Penukar voltan dari 12 hingga 220 V digunakan di mana terdapat keperluan untuk menyambungkan peranti elektrik yang menggunakan arus sesalur standard kepada sumber voltan ulang-alik. Dalam banyak kes, rangkaian ini tidak tersedia. Penggunaan penjana petrol autonomi memerlukan pematuhan peraturan untuk penyelenggaraannya: pemantauan berterusan tahap bahan api kerja, pengudaraan. Penggunaan penukar yang lengkap dengan bateri kereta membolehkan anda menyelesaikan masalah dengan cara yang terbaik.
Kandungan
Tujuan dan prinsip operasi
Apakah penukar voltan. Ini adalah nama peranti elektronik yang mengubah magnitud isyarat input. Ia boleh digunakan sebagai peranti langkah naik atau turun. Voltan input selepas penukaran boleh mengubah kedua-dua magnitud dan kekerapannya.Peranti sedemikian yang menukar voltan DC (menukarnya) kepada isyarat keluaran AC dipanggil penyongsang.
Penukar voltan digunakan sebagai peranti bersendirian yang membekalkan pengguna dengan tenaga AC, dan boleh menjadi sebahagian daripada produk lain: sistem dan bekalan kuasa tidak terganggu, peranti untuk meningkatkan voltan langsung kepada nilai yang diperlukan.
Penyongsang ialah penjana voltan ayunan harmonik. Sumber DC menggunakan litar kawalan khas mencipta mod pensuisan kekutuban berkala. Akibatnya, isyarat voltan AC dijana pada kenalan output peranti yang disambungkan beban. Nilai (amplitud) dan kekerapannya ditentukan oleh unsur-unsur litar penukar.
Peranti kawalan (pengawal) menetapkan frekuensi pensuisan sumber dan bentuk isyarat keluaran, dan amplitudnya ditentukan oleh unsur-unsur peringkat keluaran litar. Mereka dinilai untuk kuasa maksimum yang akan ditarik oleh beban pada litar AC.
Pengawal juga digunakan untuk mengawal magnitud isyarat keluaran, yang dicapai dengan mengawal tempoh denyutan (menambah atau mengurangkan lebarnya). Maklumat tentang perubahan dalam nilai isyarat keluaran pada beban memasuki pengawal melalui litar maklum balas, yang berdasarkannya isyarat kawalan dihasilkan di dalamnya untuk menyimpan parameter yang diperlukan. Teknik ini dipanggil isyarat PWM (modulasi lebar nadi).
Dalam litar kekunci keluaran kuasa penukar voltan 12V, transistor bipolar komposit berkuasa, thyristor semikonduktor dan transistor kesan medan boleh digunakan. Litar pengawal dilaksanakan pada litar mikro, yang merupakan peranti sedia untuk digunakan dengan fungsi yang diperlukan (pengawal mikro), yang direka khas untuk penukar tersebut.
Litar kawalan menyediakan urutan operasi kunci untuk memberikan output penyongsang dengan isyarat yang diperlukan untuk operasi normal peranti pengguna. Di samping itu, litar kawalan mesti memastikan simetri separuh gelombang voltan keluaran. Ini amat penting untuk litar yang menggunakan pengubah nadi injak pada output. Bagi mereka, penampilan komponen voltan malar, yang boleh muncul apabila simetri rosak, tidak boleh diterima.
Terdapat banyak pilihan untuk membina litar penyongsang voltan (VIN), tetapi 3 yang utama dibezakan daripada mereka:
- DALAM jambatan tanpa pengubah;
- pengubah IN dengan wayar neutral;
- litar jambatan dengan pengubah.
Setiap daripada mereka menemui aplikasi dalam bidangnya, bergantung pada sumber kuasa yang digunakan di dalamnya dan kuasa keluaran yang diperlukan untuk kuasa pengguna. Setiap daripada mereka mesti dibekalkan dengan elemen perlindungan dan isyarat.
Perlindungan undervoltage dan overvoltage sumber DC menentukan julat operasi penyongsang "pada input". Perlindungan terhadap voltan AC keluaran tinggi dan rendah diperlukan untuk operasi biasa peralatan pengguna. Julat operasi ditetapkan mengikut keperluan beban yang digunakan.Jenis perlindungan ini boleh diterbalikkan, iaitu, apabila parameter peralatan dipulihkan kepada normal, kerja boleh dipulihkan.
Jika perlindungan tersandung akibat litar pintas dalam beban atau peningkatan arus keluaran yang berlebihan, analisis menyeluruh tentang punca kejadian ini diperlukan sebelum meneruskan pengendalian peralatan.
Penukar 12V adalah yang paling sesuai untuk mencipta grid kuasa tempatan. Kehadiran sejumlah besar kereta dan bateri DC 12V membolehkan ia digunakan untuk memenuhi keperluan pengguna. Rangkaian sedemikian boleh dibuat di pelbagai tempat, bermula dari kereta anda sendiri. Mereka mudah alih dan tidak bergantung pada tempat letak kereta.
Varieti penukar dari 12 hingga 220 volt
Penukar mudah dari 12 hingga 220 direka untuk pengguna kuasa rendah. Keperluan untuk kualiti voltan bekalan keluaran dan bentuk isyarat adalah rendah. Litar klasik mereka tidak menggunakan mikropengawal PWM. Multivibrator, dipasang pada elemen logik AND-NOT, menjana impuls elektrik dengan kadar pengulangan 100 Hz. D-flip-flop digunakan untuk mencipta isyarat anti-fasa. Ia membahagikan kekerapan pengayun induk dengan 2. Isyarat antifasa dalam bentuk denyutan segi empat tepat dijana pada output pencetus langsung dan songsang.
Isyarat ini, melalui elemen penimbal pada elemen logik, TIDAK mengawal litar keluaran penukar, dibina pada transistor utama. Kuasa mereka menentukan kuasa keluaran penyongsang.
Transistor boleh menjadi komposit bipolar dan medan. Litar sink atau pengumpul termasuk separuh daripada belitan utama pengubah. Penggulungan sekundernya direka untuk voltan keluaran 220 V.Oleh kerana flip-flop membahagikan frekuensi multivibrator 100 Hz dengan 2, frekuensi output akan menjadi 50 Hz. Nilai sedemikian diperlukan untuk menggerakkan sebahagian besar peralatan elektrik dan radio isi rumah.
Semua elemen litar dikuasakan oleh bateri kenderaan, menggunakan elemen tambahan untuk penstabilan dan perlindungan terhadap gangguan frekuensi tinggi. Bateri itu sendiri juga dilindungi daripada mereka.
Dalam litar penukar mudah, elemen perlindungan dan kawalan automatik tidak disediakan. Kekerapan isyarat keluaran ditentukan oleh pilihan kapasitansi kapasitor dan rintangan perintang yang termasuk dalam litar pengayun induk. Sebagai perlindungan paling mudah terhadap litar pintas dalam beban, fius digunakan dalam litar bateri kereta yang membekalkan litar. Oleh itu, ia sentiasa perlu untuk mempunyai set ganti fius-pautan.
Penukar DC-ke-AC moden yang lebih berkuasa dibuat mengikut skema lain. Pengawal PWM menetapkan mod pengendalian. Ia juga menentukan amplitud dan kekerapan isyarat keluaran.
Litar penukar 2000 W (12 V+220 V+2000 W) menggunakan sambungan selari elemen aktif kuasa dalam peringkat keluarannya untuk mendapatkan kuasa keluaran yang diperlukan. Dengan litar ini, arus transistor disimpulkan.
