За преобразуване входнотопрежение в стойност, необходима за вътрешните компоненти, се използват импулсни захранвания. Друго често срещаноименование импулсните захранвания инверторите.
Съдържание
Какво представлява импулсното захранване?
Инверторът е вторично захранване, което използва двойно преобразуване входното променливопрежение. Изходните стойности се регулират чрез промяна продължителността (ширината) импулсите, а в някои случаи и тяхната честота. Този тип модулация серича широчинно-импулсна модулация.
Принцип импулсно захранване
Инверторътботи,то изправя първичнотопрежение и след това го преобразува в поредица от високочестотни импулси. Това е в противовес обикновения трансформатор. Изходнотопрежение се използва за генериране отрицателен сигнал за обратна връзка, който позволява се регулиратраметрите импулса. Чрез управление широчината импулса лесно се организира стабилизиране и регулиране изходнитераметри,прежение или ток. Това означава, че той може бъдекто регулаторпрежение,ка и регулатор ток.
Броят и полярността изходните стойности могатрират в широки граници в зависимост отчинабота импулсното захранване.
Разнообразие от захранвания
Използват се няколко вида инвертори, които сезличават по своята схема:
- без трансформатор;
- трансформатор.
Първите се отличават с това, че импулсната последователност отива директно към изходния изправител и изглаждащия филтър устройството.кава схема има минимален брой компоненти. Един прост инвертор включва специализирана интегрална схема - широчинно-импулсен осцилатор.
Основният недостатък безтрансформаторните устройства е, че те няматлванична изолация от електрическата мрежа и могат представляват опасност от електрически удар. Обикновено те имат и ниска мощност и осигуряватмо 1 стойност изходнотопрежение.
По-често срещани трансформаторните устройства, при които към първичнатамотка трансформатора се прилага високочестотна импулсна последователност. Вторичнитемотки могат бъдат толкова брой, колкото е необходимо, което позволява формирането няколко изходнипрежения. Всяка вторичнамотка етоварена със собствен изправител и изглаждащ филтър.
Мощният захранващ блок с импулсен режим всеки компютър е изграден покава схема, която се отличава с високадеждност и безопасност. За сигнала за обратна връзка се използвапрежение от 5 или 12 волта, тъйто тези стойности изискват възможной-добра стабилизация.
Използването трансформатори за преобразуванепрежение с висока честота (десетки килохерци вместо 50 Hz)де възможност семалят многократнозмерите и теглото им и се използват феромагнитнитериали с висока коерцитивна силатотериал сърцевината (магнитна жица) вместо електрическо желязо.
DC-DC преобразувателите също се основават широчинно-импулсна модулация. Без използването инверторни схеми преобразуването е много трудно.
Верига за захранване с постоянен ток
Схематай-често срещаната конфигурация импулсен инвертор включва:
- Линеен филтър за потискане смущенията;
- токоизправител;
- Изглаждащ филтър;
- широчинно-импулсен преобразувател;
- ключови транзистори;
- високочестотен изходен трансформатор;
- изходни токоизправители;
- индивидуални и групови изходни филтри.
Целта филтъра за потискане смущенията е улавя смущенията отботата устройството в захранващата мрежа. Превключването мощни полупроводникови елементи може бъде съпроводено с генериране краткотрайни импулси в широк честотен спектър. Поради това е необходимо се използват специално проектирани елементито проходни кондензатори за филтриращите връзки.
Изправителят служи за преобразуване входното променливопрежение в постояннопрежение, а изглаждащият филтърдолу по веригата премахва пулсациите изправенотопрежение.
Когато се използва преобразувател постоянен ток, токоизправителят и филтърът не необходими, а входният сигнал, следто премине през веригата шумовия филтър, се подава директно към широчинно-импулсния модулатор (ШИМ) иликратко ШИМ.
ШИМ ей-сложнатаст от веригата импулсно захранване. Задачата му включва:
- Генериране високочестотни импулси;
- наблюдение изходнитераметри устройството и корекция импулсното управление в съответствие със сигнала за обратна връзка;
- Наблюдение и защита от претоварване.
ШИМ сигналът се подава към контролните изводи мощни мостови или полумостови транзистори. Захранващите проводници свързани към първичнатамотка високочестотния изходен трансформатор. Традиционните биполярни транзистори се заменят с IGBT или MOSFET транзистори, които имат много нисъкдпрежение съединението и висока скоростбота. Подобрената производителност транзисторите позволява семализсейваната мощност при същитезмери и технически дизайн.
Изходният импулсен трансформатор използва същия принцип преобразуването класическия трансформатор. Изключение прави операцията с повишена честота. В резултат това високочестотните трансформатори имат по-малкизмери при една и съща предавана мощност.
Напрежението от вторичнатамотка силовия трансформатор (може има няколко) се подава към изходните токоизправители. Зазлика от входния токоизправител, токоизправителните диоди вторичната верига трябва имат по-високаботна честота. Диодите Шоткиботятй-добре взист веригата. Техните предимства пред конвенционалните диоди:
- високаботна честота;
- по-нисъкпацитет p-n прехода;
- нисък спадпрежението.
Предназначението изходния филтър в захранване с импулсен режим емали пулсациите изправеното изходнопрежение до необходимия минимум. Тъйто честотата пулсациите е много по-висока отзи мрежовотопрежение, няма нужда от високпацитет и индуктивност вмотките.
Обхват приложение импулсното захранване
В повечето случаи се използват импулсни инверторипрежение вместо традиционните трансформаторни инвертори с полупроводникови стабилизатори. Със същата мощност инверторите по-малки и по-леки, по-надеждни и,й-важното, по-ефективни и могатботят в широк диапазон от входнипрежения. А при сравнимзмерксималната мощност инвертора е няколко пъти по-висока.
Вкава областто преобразуването постояннотопрежение импулсните източници нямат почти никаква алтернатива и могатботят немо чрезмаляванепрежението, но и произвеждат по-високопрежение и организират обръщане полярността. Високата честота преобразуване значително улеснява филтрирането и стабилизирането изходнитераметри.
Малките инвертори,зирани специализирани интегрални схеми, се използватто зарядни устройства за всякакви джаджи, адеждността им екава, че експлоатационният живот зарядното устройство можедхвърли няколко пъти експлоатационния живот мобилното устройство.
12-волтовите захранващи драйвери за включване LED светлинни източници също се основават превключваща верига.
Как сиправим импулсно захранване със собствените си ръце
Инверторите, особено мощните, имат сложни схеми и достъпнимо за опитнидиолюбители. Замостоятелно сглобяване мрежови захранвания могат се препоръчат прости схеми с ниска консумация енергия с използване специализирани ШИМ контролери. Тези интегрални схеми с ниско ниво окабеляване и имат утвърдена схема, която почти не изисква регулиране истройка.
Когатоботите помоделни конструкции или ремонтирате промишлени устройства, не забравяйте, чест от веригата винаги ще бъде под потенциала електрическата мрежа, затова трябва се спазват предпазни мерки.
Свързани статии:
