaynni murakkablashtirmasdan sahnaning ishonchliligini oshirishga imkon beradi. va qo'shimcha komponentlar.

Elektr ta'minotining ikkilamchi sxemasi. Sinxron rektifikator

Nima uchun sinxron tuzatish kerak? Sinxron rektifikatsiya sxemasidan foydalanish yuqori oqim va yuk qiymatlarida rektifikatsiya yo'qotishlarini kamaytirish imkonini beradi. An'anaviy diodli sxemadan foydalanganda, hatto Schottky diodlari bilan ham, yuqori oqimlarda kuchlanishning pasayishi sezilarli darajada oshadi va shunga mos ravishda yo'qotishlar ortadi.

Shaklda. 5-rasmda an'anaviy diodli rektifikator sxemasiga nisbatan yuqori chiqish oqimida sinxron rektifikatordan foydalanishning afzalliklari ko'rsatilgan.

Guruch. 5. Sinxron rektifikator va an'anaviy diodli rektifikatordagi yo'qotishlarni taqqoslash (Schottky diodlaridagi yo'qotishlar MOSFET tranzistorining ochiq kanaliga qaraganda yuqori oqimlarda ko'proq bo'ladi)

Shu bilan birga, sinxron rektifikatsiya rejimi yukdagi past oqimlar zonasida samarasiz bo'lishini ta'kidlash mumkin. Keng yuk oralig'ida samaradorlikni saqlash uchun sinxron rektifikator moduli past oqimlarda avtomatik ravishda o'chadi. Shaklda. 6-rasmda NCP4303 sinxron rektifikatorlari uchun past yuk oqimlari uchun o'chirish davri bilan boshqaruv sxemasi ko'rsatilgan.

Men odatda sxemada qancha qismlar kamroq bo'lsa, u qanchalik sodda bo'lsa, shunchalik ishonchli bo'ladi degan tamoyilga amal qilaman. Ammo bu holat istisno hisoblanadi. 12/24 voltdan 300 gacha (masalan,) kuchli kuchaytiruvchi kuchlanish konvertorlari uchun sxemalarni ishlab chiqqan va yig'ganlar bu erda klassik yondashuvlar yaxshi ishlamasligini bilishadi. Past kuchlanishli davrlardagi oqimlar juda yuqori. PWM davrlarini ishlatish kommutatsiya yo'qotishlariga olib keladi, bu esa bir zumda haddan tashqari qizib ketadi va quvvat tranzistorlarini shikastlaydi. Quvvat kalitlarining ichki qarshiligi ko'prik va yarim ko'prik sxemalari kabi kommutatsiya yo'qotishlarining dizayn chegarasi bilan sxemalardan foydalanishga jiddiy to'siqdir.

Yuqoridagi sxema kuchlanishni oshirish va uni turli bosqichlarda barqarorlashtirish funktsiyasini ajratishga asoslangan. Ushbu yondashuv bilan biz eng muammoli blokni - inverterni - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kalitlari va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori voltli qismidagi rektifikator ko'prigida minimal yo'qotishlar bilan rezonans rejimida ishlashga majburlash imkoniyatiga ega bo'lamiz. Va chiqish voltaji blokda barqarorlashadi ST, bu oddiy kuchaytiruvchi topologiya yordamida yig'iladi. Endi uning diagrammasi berilmagan; bu haqda alohida maqola bo'ladi. Uning chiqishidan barqaror zarur kuchlanish chiqariladi.

Rezonansli kuchlanish konvertorining sxematik diagrammasi

Afsuski, maqolalarda xatolar vaqti-vaqti bilan topiladi, ular tuzatiladi, maqolalar to'ldiriladi, ishlab chiqiladi va yangilari tayyorlanadi. Yangiliklardan xabardor bo'lish uchun obuna bo'ling.

Agar biror narsa tushunarsiz bo'lsa, albatta so'rang!
Savol berish. Maqolani muhokama qilish. xabarlar.

Salom! 29-30 voltlik kirish quvvati bilan transformatorni qayta hisoblash kerakmi yoki 24V variant mos keladimi, ayta olasizmi? Va yana bir savol - men yadrolarni bo'shliqsiz topdim, material noma'lum - bu muhimmi? ...

Bir fazali uch fazali konvertor. Bir fazani uch fazaga o'zgartiruvchi. ...
Bir fazali uch fazali kuchlanish konvertori davri....

O'z-o'zidan uzluksiz quvvat manbai. Buni o'zingiz qiling UPS, UPS. Sinus, sinusoid...
Qanday qilib uzluksiz quvvat manbaini o'zingiz qilishingiz mumkin? Sof sinusoidal chiqish kuchlanishi, ...

Tebranish davri. Sxema. Hisoblash. Ilova. Rezonans. Rezonansli...
Tebranish sxemalarini hisoblash va qo'llash. Rezonans hodisasi. Ketma-ket...


Boost kommutatsiya konvertorini qanday loyihalash kerak. Qanday qilib bepul tanlash mumkin ...


Elektr ta'minoti sxemasini almashtirish. Turli kuchlanish va oqimlarni hisoblash....

Bir fazali uch fazali kuchlanish konvertori. Ishlash printsipi, ...
Bir fazali kuchlanish konvertorining ishlash printsipi, yig'ish va ishga tushirish uch...

Quvvatlash qurilmasi. Pulse avtomobil zaryadlovchi. Batareya zaryadlanmoqda...
Impulsli zaryadlovchi sxemasi. Turli kuchlanish va oqimlarni hisoblash....

Quvvatli rezonans filtrini hisoblash. Onlayn, onlayn, onlayn hisoblang ...
Kompleksning kirish kuchlanishi bilan sinusoidal chiqish kuchlanishini qanday olish mumkin ...


Yarim ko'prikli kvazrezonansli quvvat manbai

Ko'prik va yarim ko'prikli konvertorlar asosida yig'ilgan kommutatsiya quvvat manbalarining xususiyatlarini yaxshilash, xususan, oqim o'tish ehtimolini kamaytirish va samaradorlikni oshirish uchun mualliflar bunday manbalarni kvazi-rezonansli ish rejimiga o'tkazishni taklif qilishadi. Ta'riflangan maqolada bunday elektr ta'minotining amaliy misoli keltirilgan.

Ko'pincha o'lcham va vaznni kamaytirish uchun tarmoq transformatori bo'lgan quvvat manbalari (PS) impulsli kuchlanish konvertorlari bilan almashtiriladi. Buning foydasi aniq: kamroq og'irlik va o'lchamlar, o'rash mahsulotlari uchun mis sarfini sezilarli darajada kamaytirish, elektr ta'minotining yuqori samaradorligi. Shu bilan birga, impulsli quvvat manbalarining kamchiliklari ham bor: zaif elektromagnit moslashuv, push-pull konvertorlardagi tranzistorlar orqali oqim paydo bo'lish ehtimoli, haddan tashqari oqimdan himoya qilish davrlarini joriy qilish zarurati va quvvatni cheklash uchun maxsus choralar ko'rmasdan sig'imli yukni ishga tushirishning qiyinligi. zaryadlash oqimi.

Keling, surish-pull yarim ko'prikli o'z-o'zidan tebranuvchi kuchlanish konvertorining misolidan foydalanib, uning ish rejimini o'zgartirish orqali ushbu kamchiliklarni qanday qilib yo'q qilish yoki ma'lum darajada kamaytirish mumkinligini ko'rib chiqaylik. Rezonans sxemasini kiritish orqali konvertorni kvazrezonansli ish rejimiga o'tkazamiz. Bu holda impuls transformatorining birlamchi o'rashidan o'tadigan oqimning shakli 1-rasmda ko'rsatilgan. 1.

Shaklda. 2-rasmda kommutatsiya tranzistorlaridan biri uchun kuchlanish va oqim to'lqin shakllari ko'rsatilgan. Raqamlardan ko'rinib turibdiki, konvertor kvazi-rezonans rejimida ishlaydi - bu holda oqim yo'q.

Kommutatsiya tranzistorining bazasida kuchlanish pasayadi va zarba oxirida nolga aylanadi. Shunday qilib, kvazi-rezonansli ish rejimiga o'tish tranzistorlarni almashtirishda dinamik yo'qotishlarni va impulsli quvvat manbai bilan sezgir qurilmalarning elektromagnit moslashuvi bilan bog'liq muammolarni butunlay yo'q qiladi, chunki hosil bo'lgan tebranishlar spektri keskin torayadi.

Yarim ko'prikli konvertor surish ko'prigi konvertoridan kamroq ishlatiladigan tranzistorlar sonida farq qiladi; o'rta chiqishi bo'lgan surish-pulldan - tranzistorlardagi kuchlanishning yarmi. O'z-o'zidan ishlab chiqariladigan konvertor asosiy osilatorli konvertorlardan, birinchi navbatda, elementlarning minimal soni, mumkin bo'lgan maksimal samaradorlik bilan farq qiladi va to'yingan yordamchi transformatordan foydalanish oqim orqali o'tish imkoniyatini istisno qilish uchun kafolatlanadi.

Ro'yxatda keltirilgan kamchiliklardan xoli yarim ko'prikli kvazrezonansli quvvat manbai sxemasi 2-rasmda ko'rsatilgan. 3.

(kattalashtirish uchun bosing)

Asosiy texnik xususiyatlar

  • Ta'minot kuchlanishini o'zgartirish oralig'i, V....198...264
  • Maksimal samaradorlik, %......92
  • Chiqish kuchlanishi, V, yuk qarshiligi 36 Ohm ......36
  • Ish chastotasini konvertatsiya qilish oralig'i, kHz......12...57
  • Maksimal chiqish quvvati, Vt......70
  • Ish chastotasi bilan chiqish kuchlanishining dalgalanmasining maksimal amplitudasi, V......2.2

IP quyidagi komponentlarni o'z ichiga oladi: shovqinni bostirish filtri C1C2L1, bu konvertor tomonidan yaratilgan yuqori chastotali to'lqinlarning ta'minot tarmog'iga kirishiga to'sqinlik qiladi; C3 filtrli kondansatkichli tarmoq rektifikatori VD1; R1R2VD2K1U1VD3VD4R6R7C7 yukidagi ortiqcha yuk va qisqa tutashuvlardan himoya qilish davrlari. Himoya davri ahamiyatsiz oqimni iste'mol qiladi, shuning uchun u manbaning umumiy samaradorligiga juda oz ta'sir qiladi, ammo agar kerak bo'lsa, VD2 zener diyotini yuqori kuchlanish bilan almashtirish orqali samaradorlikni biroz oshirish mumkin. R6 va R7 rezistorlari tiristor optokupllarining chiqaradigan diyotini yoqish uchun zarur bo'lgan kuchlanish bo'luvchisini hosil qiladi. Agar ushbu sobit rezistorlar bitta o'zgaruvchan qarshilik bilan almashtirilsa, himoya chegarasi juda keng chegaralarda sozlanishi mumkin. Agar siz katta sig'imli (5000 mkF dan ortiq) yukni quvvatlantirmoqchi bo'lsangiz, noto'g'ri himoya tetiklarini yo'q qilish uchun siz C7 kondansatörining sig'imini oshirishingiz kerak, ammo bu holda manbani yoqishdan oldin kutish vaqti ortadi.

R3, R4, C4, C5 elementlari kuchlanish bo'luvchisini hosil qiladi. R3, R4 rezistorlari C3 filtri va C4C5 ajratgichning kondansatkichlarini elektr ta'minotini o'chirgandan so'ng zaryadsizlantirish uchun zarur. Kondensator C6 va induktor L2 rezonansli sxema hisoblanadi. Tetiklash davri maqolada tasvirlangan qurilma bilan bir xil. U tranzistor VT3, rezistorlar R10-R12 va kondansatör C10 dan iborat. Transistor VT3 ko'chki rejimida ishlaydi. Tetiklash pulsi dastlabki assimetriyani ta'minlab, VT2 tranzistorini ochadi.

VD5-VD8 diodlari - C8, C9 filtrli kondansatkichli chiqish rektifikatori. LED HL1 IP chiqishida kuchlanish mavjudligini ko'rsatadi. Tebranishlarning o'z-o'zidan paydo bo'lishi T1 transformatorining III o'rashidan T2 transformatorining III o'rashiga R9 oqim cheklovchi qarshiligi orqali ijobiy qayta aloqa natijasida yuzaga keladi. Uning qarshiligi pasayganda, konversiya chastotasi pasayadi, bu esa manbaning maksimal samaradorligini yuqori yuk kuchiga o'tkazishga olib keladi.

Qurilma K73-17 (C1, C2, C6, C9, C10), K73-11 (C4, C5), K50-32 (C3), K50-24 (C7, C8) kondansatkichlaridan foydalanadi. Barcha rezistorlar C2-23. Belgilangan kondansatörler va rezistorlar o'rniga boshqa komponentlardan foydalanish mumkin, ammo kondansatörler quvvat manbai konvertatsiyasining ish chastotasi diapazonida minimal dielektrik yo'qotish tangensi bilan tanlanishi kerak.

VD1 diodli ko'prigi - 1 A dan ortiq ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim va ruxsat etilgan teskari kuchlanish kamida 400 V, masalan, BR310. Ko'prik sxemasi orqali ulangan, masalan, KD202R kabi diskret diodlardan foydalanish ham mumkin. Qurilmada KT315G (VT3) tranzistoridan foydalanish yaxshidir - tetiklash davri u bilan darhol ishlaydi, KT315B tranzistorini tanlash kerak bo'ladi va KT315A, KT315V tranzistorlaridan foydalanmaslik yaxshiroqdir. KT826V (VT1, VT2) tranzistorlari KT826 yoki KT812A, KT812B seriyali har qanday bilan almashtirilishi mumkin. Kam yo'qotishlar tufayli tranzistorlarni issiqlik qabul qiluvchilarga o'rnatib bo'lmaydi. KD213A (VD5-VD8) chiqish rektifikatorining diodlari KD213B, KD213V yoki KD2997, KD2999 seriyali bilan almashtirilishi mumkin. Ular kamida 10 sm2 sovutish yuzasiga ega bo'lgan issiqlik qabul qiluvchiga o'rnatilishi kerak.

IP 250 V gacha kuchlanishli zanjirlarda 8 A o'zgaruvchan tokni o'zgartirishga qodir bo'lgan 24 V ish kuchlanishli GBR10.1-11.24 elektromagnit doimiy o'rni ishlatadi. kuchlanish 250 V bo'lgan davrlarda kamida 1 A oqim. Biroq, elektr ta'minotining samaradorligini oshirish uchun minimal kommutatsiya oqimi bilan o'rni ishlatish tavsiya etiladi, chunki kommutatsiya oqimi qanchalik past bo'lsa, R1 rezistorlarining qarshiligi shunchalik katta bo'ladi. , R2 va kamroq quvvat ularga sarflanadi.

L1, L2 choklari va T1 transformatorlari tayyor holda ishlatilgan - eski EC1060 kompyuteridan: L1 - I5, L2 - 4777026 yoki 009-01, T1 - 052-02. Siz ularni o'zingiz qilishingiz mumkin. L1 induktori (bir vaqtning o'zida ikkita o'rash) ferritdan (masalan, M2000NM-A yoki M2000NM1-17) yoki alsiferdan yasalgan K28x16x9 halqali magnit yadroga o'ralgan. Uning sariqlarida PEV-2 0,3 simining 315 burilishlari mavjud.

L2 rezonansli drossel M2000NM-A ferritidan tayyorlangan K20x10x5 halqali magnit yadroga o'ralgan. Uning o'rashida PEV-2 0,6 simining 13 burilishi mavjud.

Transformator T1 M2000NM1-17 ferritdan yasalgan K45x28x8 halqali magnit yadroga o'ralgan. I o'rash PEV-2 0,6 simining 200 burilishi, II o'rash - PEV-2 1 simining 35 burilishi, III o'rash - PEV-2 0,6 simining 5 burilishi. Magnit konturdagi sariqlarni o'rash tartibi o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi. Sariqlar o'rtasida izolyatsiya qatlamini, masalan, floroplastik lentani yotqizish kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, transformatorni, masalan, sham yoki seresindan kerosin bilan singdirish kerak. Bu nafaqat izolyatsiyaning dielektrik kuchini oshiradi, balki bo'sh turganda manba tomonidan yaratilgan shovqinni ham kamaytiradi.

Transformator T2 M2000NM-A ferritidan yasalgan K20x10x5 halqali magnit yadroga o'ralgan. I va II o'rashlarning har biri PEV-2 0,3 simining ettita burilishini o'z ichiga oladi (ular bir vaqtning o'zida ikkita simga o'raladi), III o'rash esa PEV-2 0,3 simining to'qqizta burilishini o'z ichiga oladi.

Elektr ta'minotining dizayni o'zboshimchalik bilan bo'lishi mumkin, taxtadagi elementlarning nisbiy holati juda muhim emas; Faqat tabiiy konveksiya orqali yarimo'tkazgichli qurilmalarga yaxshi havo oqimini ta'minlash yoki fan yaqinidagi quvvat manbai ichidagi quvvat manbaini o'rnatish muhimdir.

Ta'riflangan IP amalda sozlashni talab qilmaydi, garchi konvertor kvazi-rezonans rejimida ishlashiga ishonch hosil qilish kerak. Buning uchun quvvat manbai chiqishiga ekvivalent yuk ulanadi - 100 Vt quvvatga ega qarshilik va 36 Ohm qarshilik. Qarshiligi 0,1...1 Om va quvvati 1...2 Vt bo‘lgan qo‘shimcha rezistor C6 kondansatkich bilan ketma-ket ulangan. Osiloskop problari qo'shimcha qarshilikka ulangan: umumiy - kuchlanish bo'luvchi R3R4C4C5 o'rta nuqtasiga, signal - C6 kondansatkichiga. Osiloskopning tarmoqqa galvanik ulanmaganligini ta'minlash kerak. Agar ulangan bo'lsa, u 1: 1 transformatsiya nisbati bo'lgan izolyatsiya transformatori orqali tarmoqqa ulanishi kerak. Har holda, xavfsizlik qoidalariga rioya qilish kerak. IP-ga quvvatni qo'llash orqali, nolga teng pauza bilan qo'ng'iroq shaklidagi oqim impulslari mavjudligiga ishonch hosil qiling. Agar zarba shakli rasmda ko'rsatilganidan farq qilsa. 1, rezonans olinmaguncha L2 induktorining burilish sonini tanlash kerak.

Qarshiligi 0,1 Ohm bo'lgan qo'shimcha qarshilikda impuls amplitudasi taxminan 0,1 V bo'lishi kerak. Endi VT2 kommutatsiya tranzistoridagi oqim va kuchlanish shaklini shaklda ko'rsatilganlar bilan solishtirish kerak. 2 ta grafik. Agar ular shakli yaqin bo'lsa, IP kvazi-rezonans rejimida ishlaydi.

Himoya chegarasini o'zgartirish mumkin. Buni amalga oshirish uchun R7 rezistorining qarshiligini tanlang, shunda himoya kerakli yuk oqimida ishlaydi. Agar yuk kuchi 70 Vt dan kam bo'lsa, quvvat manbai o'chirilishi kerak bo'lsa, R7 qarshiligining qarshiligini kamaytirish kerak.

Yoqish paytida C3 kondansatörü zaryadlash oqimini cheklash uchun har qanday tarmoq simining bo'shlig'iga 2 Vt quvvatga ega 5,6 ... 10 Ohm qarshilikka ega rezistorni ulashni tavsiya etamiz.

Adabiyot

  1. Baraboshkin D. Iqtisodiy elektr ta'minoti yaxshilandi. - Radio, 1985 yil, 6-son, b. 51.52.
  2. Konovalov E. Kvazi-rezonans kuchlanish konvertori. - Radio, 1996 yil, 2-son, b. 52-55.

Boshqa maqolalarga qarang Bo'lim.