Tetapi cara yang lebih dipercayai untuk meningkatkan parameter kuasa adalah dengan menggabungkan beberapa penukar DC / DC sebagai isyarat input penyongsang DC / AC (arus terus / arus ulang-alik) biasa, output yang digunakan untuk menyambungkan beban yang kuat.Setiap penukar DC/DC terdiri daripada penyongsang dengan keluaran pengubah dan penerus untuk voltan ini. Terdapat voltan malar kira-kira 300 V pada terminal output. Kesemuanya disambung secara selari pada output.
Sukar untuk mendapatkan lebih daripada 600 W kuasa daripada satu penyongsang. Seluruh litar peranti dikuasakan oleh voltan bateri.
Litar sedemikian disediakan dengan semua jenis perlindungan, termasuk perlindungan haba. Penderia suhu dipasang pada permukaan radiator transistor keluaran. Mereka menjana voltan bergantung pada tahap pemanasan. Peranti ambang membandingkannya dengan set pada peringkat reka bentuk dan mengeluarkan isyarat untuk menghentikan peranti dengan penggera yang sepadan. Setiap jenis perlindungan dilengkapi dengan peranti isyaratnya sendiri, selalunya berbunyi.
Penyejukan paksa tambahan juga digunakan dengan bantuan penyejuk udara yang dipasang dalam kes itu, yang secara automatik mula beroperasi atas arahan penderia haba yang sepadan. Di samping itu, kes itu sendiri adalah sink haba yang boleh dipercayai, kerana ia diperbuat daripada logam beralun.
Mengikut bentuk gelombang voltan keluaran
Penukar voltan fasa tunggal boleh dibahagikan kepada dua kumpulan:
- dengan gelombang sinus tulen pada output;
- dengan gelombang sinus yang diubah suai.
Dalam penyongsang kumpulan pertama, penukar frekuensi tinggi mencipta voltan malar. Nilainya hampir dengan amplitud isyarat sinusoidal, yang diperlukan untuk diperolehi pada output peranti.Dalam litar jambatan, komponen yang sangat hampir dengan bentuk sinusoid dipisahkan daripada voltan DC ini dengan modulasi lebar nadi pengawal dan penapis laluan rendah. Transistor keluaran dibuka beberapa kali dalam setiap separuh kitaran untuk masa yang berbeza mengikut undang-undang harmonik.
Gelombang sinus tulen diperlukan untuk peranti yang mempunyai pengubah atau motor pada input. Bahagian utama peranti moden membolehkan bekalan voltan, bentuk yang kira-kira menyerupai sinusoid. Keperluan yang sangat rendah dikenakan oleh produk dengan bekalan kuasa pensuisan.
Peranti pengubah
Penukar voltan mungkin mengandungi transformer. Dalam litar penyongsang, mereka mengambil bahagian dalam operasi pengayun penyekat induk yang menghasilkan denyutan yang hampir dengan bentuk segi empat tepat. Sebagai sebahagian daripada penjana sedemikian, pengubah nadi digunakan. Belitannya disambungkan sedemikian rupa untuk mencipta maklum balas positif, menghasilkan penciptaan ayunan yang tidak terendam.
Litar magnetik (teras) diperbuat daripada aloi dengan kapasiti medan magnet yang tinggi. Disebabkan ini, pengubah beroperasi dalam mod tak tepu. Pelbagai jenis ferit, permalloy mempunyai sifat ini.
Multivibrator telah menggantikan penjana penyekat transformer. Mereka menggunakan asas elemen moden dan mempunyai kestabilan frekuensi yang lebih tinggi berbanding pendahulunya. Di samping itu, dalam litar multivibrator, menukar frekuensi operasi penjana dicapai dengan cara yang mudah.
Dalam model moden penyongsang, transformer beroperasi dalam peringkat keluaran.Melalui output dari titik tengah belitan utama ke pengumpul atau longkang transistor yang digunakan di dalamnya, voltan bekalan daripada bateri dibekalkan. Belitan sekunder dikira menggunakan nisbah transformasi untuk voltan ulang-alik 220 V. Nilai ini digunakan untuk memberi kuasa kepada kebanyakan pengguna domestik.
Artikel yang serupa:
