Pulse adjustable stabilizer kwenye microcircuit. Kubadilisha utulivu wa voltage - kanuni ya uendeshaji wa utulivu

Kubadilisha usambazaji wa nguvu 200W Hatua-Chini kwenye chip TL494 - mchoro wa mzunguko, bodi ya mzunguko iliyochapishwa na maelezo. Hili ni toleo lililoboreshwa la kiimarishaji cha kubadili kwenye m/s TL494 maarufu.

• Ingizo la voltage 2x18~30 V AC
• Voltage ya pato inaweza kubadilishwa kwa kutumia potentiometer katika safu ya 0-25 V DC
• Kikomo cha sasa kinaweza kubadilishwa kwa potentiometer
• Kwa R=0.01 Ohm - 5~20 A
• Kwa R=0.1 Ohm - 0.1~5 A

Mikondo mikubwa husababisha upotezaji mkubwa wa nguvu katika upinzani wa R, kwa hivyo tunapunguza upinzani wake. Ufanisi wa mzunguko wa kubadilisha fedha ni nzuri sana, kwa 100 W heatsink hupata moto kidogo tu. LED nyekundu inaonyesha uimarishaji wa sasa, na LED ya kijani inaonyesha utulivu wa voltage. Vipimo vilifanywa kwa mzigo wa kupinga wa 10 A. Inafanya kazi kama inavyotarajiwa.

Pulse adjustable inverter mzunguko

Toleo la pili la mpango

Bodi ya mzunguko iliyochapishwa - kuchora

Kiimarishaji kilichoonyeshwa kwenye mchoro kimewekwa kwa volts 14.4 na hutumiwa kama sinia, hivyo capacitors yenye voltage ya 16 V hutumiwa Katika pembejeo 35 V - kwenye pato 14.4 V. Transformer inajeruhiwa na hifadhi ya zamu. , kwa hivyo unaweza kuongeza voltage ikiwa inataka. Lakini zaidi ya 38 ni nyingi sana. Microcircuit inaweza kuhimili VDC 44 tu kulingana na hifadhidata. Mzunguko wa uendeshaji wa kubadilisha fedha ni 100 kHz.

Kiambatisho cha usambazaji wa nguvu

Kigeuzi hiki kilichukuliwa kama kiambatisho ambacho hukuruhusu kupanua anuwai ya usambazaji wa umeme wa maabara, iliyoundwa kwa voltage ya pato la volts 12 na sasa ya 5 amperes. Mchoro wa mpangilio wa kibadilishaji unaonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Msingi wa kifaa ni microcircuit ya mzunguko wa mzunguko wa mzunguko wa mzunguko wa mzunguko wa mzunguko wa pulse-upana wa pulse UC3843N, iliyounganishwa kulingana na mzunguko wa kawaida. Mpango huu wa mpira wenyewe ulikopwa kutoka kwa mwanariadha mahiri wa redio ya Ujerumani Georg Tief (Tief G. Dreifacher Step-Up-Wandler. Stabile Spennunger fϋr den FieldDay). Data katika Kirusi kwa microcircuit hii inaweza kupatikana katika kitabu cha kumbukumbu "Microcircuits kwa kubadili vifaa vya nguvu na maombi yao" na nyumba ya uchapishaji ya Dodeka kwenye ukurasa wa 103. Mzunguko sio ngumu na, pamoja na sehemu zinazoweza kutumika na ufungaji sahihi, huanza kufanya kazi mara moja. Voltage ya pato ya kibadilishaji inarekebishwa kwa kutumia kontena ya trimming R8. Lakini ikiwa inataka, inaweza kubadilishwa na kupinga tofauti. Voltage ya pato inaweza kutofautishwa kutoka 15 hadi 40 volts, na maadili ya resistors R8, R9, R10 imeonyeshwa kwenye mchoro. Kigeuzi hiki kilijaribiwa kwa chuma cha soldering kilichokadiriwa kwa volts 24 na wati 40.
Kwa hivyo:

Voltage ya pato ………………… 24 V
Mzigo wa sasa ulikuwa ............ 1.68 A
Nguvu ya kupakia …………………. 40.488 W
Nguvu ya kuingiza ………………………………
Jumla ya matumizi ya sasa ………. 4.65 A
Jumla ya nguvu ………………………… 47.43 W
Ufanisi uliopatikana ………………………… 85%
Wakati huo huo, hali ya joto ya vifaa vya kazi vya mzunguko ilikuwa karibu digrii 50.

Katika kesi hii, transistor muhimu na diode ya kizuizi cha Schottky ina radiators ndogo. Transistor ya IRFZ34 iliyo na upinzani wazi wa chaneli ya 0.044 Ohm ilitumiwa kama transistor muhimu, na moja ya diode ya mkutano wa diode ya S20C40C, iliyouzwa kutoka kwa usambazaji wa umeme wa kompyuta ya zamani, ilitumika kama diode. Bodi ya mzunguko iliyochapishwa hutoa ubadilishaji wa diode kwa kutumia jumper. Unaweza pia kutumia diode zingine na kizuizi cha Schottky na mkondo wa mbele wa angalau mara mbili ya sasa ya mzigo. Inductor imejeruhiwa kwenye pete ya njano na nyeupe iliyofanywa kwa chuma kilichopigwa, pia imechukuliwa kutoka kwa usambazaji wa umeme wa PC. Unaweza kusoma juu ya alama kama hizo kwenye brosha ya Jim Cox. Unaweza kuipakua kutoka kwa Mtandao. Kwa ujumla, mimi kukushauri kupakua makala hii na kusoma kwa ukamilifu. Nyenzo nyingi muhimu kwenye chokes.

Upenyezaji wa magnetic wa pete hiyo ni 75, na vipimo vyake ni D = 26.9 mm; d = 14.5 mm; h = 11.1 mm. Upepo wa inductor una zamu 24 za waya yoyote ya vilima na kipenyo cha 1.5 mm.

Sehemu zote za utulivu zimewekwa kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa, na sehemu zote za "juu" zimewekwa kwa upande mmoja, na sehemu zote za "chini", kwa kusema, kwa upande mwingine. Mchoro wa bodi ya mzunguko uliochapishwa umeonyeshwa kwenye Mchoro 2.

Unaweza kuwasha kifaa kilichokusanyika kwa mara ya kwanza bila transistor muhimu na uhakikishe kuwa mtawala wa PWM anafanya kazi. Katika kesi hii, inapaswa kuwa na voltage ya volts 5 kwenye pini 8 ya microcircuit, hii ni voltage ya chanzo cha ndani cha ION cha rejea cha voltage. Lazima iwe imara wakati voltage ya usambazaji wa microcircuit inabadilika. Mzunguko wote na amplitude ya voltage ya sawtooth kwenye pato 4 DA1 lazima iwe imara. Baada ya kuhakikisha kuwa mtawala anafanya kazi, unaweza solder katika transistor yenye nguvu. Kila kitu kinapaswa kufanya kazi.

Usisahau kwamba sasa ya mzigo wa utulivu lazima iwe chini ya sasa ambayo ugavi wako wa umeme umeundwa na thamani yake inategemea voltage ya pato ya utulivu. Bila mzigo kwenye pato, kiimarishaji kinatumia sasa ya takriban 0.08 A. Mzunguko wa mlolongo wa mapigo ya udhibiti bila mzigo ni karibu 38 kHz. Na zaidi kidogo, ikiwa unachora bodi ya mzunguko iliyochapishwa mwenyewe, soma sheria za kufunga microcircuit kulingana na nyaraka zake. Uendeshaji thabiti na usio na shida wa vifaa vya kunde hutegemea tu sehemu za ubora wa juu, lakini pia juu ya mpangilio sahihi wa waendeshaji wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa. Bahati nzuri. K.V.Yu.

Uendeshaji wa karibu mzunguko wowote wa umeme unahitaji kuwepo kwa vyanzo vya voltage moja au zaidi ya mara kwa mara, na katika idadi kubwa ya kesi voltage imeimarishwa hutumiwa. Vifaa vya umeme vilivyoimarishwa hutumia vidhibiti vya laini au vya kubadili. Kila aina ya kubadilisha fedha ina faida zake mwenyewe na, ipasavyo, niche yake mwenyewe katika nyaya za usambazaji wa nguvu. Faida zisizo na shaka za vidhibiti vya kubadili ni pamoja na maadili ya juu ya ufanisi, uwezo wa kupata maadili ya sasa ya pato la juu na ufanisi wa juu na tofauti kubwa kati ya pembejeo na pato voltages.

Kanuni ya uendeshaji wa kiimarishaji cha mapigo ya mume

Mchoro wa 1 unaonyesha mchoro uliorahisishwa wa sehemu ya nguvu ya IPSN.

Mchele. 1.

Transistor ya athari ya shamba VT hufanya ubadilishaji wa sasa wa masafa ya juu. Katika vidhibiti vya kunde, transistor inafanya kazi katika hali ya kubadili, ambayo ni, inaweza kuwa katika moja ya majimbo mawili thabiti: conduction kamili na cutoff. Ipasavyo, operesheni ya IPSN ina awamu mbili zinazobadilishana - awamu ya kusukuma nishati (wakati transistor ya VT imefunguliwa) na awamu ya kutokwa (wakati transistor imefungwa). Uendeshaji wa IPSN umeonyeshwa kwenye Kielelezo 2.

Mchele. 2. Kanuni ya uendeshaji ya IPSN: a) awamu ya kusukuma maji; b) awamu ya kutokwa; c) michoro ya muda

Awamu ya kusukuma nishati inaendelea katika muda wote wa muda T I. Wakati huu, kubadili kunafungwa na kufanya sasa I VT. Ifuatayo, sasa inapita kupitia inductor L hadi mzigo R, imefungwa na capacitor ya pato C OUT. Katika sehemu ya kwanza ya awamu, capacitor hutoa sasa I C kwa mzigo, na katika nusu ya pili, inachukua sehemu ya I L ya sasa kutoka kwa mzigo. Ukubwa wa sasa I L huongezeka kwa kuendelea, na nishati hukusanywa katika inductor L, na katika sehemu ya pili ya awamu - kwenye capacitor C OUT. Voltage kwenye diode V D ni sawa na U IN (ondoa kushuka kwa voltage kwenye transistor wazi), na diode imefungwa wakati wa awamu hii - hakuna sasa inapita kupitia hiyo. Ya sasa I R inapita kupitia mzigo R ni mara kwa mara (tofauti I L - I C), ipasavyo, voltage U OUT katika pato pia ni mara kwa mara.

Awamu ya kutokwa hutokea wakati wa T P: kubadili ni wazi na hakuna sasa inapita kwa njia hiyo. Inajulikana kuwa sasa inapita kupitia inductor haiwezi kubadilika mara moja. IL ya sasa, inapungua kila wakati, inapita kupitia mzigo na kufunga diode V D. Katika sehemu ya kwanza ya awamu hii, capacitor C OUT inaendelea kukusanya nishati, kuchukua sehemu ya I L ya sasa kutoka kwa mzigo. Katika nusu ya pili ya awamu ya kutokwa, capacitor pia huanza kusambaza sasa kwa mzigo. Wakati wa awamu hii, I R ya sasa inapita kupitia mzigo pia ni mara kwa mara. Kwa hiyo, voltage ya pato pia ni imara.

Vigezo vya msingi

Kwanza kabisa, tunaona kuwa kulingana na muundo wao wa kazi, wanafautisha kati ya IPSN na voltage inayoweza kubadilishwa na ya kudumu. Mizunguko ya kawaida ya kubadili aina zote mbili za IPSN zinawasilishwa kwenye Mchoro 3. Tofauti kati yao ni kwamba katika kesi ya kwanza, mgawanyiko wa kupinga, ambao huamua thamani ya voltage ya pato, iko nje ya mzunguko jumuishi, na kwa pili. , ndani. Ipasavyo, katika kesi ya kwanza, thamani ya voltage ya pato imewekwa na mtumiaji, na kwa pili, imewekwa wakati wa utengenezaji wa microcircuit.

Mchele. 3. Mzunguko wa kawaida wa kubadili kwa IPSN: a) na inayoweza kubadilishwa na b) yenye voltage ya pato isiyobadilika

Vigezo muhimu zaidi vya IPSN ni pamoja na:

• Masafa ya thamani za voltage ya ingizo zinazoruhusiwa U IN_MIN…U IN_MAX.
• Thamani ya juu ya sasa ya pato (mpakia wa sasa) I OUT_MAX.
• Thamani ya kawaida ya voltage ya pato U OUT (kwa IPSN yenye thamani isiyobadilika ya voltage ya pato) au anuwai ya maadili ya pato U OUT_MIN ... U OUT_MAX (kwa IPSN yenye thamani ya volti inayoweza kurekebishwa). Mara nyingi nyenzo za kumbukumbu zinaonyesha kuwa thamani ya juu ya voltage ya pato U OUT_MAX ni sawa na thamani ya juu ya voltage ya pembejeo U IN_MAX. Kwa kweli hii si kweli kabisa. Kwa hali yoyote, voltage ya pato ni chini ya voltage ya pembejeo, angalau kwa kiasi cha kushuka kwa voltage kwenye transistor muhimu U DROP. Kwa thamani ya sasa ya pato sawa na, kwa mfano, 3A, thamani ya U DROP itakuwa 0.1 ... 1.0V (kulingana na microcircuit ya IPSN iliyochaguliwa). Takriban usawa wa U OUT_MAX na U IN_MAX unawezekana kwa thamani za sasa za upakiaji wa chini sana. Kumbuka pia kwamba mchakato wa kuimarisha voltage ya pato yenyewe inahusisha hasara ya asilimia kadhaa ya voltage ya pembejeo. Usawa uliotangazwa wa U OUT_MAX na U IN_MAX unapaswa kueleweka tu kwa maana kwamba hakuna sababu zingine za kupunguza U OUT_MAX isipokuwa zile zilizoonyeshwa hapo juu katika bidhaa mahususi (haswa, hakuna vizuizi dhahiri juu ya kiwango cha juu cha thamani ya bidhaa. sababu ya kujaza D). Thamani ya voltage ya maoni U FB kawaida huonyeshwa kama U OUT_MIN. Kwa kweli, U OUT_MIN inapaswa kuwa juu zaidi kwa asilimia kadhaa (kwa sababu zile zile za uimarishaji).
• Usahihi wa kuweka voltage ya pato. Weka kama asilimia. Ina maana tu katika kesi ya IPSN yenye thamani ya pato la kudumu, kwa kuwa katika kesi hii vipinga vya kugawanya voltage ziko ndani ya microcircuit, na usahihi wao ni parameter kudhibitiwa wakati wa utengenezaji. Katika kesi ya IPSN yenye thamani ya voltage ya pato inayoweza kubadilishwa, parameter inapoteza maana yake, kwa kuwa usahihi wa vipinga vya kugawanya huchaguliwa na mtumiaji. Katika kesi hii, tunaweza tu kuzungumza juu ya ukubwa wa mabadiliko ya voltage ya pato kuhusiana na thamani fulani ya wastani (usahihi wa ishara ya maoni). Hebu tukumbuke kwamba kwa hali yoyote, parameter hii ya kubadili vidhibiti vya voltage ni 3 ... mara 5 mbaya zaidi ikilinganishwa na vidhibiti vya mstari.
• Kushuka kwa voltage kwenye transistor wazi R DS_ON. Kama ilivyoelezwa tayari, parameter hii inahusishwa na kupungua kwa kuepukika kwa voltage ya pato kuhusiana na voltage ya pembejeo. Lakini kitu kingine ni muhimu zaidi - juu ya thamani ya upinzani ya channel wazi, nishati zaidi ni dissipated kwa namna ya joto. Kwa miduara midogo ya kisasa ya IPSN, thamani ya hadi 300 mOhm ni thamani nzuri. Maadili ya juu ni ya kawaida kwa chipsi zilizotengenezwa angalau miaka mitano iliyopita. Kumbuka pia kwamba thamani ya R DS_ON sio mara kwa mara, lakini inategemea thamani ya pato la sasa I OUT.
• Muda wa mzunguko wa wajibu T na mzunguko wa kubadili F SW. Muda wa mzunguko wa kufanya kazi T umedhamiriwa kama jumla ya vipindi T I (muda wa mapigo) na T P (muda wa kusitisha). Ipasavyo, masafa ya F SW ni sawa na muda wa mzunguko wa kufanya kazi. Kwa sehemu fulani ya IPSN, mzunguko wa kubadili ni thamani ya mara kwa mara iliyopangwa na mambo ya ndani ya mzunguko jumuishi. Kwa sehemu nyingine ya IPSN, mzunguko wa kubadili umewekwa na vipengele vya nje (kawaida mzunguko wa nje wa RC), katika kesi hii upeo wa masafa ya kuruhusiwa F SW_MIN ... F SW_MAX imedhamiriwa. Mzunguko wa juu wa kubadili huruhusu matumizi ya chokes na thamani ya chini ya inductance, ambayo ina athari nzuri kwa vipimo vyote vya bidhaa na bei yake. Mifumo mingi ya ugavi wa umeme hutumia udhibiti wa PWM, yaani, thamani ya T ni mara kwa mara, na wakati wa mchakato wa utulivu thamani ya T I inarekebishwa moduli ya mzunguko wa Pulse (udhibiti wa PFM) hutumiwa mara kwa mara. Katika kesi hii, thamani ya T I ni ya mara kwa mara, na uimarishaji unafanywa kwa kubadilisha muda wa pause T P. Kwa hivyo, maadili ya T na, ipasavyo, F SW yanabadilika. Katika nyenzo za marejeleo katika kesi hii, kama sheria, mzunguko umewekwa sambamba na mzunguko wa wajibu sawa na 2. Kumbuka kuwa masafa ya F SW_MIN ...F SW_MAX ya masafa yanayoweza kurekebishwa yanapaswa kutofautishwa kutoka kwa lango la uvumilivu kwa lango lililowekwa. frequency, kwa kuwa thamani ya uvumilivu mara nyingi huonyeshwa katika mtengenezaji wa vifaa vya kumbukumbu.
• Kipengele cha wajibu D, ambacho ni sawa na asilimia
  uwiano wa T I hadi T. Nyenzo za kumbukumbu mara nyingi zinaonyesha "hadi 100%". Kwa wazi, hii ni kuzidisha, kwani ikiwa transistor muhimu inafunguliwa kila wakati, basi hakuna mchakato wa utulivu. Katika mifano mingi iliyotolewa kwenye soko kabla ya takriban 2005, kutokana na idadi ya mapungufu ya teknolojia, thamani ya mgawo huu ilikuwa ndogo zaidi ya 90%. Katika mifano ya kisasa ya IPSN, mengi ya mapungufu haya yameshindwa, lakini maneno "hadi 100%" haipaswi kuchukuliwa halisi.
• Sababu ya ufanisi (au ufanisi). Kama inavyojulikana, kwa vidhibiti vya mstari (kimsingi kushuka chini) hii ni uwiano wa asilimia ya voltage ya pato kwa pembejeo, kwani maadili ya pembejeo na pato la sasa ni karibu sawa. Kwa vidhibiti vya kubadili, mikondo ya pembejeo na pato inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa, hivyo uwiano wa asilimia ya nguvu ya pato kwa nguvu ya pembejeo inachukuliwa kama ufanisi. Kwa kusema kabisa, kwa microcircuit sawa ya IPSN, thamani ya mgawo huu inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na uwiano wa pembejeo na pato voltages, kiasi cha sasa katika mzigo na mzunguko wa byte. Kwa IPSN nyingi, ufanisi wa juu unapatikana kwa thamani ya sasa ya mzigo wa utaratibu wa 20 ... 30% ya thamani ya juu inaruhusiwa, hivyo thamani ya nambari sio taarifa sana. Inashauriwa zaidi kutumia grafu za utegemezi ambazo hutolewa katika nyenzo za kumbukumbu za mtengenezaji. Kielelezo cha 4 kinaonyesha grafu za ufanisi kwa kiimarishaji kama mfano. . Kwa wazi, kutumia kiimarishaji cha juu-voltage kwa viwango vya chini vya voltage ya pembejeo sio suluhisho nzuri, kwani thamani ya ufanisi inashuka sana wakati mzigo wa sasa unakaribia thamani yake ya juu. Kundi la pili la grafu linaonyesha hali inayopendekezwa zaidi, kwani thamani ya ufanisi inategemea kushuka kwa thamani ya sasa ya pato. Kigezo cha chaguo sahihi cha kibadilishaji sio thamani ya nambari ya ufanisi, lakini ni laini ya grafu ya kazi ya sasa kwenye mzigo (kutokuwepo kwa "kuziba" katika eneo la mikondo ya juu. )

Mchele. 4.

Orodha iliyotolewa haimalizi orodha nzima ya vigezo vya IPSN. Vigezo vya chini vya maana vinaweza kupatikana katika fasihi.

Vipengele Maalum
vidhibiti vya voltage ya mapigo

Mara nyingi, IPSN ina idadi ya vipengele vya ziada vinavyopanua uwezekano wa matumizi yao ya vitendo. Ya kawaida zaidi ni yafuatayo:

• Pembejeo ya "On / Off" au "Zima" inakuwezesha kufungua transistor muhimu na hivyo kukata voltage kutoka kwa mzigo. Kama sheria, hutumiwa kwa udhibiti wa kijijini wa kikundi cha vidhibiti, kutekeleza algorithm fulani ya kutumia na kuzima voltages za mtu binafsi kwenye mfumo wa usambazaji wa nguvu. Kwa kuongeza, inaweza kutumika kama pembejeo kwa ajili ya kuzima kwa dharura wakati wa dharura.
• Pato la hali ya kawaida "Nguvu Bora" ni mawimbi ya pato ya jumla yanayothibitisha kuwa IPSN iko katika hali ya kawaida ya uendeshaji. Kiwango cha ishara kinachofanya kazi huundwa baada ya kukamilika kwa michakato ya muda mfupi kutoka kwa usambazaji wa voltage ya pembejeo na, kama sheria, hutumiwa ama kama ishara ya utumishi wa ISPN, au kusababisha ISPN ifuatayo katika mifumo ya usambazaji wa nguvu ya serial. Sababu kwa nini ishara hii inaweza kuweka upya: voltage ya pembejeo inashuka chini ya kiwango fulani, voltage ya pato inakwenda zaidi ya aina fulani, mzigo umezimwa na ishara ya Kuzima, thamani ya juu ya sasa katika mzigo imezidi (hasa; ukweli wa mzunguko mfupi), shutdown ya joto ya mzigo na wengine wengine. Mambo ambayo huzingatiwa wakati wa kuzalisha ishara hii hutegemea mfano maalum wa IPSN.
• Pini ya maingiliano ya nje "Sawazisha" hutoa uwezo wa kusawazisha oscillator ya ndani na ishara ya saa ya nje. Inatumika kuandaa maingiliano ya pamoja ya vidhibiti kadhaa katika mifumo tata ya usambazaji wa nguvu. Kumbuka kwamba mzunguko wa ishara ya saa ya nje haifai sanjari na mzunguko wa asili wa FSW, hata hivyo, lazima iwe ndani ya mipaka inayoruhusiwa iliyotajwa katika vifaa vya mtengenezaji.
• Kazi ya Soft Start hutoa ongezeko la polepole la voltage ya pato wakati voltage inatumiwa kwa pembejeo ya IPSN au wakati ishara ya Kuzima imewashwa kwenye ukingo wa kuanguka. Kazi hii inakuwezesha kupunguza kuongezeka kwa sasa kwenye mzigo wakati microcircuit imewashwa. Vigezo vya uendeshaji wa mzunguko wa kuanza laini mara nyingi huwekwa na kuamua na vipengele vya ndani vya utulivu. Baadhi ya miundo ya IPSN ina pato maalum la Kuanza kwa Upole. Katika kesi hii, vigezo vya kuanza vinatambuliwa na makadirio ya mambo ya nje (resistor, capacitor, RC mzunguko) kushikamana na pini hii.
• Ulinzi wa halijoto umeundwa ili kuzuia kushindwa kwa chip ikiwa fuwele itapasha joto kupita kiasi. Kuongezeka kwa joto la kioo (bila kujali sababu) juu ya kiwango fulani husababisha utaratibu wa kinga - kupungua kwa sasa katika mzigo au kuzima kwake kamili. Hii inazuia kupanda zaidi kwa joto la kufa na uharibifu wa chip. Kurudi mzunguko kwa hali ya utulivu wa voltage inawezekana tu baada ya microcircuit kupozwa. Kumbuka kuwa ulinzi wa halijoto unatekelezwa katika idadi kubwa ya vijisehemu vya kisasa vya IPSN, lakini kiashiria tofauti cha hali hii hakijatolewa. Mhandisi atalazimika nadhani mwenyewe kuwa sababu ya kuzima kwa mzigo ni operesheni ya ulinzi wa joto.
• Ulinzi wa sasa unajumuisha kuwekea kikomo kiwango cha mkondo unaopita kwenye mzigo au kukata muunganisho wa mzigo. Ulinzi husababishwa ikiwa upinzani wa mzigo ni mdogo sana (kwa mfano, kuna mzunguko mfupi) na sasa huzidi thamani fulani ya kizingiti, ambayo inaweza kusababisha kushindwa kwa microcircuit. Kama ilivyo katika kesi iliyopita, kugundua hali hii ni wasiwasi wa mhandisi.

Ujumbe wa mwisho kuhusu vigezo na kazi za IPSN. Katika Kielelezo 1 na 2 kuna diode ya kutokwa V D. Katika vidhibiti vya zamani, diode hii inatekelezwa kwa usahihi kama diode ya silicon ya nje. Hasara ya ufumbuzi huu wa mzunguko ilikuwa kushuka kwa voltage ya juu (takriban 0.6 V) kwenye diode katika hali ya wazi. Miundo ya baadaye ilitumia diode ya Schottky, ambayo ilikuwa na kushuka kwa voltage ya takriban 0.3 V. Katika miaka mitano iliyopita, miundo imetumia ufumbuzi huu tu kwa waongofu wa juu-voltage. Katika bidhaa nyingi za kisasa, diode ya kutokwa inafanywa kwa namna ya transistor ya ndani ya athari ya shamba inayofanya kazi katika antiphase na transistor muhimu. Katika kesi hii, kushuka kwa voltage imedhamiriwa na upinzani wa kituo wazi na kwa mikondo ya chini ya mzigo hutoa faida ya ziada. Vidhibiti kwa kutumia muundo huu wa mzunguko huitwa synchronous. Tafadhali kumbuka kuwa uwezo wa kufanya kazi kutoka kwa ishara ya saa ya nje na neno "synchronous" hazihusiani kwa njia yoyote.

na voltage ya chini ya pembejeo

Kwa kuzingatia ukweli kwamba katika aina mbalimbali za STMicroelectronics kuna takriban aina 70 za IPSN na transistor muhimu iliyojengwa, ni mantiki kuweka utaratibu wa aina zote. Ikiwa tutachukua kama kigezo kigezo kama vile thamani ya juu ya voltage ya pembejeo, basi vikundi vinne vinaweza kutofautishwa:

1. IPSN yenye voltage ya chini ya pembejeo (6 V au chini);

2. IPSN yenye voltage ya pembejeo 10 ... 28 V;

3. IPSN yenye voltage ya pembejeo 36…38 V;

4. IPSN yenye voltage ya juu ya pembejeo (46 V na hapo juu).

Vigezo vya vidhibiti vya kikundi cha kwanza vimeonyeshwa kwenye Jedwali 1.

Jedwali 1. IPSN yenye voltage ya chini ya pembejeo

Nyuma mwaka 2005, mstari wa vidhibiti vya aina hii haukukamilika. Ilikuwa mdogo kwa microcircuits. Microcircuits hizi zilikuwa na sifa nzuri: usahihi wa juu na ufanisi, hakuna vikwazo kwa thamani ya mzunguko wa wajibu, uwezo wa kurekebisha mzunguko wakati wa kufanya kazi kutoka kwa ishara ya saa ya nje, na thamani ya RDSON inayokubalika. Yote hii inafanya bidhaa hizi kuwa na mahitaji leo. Upungufu mkubwa ni kiwango cha chini cha pato la sasa. Hakukuwa na vidhibiti vya mikondo ya mzigo ya 1 A na ya juu katika mstari wa IPSN ya voltage ya chini kutoka kwa STMicroelectronics. Baadaye, pengo hili liliondolewa: kwanza, vidhibiti vya 1.5 na 2 A ( na ) vilionekana, na katika miaka ya hivi karibuni - kwa 3 na 4 A ( , Na). Mbali na kuongeza pato la sasa, mzunguko wa kubadili umeongezeka, thamani ya upinzani wa wazi wa kituo imepungua, ambayo ina athari nzuri kwa mali ya watumiaji wa bidhaa za mwisho. Pia tunaona kuibuka kwa microcircuti za IPSN na voltage ya pato isiyobadilika ( na ) - hakuna bidhaa nyingi kama hizo kwenye mstari wa STMicroelectronics. Nyongeza ya hivi karibuni, yenye thamani ya RDSON ya 35 mOhm, ni mojawapo ya bora zaidi katika sekta hiyo, ambayo, pamoja na utendaji wa kina, huahidi matarajio mazuri ya bidhaa hii.

Sehemu kuu ya matumizi ya bidhaa za aina hii ni vifaa vya rununu vinavyotumia betri. Aina mbalimbali za voltage ya pembejeo huhakikisha utendakazi thabiti wa kifaa katika viwango tofauti vya malipo ya betri, na ufanisi wa juu hupunguza ubadilishaji wa nishati ya kuingiza ndani ya joto. Hali ya mwisho huamua faida za kubadili vidhibiti juu ya mstari katika eneo hili la matumizi ya mtumiaji.

Kwa ujumla, kikundi hiki cha STMicroelectronics kinaendelea kwa nguvu - takriban nusu ya mstari mzima umeonekana kwenye soko katika miaka 3-4 iliyopita.

Kubadilisha buck stabilizers
na voltage ya pembejeo 10…28 V

Vigezo vya waongofu wa kikundi hiki vimepewa kwenye Jedwali 2.

Jedwali 2. IPSN yenye voltage ya pembejeo 10…28 V

Miaka minane iliyopita kikundi hiki kiliwakilishwa na microcircuits tu , na kwa voltage ya pembejeo hadi 11 V. Upeo kutoka 16 hadi 28 V ulibakia tupu. Kati ya marekebisho yote yaliyoorodheshwa, pekee , lakini vigezo vya IPSN hii haviendani vyema na mahitaji ya kisasa. Tunaweza kudhani kuwa wakati huu neno la majina la kikundi kinachozingatiwa limesasishwa kabisa.

Hivi sasa, msingi wa kikundi hiki ni microcircuits . Mstari huu umeundwa kwa safu nzima ya mikondo ya mzigo kutoka 0.7 hadi 4 A, hutoa seti kamili ya kazi maalum, mzunguko wa kubadili unaweza kubadilishwa ndani ya aina mbalimbali za haki, hakuna vikwazo kwa thamani ya mzunguko wa wajibu, ufanisi na wazi. - Maadili ya upinzani wa kituo hukutana na mahitaji ya kisasa. Kuna hasara mbili muhimu katika mfululizo huu. Kwanza, hakuna diode ya kutokwa iliyojengwa ndani (isipokuwa miduara ndogo iliyo na kiambishi cha D). Usahihi wa udhibiti wa voltage ya pato ni juu kabisa (2%), lakini uwepo wa vipengele vitatu au zaidi vya nje katika mzunguko wa fidia ya maoni hauwezi kuchukuliwa kuwa faida. Microcircuits hutofautiana na mfululizo wa L598x tu katika aina mbalimbali za voltage ya pembejeo, lakini muundo wa mzunguko, na kwa hiyo, faida na hasara ni sawa na familia ya L598x. Kwa mfano, Mchoro wa 5 unaonyesha mzunguko wa kawaida wa uunganisho kwa microcircuit ya amp tatu. Pia kuna diode ya kutokwa D na vipengele vya mzunguko wa fidia R4, C4 na C5. Pembejeo za F SW na SYNCH zinabaki bure, kwa hiyo, kubadilisha fedha hufanya kazi kutoka kwa oscillator ya ndani na mzunguko wa kawaida F SW.

Katika makala hii utajifunza kuhusu:

Kila mmoja wetu anatumia idadi kubwa ya vifaa mbalimbali vya umeme katika maisha yetu. Idadi kubwa sana yao inahitaji nguvu ya chini ya voltage. Kwa maneno mengine, hutumia umeme, ambayo sio sifa ya voltage ya 220 volts, lakini inapaswa kuwa na moja hadi 25 volts.

Bila shaka, vifaa maalum hutumiwa kusambaza umeme na idadi hiyo ya volts. Hata hivyo, tatizo halitokei katika kupunguza voltage, lakini katika kudumisha kiwango chake imara.

Ili kufanya hivyo, unaweza kutumia vifaa vya uimarishaji wa mstari. Walakini, suluhisho kama hilo litakuwa raha mbaya sana. Kazi hii itafanywa vyema na kiimarishaji chochote cha kubadilisha voltage.

Kiimarishaji cha kunde kilichotenganishwa

Ikiwa tunalinganisha vifaa vya utulivu wa pigo na mstari, tofauti yao kuu iko katika uendeshaji wa kipengele cha kudhibiti. Katika aina ya kwanza ya vifaa, kipengele hiki hufanya kazi kama ufunguo. Kwa maneno mengine, iko katika hali iliyofungwa au wazi.

Mambo kuu ya vifaa vya kuimarisha mapigo ni vipengele vya kusimamia na kuunganisha. Ya kwanza inahakikisha ugavi na usumbufu wa sasa wa umeme. Kazi ya pili ni kukusanya umeme na kuifungua hatua kwa hatua kwa mzigo.

Kanuni ya uendeshaji wa waongofu wa mapigo

Kanuni ya uendeshaji wa kiimarishaji cha mapigo

Kanuni kuu ya operesheni ni kwamba wakati kipengele cha udhibiti kinafungwa, nishati ya umeme hukusanywa katika kipengele cha kuunganisha. Mkusanyiko huu unazingatiwa kwa kuongeza voltage. Baada ya kipengele cha udhibiti kuzimwa, i.e. hufungua mstari wa usambazaji wa umeme, sehemu ya kuunganisha hutoa umeme, hatua kwa hatua kupunguza voltage. Shukrani kwa njia hii ya operesheni, kifaa cha utulivu wa pigo haitumii kiasi kikubwa cha nishati na inaweza kuwa na vipimo vidogo.

Kipengele cha udhibiti kinaweza kuwa thyristor, transistor ya bipolar au transistor ya athari ya shamba. Chokes, betri au capacitors zinaweza kutumika kama vipengele vya kuunganisha.

Kumbuka kwamba vifaa vya uimarishaji wa mapigo vinaweza kufanya kazi kwa njia mbili tofauti. Ya kwanza inahusisha matumizi ya urekebishaji wa upana wa mapigo (PWM). Ya pili ni trigger ya Schmitt. Wote trigger PWM na Schmitt hutumiwa kudhibiti swichi ya kifaa utulivu.

Kiimarishaji kwa kutumia PWM

Kiimarishaji cha voltage ya DC inayobadilisha, ambayo inafanya kazi kwa msingi wa PWM, pamoja na swichi na kiunganishi, ina:

1. jenereta;
2. amplifier ya uendeshaji;
3. moduli

Uendeshaji wa kubadili moja kwa moja inategemea kiwango cha voltage ya pembejeo na mzunguko wa wajibu wa mapigo. Tabia ya mwisho inathiriwa na mzunguko wa jenereta na uwezo wa kiunganishi. Wakati kubadili kunafungua, mchakato wa kuhamisha umeme kutoka kwa kiunganishi hadi kwenye mzigo huanza.

Mchoro wa mpangilio wa kiimarishaji cha PWM

Katika kesi hii, amplifier ya uendeshaji inalinganisha viwango vya voltage ya pato na voltage ya kumbukumbu, huamua tofauti na kupeleka faida inayohitajika kwa moduli. Moduli hii inabadilisha mipigo inayozalishwa na jenereta kuwa mipigo ya mstatili.

Mapigo ya mwisho yana sifa ya kupotoka kwa mzunguko wa wajibu sawa, ambayo ni sawia na tofauti kati ya voltage ya pato na voltage ya kulinganisha. Ni msukumo huu ambao huamua tabia ya ufunguo.

Hiyo ni, katika mzunguko fulani wa wajibu, kubadili kunaweza kufunga au kufungua. Inageuka kuwa msukumo una jukumu kuu katika vidhibiti hivi. Hapa ndipo jina la vifaa hivi linatoka.

Schmitt trigger kubadilisha fedha

Vifaa hivyo vya kuleta utulivu wa mapigo ya moyo vinavyotumia kichochezi cha Schmitt havina tena idadi kubwa ya vijenzi kama ilivyokuwa katika aina ya awali ya kifaa. Hapa jambo kuu ni trigger ya Schmitt, ambayo inajumuisha kulinganisha. Kazi ya kulinganisha ni kulinganisha kiwango cha voltage kwenye pato na kiwango chake cha juu kinachoruhusiwa.

Kiimarishaji chenye kichocheo cha Schmitt

Wakati voltage ya pato imezidi kiwango chake cha juu, kichocheo kinabadilika kwenye nafasi ya sifuri na kufungua kubadili. Kwa wakati huu, inductor au capacitor hutolewa. Bila shaka, sifa za sasa za umeme zinafuatiliwa mara kwa mara na kulinganisha hapo juu.

Na kisha, wakati voltage inapungua chini ya kiwango kinachohitajika, awamu ya "0" inabadilika kwa awamu "1". Ifuatayo, ufunguo unafunga na mkondo wa umeme unapita kwenye kiunganishi.

Faida ya utulivu wa voltage ya mapigo ni kwamba mzunguko na muundo wake ni rahisi sana. Walakini, haiwezi kutumika katika hali zote.

Inafaa kumbuka kuwa vifaa vya utulivu wa mapigo vinaweza kufanya kazi kwa mwelekeo fulani tu. Tunachomaanisha hapa ni kwamba zinaweza kuwa za chini kabisa au za juu kabisa. Pia kuna aina mbili zaidi za vifaa vile, yaani inverting na vifaa ambavyo vinaweza kubadilisha voltage kiholela.

Mpango wa kifaa cha kupunguza mapigo ya moyo

Katika siku zijazo, tutazingatia mzunguko wa kifaa cha kupunguza utulivu wa mapigo. Inajumuisha:

1. Kudhibiti transistor au aina nyingine yoyote ya kubadili.
2. Inductors.
3. Capacitor.
4. Diode.
5. Mizigo.
6. Vifaa vya kudhibiti.

Kitengo ambacho ugavi wa umeme utakusanywa hujumuisha coil yenyewe (inductor) na capacitor.

Wakati kubadili (kwa upande wetu, transistor) imeunganishwa, sasa inapita kwa coil na capacitor. Diode iko katika hali iliyofungwa. Hiyo ni, haiwezi kupita sasa.

Nishati ya awali inafuatiliwa na kifaa cha kudhibiti, ambacho kwa wakati unaofaa huzima ufunguo, yaani, kuiweka katika hali ya kukatwa. Wakati kubadili iko katika hali hii, kuna kupungua kwa sasa ambayo hupita kupitia inductor.

Buck pulse stabilizer

Katika kesi hii, mwelekeo wa voltage katika inductor hubadilika na, kwa sababu hiyo, sasa inapokea voltage, thamani yake ambayo ni tofauti kati ya nguvu ya electromotive ya kujiingiza kwa coil na idadi ya volts saa. pembejeo. Kwa wakati huu, diode inafungua na inductor hutoa sasa kwa mzigo kupitia hiyo.

Wakati ugavi wa umeme umechoka, ufunguo umeunganishwa, diode imefungwa na inductor inashtakiwa. Hiyo ni, kila kitu kinajirudia.
Kiimarishaji cha kuimarisha voltage ya hatua ya juu hufanya kazi kwa njia sawa na mdhibiti wa voltage ya chini. Kifaa cha kuimarisha inverting kina sifa ya algorithm sawa ya uendeshaji. Bila shaka, kazi yake ina tofauti zake.

Tofauti kuu kati ya kifaa cha kuongeza mapigo ni kwamba voltage yake ya pembejeo na voltage ya coil ina mwelekeo sawa. Matokeo yake, wao ni muhtasari. Kiimarishaji cha kubadili kwanza huweka choke, kisha transistor na diode.

Katika kifaa cha kuimarisha inverting, mwelekeo wa EMF wa kujiingiza kwa coil ni sawa na katika kifaa cha kushuka. Wakati kubadili kuunganishwa na diode inafunga, capacitor hutoa nguvu. Yoyote ya vifaa hivi inaweza kukusanyika kwa mikono yako mwenyewe.

Ushauri wa manufaa: badala ya diodes, unaweza pia kutumia swichi (thyristor au transistor). Hata hivyo, lazima wafanye shughuli ambazo ni kinyume cha ufunguo msingi. Kwa maneno mengine, wakati ufunguo kuu unafunga, ufunguo unapaswa kufungua badala ya diode. Na kinyume chake.

Kulingana na muundo uliofafanuliwa hapo juu wa vidhibiti vya voltage na udhibiti wa mapigo, inawezekana kuamua sifa hizo ambazo zinachukuliwa kuwa faida na ambazo ni hasara.

Faida

Faida za vifaa hivi ni:

1. Ni rahisi sana kufikia uimarishaji huo, ambao una sifa ya mgawo wa juu sana.
2. Ufanisi wa hali ya juu. Kutokana na ukweli kwamba transistor inafanya kazi katika algorithm ya kubadili, uharibifu mdogo wa nguvu hutokea. Utaftaji huu ni mdogo sana kuliko katika vifaa vya uimarishaji vya mstari.
3. Uwezo wa kusawazisha voltage, ambayo kwa pembejeo inaweza kubadilika juu ya anuwai pana sana. Ikiwa sasa ni ya mara kwa mara, basi safu hii inaweza kuwa kutoka kwa moja hadi 75 volts. Ikiwa sasa inabadilika, basi safu hii inaweza kubadilika kati ya 90-260 volts.
4. Ukosefu wa unyeti kwa mzunguko wa voltage ya pembejeo na ubora wa usambazaji wa nguvu.
5. Vigezo vya mwisho vya pato ni thabiti hata ikiwa mabadiliko makubwa sana ya sasa yanatokea.
6. Ripple ya voltage inayotoka kwenye kifaa cha kunde daima iko ndani ya safu ya millivolt na haitegemei nguvu za vifaa vya umeme vilivyounganishwa au vipengele vyake.
7. Kiimarishaji daima hugeuka kwa upole. Hii ina maana kwamba sasa pato si sifa ya anaruka. Ingawa inapaswa kuzingatiwa kuwa inapowashwa kwa mara ya kwanza, kuongezeka kwa sasa ni juu. Hata hivyo, ili kusawazisha jambo hili, thermistors hutumiwa ambayo ina TCR hasi.
8. Thamani ndogo za misa na saizi.

Mapungufu

1. Ikiwa tunazungumzia juu ya hasara za vifaa hivi vya utulivu, vinalala katika utata wa kifaa. Kutokana na idadi kubwa ya vipengele tofauti ambavyo vinaweza kushindwa haraka kabisa, na njia maalum ya uendeshaji, kifaa hawezi kujivunia kiwango cha juu cha kuaminika.
2. Yeye daima anakabiliwa na voltage ya juu. Wakati wa operesheni, kubadili hutokea mara kwa mara na hali ngumu ya joto kwa kioo cha diode huzingatiwa. Hii inaathiri wazi ufaafu wa urekebishaji wa sasa.
3. Kubadili mara kwa mara kwa swichi hujenga kuingiliwa kwa mzunguko. Idadi yao ni kubwa sana na hii ni sababu mbaya.

Ushauri wa manufaa: kuondokana na upungufu huu, unahitaji kutumia filters maalum.

1. Wao ni imewekwa wote katika mlango na katika exit Katika kesi wakati matengenezo haja ya kufanywa, wao pia ni akiongozana na matatizo. Ni muhimu kuzingatia hapa kwamba mtu asiye mtaalamu hataweza kurekebisha kuvunjika.
2. Kazi ya ukarabati inaweza kufanywa na mtu ambaye anafahamu vizuri waongofu vile wa sasa na ana idadi inayotakiwa ya ujuzi. Kwa maneno mengine, ikiwa kifaa kama hicho kinawaka na mtumiaji hana ujuzi wowote kuhusu vipengele vya kifaa, basi ni bora kuipeleka kwa makampuni maalumu kwa ajili ya ukarabati.
3. Pia ni vigumu kwa wasio wataalamu kusanidi vidhibiti vya kubadilisha voltage, ambayo inaweza kujumuisha volts 12 au idadi nyingine ya volts.
4. Ikiwa thyristor au swichi nyingine yoyote itashindwa, matokeo magumu sana yanaweza kutokea kwenye pato.
5. Hasara ni pamoja na haja ya kutumia vifaa ambavyo vitafidia kipengele cha nguvu. Pia, wataalam wengine wanaona kuwa vifaa vile vya utulivu ni ghali na haviwezi kujivunia idadi kubwa ya mifano.

Maeneo ya maombi

Lakini licha ya hili, vidhibiti vile vinaweza kutumika katika maeneo mengi. Walakini, hutumiwa zaidi katika vifaa vya urambazaji vya redio na vifaa vya elektroniki.

Kwa kuongeza, mara nyingi hutumiwa kwa televisheni za LCD na wachunguzi wa LCD, vifaa vya nguvu kwa mifumo ya digital, pamoja na vifaa vya viwanda vinavyohitaji sasa ya chini ya voltage.

Ushauri wa manufaa: vifaa vya kuimarisha mapigo hutumiwa mara nyingi katika mitandao ya AC. Vifaa vyenyewe hubadilisha mkondo huo kuwa mkondo wa moja kwa moja, na ikiwa unahitaji kuunganisha watumiaji wanaohitaji kubadilisha sasa, basi unahitaji kuunganisha kichujio cha laini na kirekebishaji kwenye pembejeo.

Ni muhimu kuzingatia kwamba kifaa chochote cha chini cha voltage kinahitaji matumizi ya vidhibiti vile. Pia zinaweza kutumika kuchaji betri mbalimbali moja kwa moja na kuwasha taa za LED zenye nguvu nyingi.

Muonekano

Kama ilivyoonyeshwa hapo juu, vibadilishaji vya sasa vya aina ya mapigo vina sifa ya saizi ndogo. Kulingana na aina mbalimbali za volts za pembejeo ambazo zimeundwa, ukubwa wao na kuonekana hutegemea.

Ikiwa zimeundwa kufanya kazi na voltages za chini sana za pembejeo, zinaweza kujumuisha sanduku ndogo la plastiki ambalo idadi fulani ya waya hupanuliwa.

Stabilizers, iliyoundwa kwa idadi kubwa ya volts ya pembejeo, ni microcircuit ambayo waya zote ziko na ambayo vipengele vyote vinaunganishwa. Tayari umejifunza juu yao.

Kuonekana kwa vifaa hivi vya kuimarisha pia inategemea madhumuni yao ya kazi. Ikiwa wanatoa pato la voltage iliyodhibitiwa (inayobadilisha), basi mgawanyiko wa kupinga huwekwa nje ya mzunguko uliounganishwa. Katika tukio ambalo idadi maalum ya volts hutoka kwenye kifaa, basi mgawanyiko huu tayari iko kwenye microcircuit yenyewe.

Sifa Muhimu

Wakati wa kuchagua kiimarishaji cha kubadilisha voltage ambacho kinaweza kutoa 5V mara kwa mara au nambari nyingine ya volt, makini na idadi ya sifa.

Tabia ya kwanza na muhimu zaidi ni maadili ya chini na ya juu ya voltage ambayo yatajumuishwa kwenye kiimarishaji yenyewe. Mipaka ya juu na ya chini ya tabia hii tayari imezingatiwa.

Kigezo cha pili muhimu ni kiwango cha juu cha pato la sasa.

Tabia ya tatu muhimu ni kiwango cha voltage ya pato la nominella. Kwa maneno mengine, wigo wa idadi ambayo inaweza kupatikana. Ni muhimu kuzingatia kwamba wataalam wengi wanadai kuwa kiwango cha juu cha pembejeo na pato ni sawa.

Hata hivyo, kwa kweli hii sivyo. Sababu ya hii ni kwamba volt za pembejeo hupunguzwa kwenye transistor ya kubadili. Matokeo yake ni idadi ndogo ya volt kwenye pato. Usawa unaweza kutokea tu wakati mzigo wa sasa ni mdogo sana. Vile vile hutumika kwa maadili ya chini.

Tabia muhimu ya kubadilisha fedha yoyote ni usahihi wa voltage ya pato.

Ushauri wa manufaa: unapaswa kuzingatia kiashiria hiki wakati kifaa cha kuimarisha kinatoa pato la nambari ya kudumu ya volts.

Sababu ya hii ni kwamba kupinga iko katikati ya kubadilisha fedha na operesheni yake halisi imedhamiriwa katika uzalishaji. Wakati idadi ya volts ya pato inarekebishwa na mtumiaji, usahihi pia hurekebishwa.

Kipengele tofauti na hasara ya vidhibiti vya kawaida vya voltage ya mstari vinavyofanya kazi katika hali ya kupotoka kwa nguvu katika kiwango cha uingizaji ni ufanisi wao wa chini. Hali hii kawaida huelezewa na hasara kubwa za joto katika vipengele vya mzunguko. Kwa kuongeza, vifaa vile vilivyo na mikondo ya juu ya mzigo (hadi makumi ya Amperes) vinaonekana kuwa vingi sana na vina uzito mkubwa. Inawezekana kuboresha kwa kiasi kikubwa vigezo vyote vilivyotajwa vya kifaa cha kubadilisha fedha ikiwa njia ya utulivu wa mapigo inatumiwa.

Kiimarishaji cha voltage ya kubadili ni kifaa maalum cha darasa ambacho kinakuwezesha kudumisha voltage ya pato ndani ya mipaka maalum kutokana na mode muhimu ya uendeshaji wa vipengele vikuu vya mzunguko. Hebu tuangalie kanuni ya uendeshaji wa kifaa hiki kwa undani zaidi.

Misingi ya Uongofu wa Mapigo

Kwanza kabisa, unapaswa kujua kuwa vifaa vya kunde vya kupata voltage iliyoimarishwa, kama wenzao wa mstari, vinaweza kutekelezwa kwa mizunguko inayofanana na ya serial. Katika hali zote mbili, kazi ya kipengele muhimu inafanywa kwa jadi na transistor yenye nguvu ya shamba. Kwa kuwa katika hali ya kubadili hatua yake ya uendeshaji hubadilika mara moja kutoka eneo la kueneza hadi eneo la kukata (haraka "kupindua" sehemu ya kazi), mzunguko huo una hasara ndogo za joto. Hii inaonyesha kwamba kiimarishaji cha voltage ya kubadili kina ufanisi wa juu.

Uimarishaji wa ishara ya pato unafanywa kwa kudhibiti muda au kiwango cha kurudia kwa mapigo yanayotokana na jenereta maalum, ambayo katika umeme inaitwa upana (W) au frequency (F) udhibiti wa mapigo.

Makini! Baadhi ya mifano ya vifaa vile hutumia njia ya pamoja ya kudhibiti upana-frequency (WFC).

Katika vidhibiti vya aina ya kwanza (SHI), mzunguko wa mapigo hubakia mara kwa mara, na muda wao tu hubadilika. Katika kesi ya pili, mzunguko unaweza kubadilika, lakini urefu (sababu ya wajibu) ya ishara ya pigo haibadilika kwa muda.

Katika pato la kibadilishaji cha kudhibiti (inverter) kuna ishara ya mstatili, ambayo haifai kwa usambazaji wa mzigo wa kazi. Kwa hiyo, ni lazima kwanza kunyooshwa au laini katika sura inayoweza kutumika. Hii inaelezea kuwepo kwa pato la kifaa cha moduli maalum ya chujio yenye vipengele vya pulsation-smoothing. Kazi yao inafanywa kwa jadi na nyaya za capacitive-inductive za aina ya U- au L-umbo.

Kulingana na vigezo vya nyaya hizi (juu ya inductance ya inductor, hasa), sasa kwa njia ya kipengele LC chujio inaweza kuwa vipindi au mara kwa mara. Kila kitu kinatambuliwa na ikiwa capacitor iliyochajiwa hapo awali ina wakati wa kutekeleza kupitia inductance kabla ya mapigo ya pili kufika. Wakati mahitaji maalum yanapowekwa kwenye kiwango cha ripple, upendeleo hutolewa kwa kanuni inayoendelea ya kuzalisha sasa ya pato.

Maelezo ya ziada. Aina ya "malipo" kwa hili ni matumizi makubwa ya nyenzo za shaba zinazotumiwa kutengeneza coil ya choke.

Katika hali ambapo thamani ya mgawo wa ripple haijasawazishwa, inaruhusiwa kwa mzunguko kufanya kazi katika hali ya sasa ya vipindi.

Mchoro wa kuzuia

Kidhibiti cha kawaida cha voltage ya mapigo kina moduli zifuatazo zinazohitajika:

• Mwalimu wa oscillator;
• Kubadilisha moja kwa moja (inverter);
• Kulinganisha kifaa;
• Kichujio kipengele.

Oscillator ya bwana (MG) inahakikisha uundaji wa mapigo na sura karibu na kiwango cha mstatili. Mwisho huingia kwenye kifaa cha kubadilisha, ambapo husindika kulingana na parameter iliyochaguliwa ya kudhibiti (frequency, muda, au zote mbili). Kisha mapigo yaliyosindika yanalishwa kwa kipengele cha chujio, na baada yake kwa pato na kwenye mlolongo wa mawasiliano (udhibiti).

Mchoro wa kuzuia hapa chini utakusaidia kufahamiana na uendeshaji wa kifaa.

Muhimu! Kiungo muhimu katika mzunguko huu ni mlolongo wa maoni (kifaa cha kulinganisha), uwepo wa ambayo inafanya uwezekano wa kuamua haja ya vitendo vya ziada (marekebisho) kulingana na hali ya ishara ya pato.

Hiyo ni, wakati ishara ya pato ina vigezo bora, kifaa hulinganisha na viwango vya kawaida na huona hii kama amri ya kukatiza operesheni ya kudhibiti. Ikiwa sura au tabia nyingine ya ishara ya pato huanza kutofautiana na vigezo vilivyotajwa katika vipimo vya kiufundi, moduli ya kulinganisha (CM) inazalisha ishara kwa ajili ya marekebisho ya ziada ya mapigo yanayotokana na jenereta.

Faida za udhibiti wa OS

Ishara ya tofauti hutolewa kwa oscillator ya bwana, sawia na kupotoka kwa vigezo vya voltage ya pato kutoka kwa kawaida, ili mzunguko huu wote ufanyie kazi kwa kanuni ya amplifier tofauti. Muundo huu wa mzunguko hufanya iwezekanavyo kuongeza sana unyeti wa kitanzi cha maoni (FE) na kuongeza ufanisi wa mchakato wa udhibiti.

Katika hali hii, mapigo ya udhibiti yanayotokana na jenereta yanatumwa kwa vipengele muhimu vya kifaa cha kubadilisha fedha, ambapo hutengenezwa na wakati huo huo tayari kwa kuchuja baadae. Kwa kubadilisha mzunguko au upana wa pigo la ishara kutoka kwa mfumo wa udhibiti, inawezekana kufikia ubora unaohitajika wa voltage ya pato.

Maelezo ya ziada. Kunaweza kuwa na hali ambapo haja ya marekebisho imeondolewa kabisa. Hii kawaida hufanyika wakati voltage ya pato inakidhi mahitaji maalum ya uainishaji.

Kudhibiti nyaya za kifaa

Kuinua

Kuongeza mizunguko ya uimarishaji wa mapigo inahitajika wakati inahitajika kuunganisha mzigo ambao voltage inapaswa kuzidi parameta ya pembejeo kwa kiasi fulani. Katika kesi hii, kutengwa kwa galvanic kati ya watumiaji na mtandao wa usambazaji wa umeme wa Volt 220 haitolewa. Nje ya nchi, kanuni hii ya uongofu inaitwa "kubadilisha kubadilisha fedha", na mchoro wake unaonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Wakati voltage ya udhibiti inatolewa kati ya lango na chanzo cha transistor VT1, inaingia katika hali ya kueneza, kuhakikisha mtiririko usiozuiliwa wa sasa kupitia inductor ya kuhifadhi L1. Katika kesi hii, sehemu ya sasa ya pato huundwa kwa malipo ya capacitor C1.

Baada ya kuondoa uwezekano kutoka kwa transistor VT1, huenda kwenye hali ya kukata; katika kesi hii, emf ya kujiingiza inaonekana kwenye inductor L1, iliyopitishwa kupitia diode VD1 kwa mzigo na polarity sawa. Baada ya mtiririko wa sasa kupitia inductor L1, coil hutoa kabisa nishati kwenye mzunguko. Inapokelewa na capacitor C1, ambayo inachaji hadi transistor VT1 iko tena katika kueneza.

Buck stabilizer

Kiimarishaji cha kushuka kinafanya kazi kwa kanuni hiyo hiyo, lakini choke tu katika kesi hii huwashwa baada ya transistor inayodhibitiwa ya athari ya shamba (tazama takwimu hapa chini).

Jina la kigeni la kanuni hii ya uongofu ni "chopper", na kipengele chake cha sifa ni voltage iliyopunguzwa ya pato .

Baada ya kutumia mapigo ya kudhibiti kwa VT1, transistor imejaa, kama matokeo ya ambayo sasa huanza kutiririka kupitia hiyo, inapita kupitia laini ya laini ya L1 moja kwa moja kwenye mzigo (diode VD1 imefungwa na voltage ya nyuma).

Baada ya kuondoa ishara ya pembejeo, transistor muhimu itaingia kwenye hali ya kukata, ambayo itasababisha kupungua kwa kasi kwa sasa. Emf ya kibinafsi ya inductive ya inductor L1 itazuia sana kupunguzwa kwake, kudumisha mchakato chini ya mzigo. Hata hivyo, kutokana na kushuka kwa voltage kwenye coil L1, thamani yake katika pato la kifaa daima itakuwa chini ya thamani ya pembejeo (kutokana na ishara kinyume cha EMF).

Kifaa kinachogeuza

Aina hii ya utulivu hutumiwa wakati wa kufanya kazi na mizigo ambayo ina voltage ya pato la voltage fasta, awamu-shifted jamaa na pembejeo. Zaidi ya hayo, thamani yake yenyewe inaweza kuwa kubwa au chini ya ingizo (yote inategemea jinsi kifaa cha inverting kilisanidiwa).

Sawa na mipango yote ya awali, hapa hakuna kutengwa kwa galvanic ya nyaya za usambazaji na pato. Katika kamusi ya kigeni, vidhibiti vile hurejelewa kama "kigeuzi cha kuongeza nguvu". Tofauti kuu ya mzunguko kutoka kwa kibadilishaji cha buck ni kwamba inductor na diode katika kesi hii hubadilishwa. Zaidi ya hayo, kipengele cha semiconductor kinawashwa kwa mwelekeo wa nyuma (umefungwa kwa sasa wa mbele).

Uingizwaji kama huo husababisha mabadiliko ya awamu ya digrii 90 kati ya ishara za pembejeo na pato (kwa maneno mengine, kwa ubadilishaji wake).

Katika sehemu ya mwisho ya tathmini hii, hebu tuzingatie maelezo moja zaidi ambayo ni tabia ya aina zote za vifaa vya kubadilisha vinavyozingatiwa. Kipengele maalum cha semiconductor na muundo wa shamba, kudhibitiwa si kwa voltage, lakini kwa uwezo, hutumiwa kama kubadili kubadili katika nyaya zote. Kutokana na hili, inawezekana kupunguza kwa kiasi kikubwa mikondo ya udhibiti wa pembejeo, na pia kuongeza zaidi ufanisi wa kifaa nzima kwa ujumla.

Video