Átalakító hol. Mik azok a feszültségváltók

31.01.2023 Programok

A feszültségátalakító egy olyan eszköz, amely megváltoztatja az áramkör feszültségét. Ez egy elektronikus eszköz, amely az eszköz bemeneti feszültségének megváltoztatására szolgál. A feszültségátalakítók növelhetik vagy csökkenthetik a bemeneti feszültséget, beleértve az eredeti feszültség nagyságának és frekvenciájának megváltoztatását.

Az eszköz használatának szükségessége elsősorban olyan esetekben merül fel, amikor bármilyen elektromos eszközt olyan helyeken kell használni, ahol a meglévő szabványok vagy tápellátási lehetőségek nem használhatók. Az átalakítók különálló eszközként vagy szünetmentes tápegységek és elektromos energiaforrások részeként használhatók. Széles körben használják az ipar számos területén, a mindennapi életben és más ágazatokban.

Eszköz
Az egyik feszültségszint másikra való átalakításához gyakran induktív energiatároló eszközöket használó impulzusfeszültség-átalakítókat használnak. Eszerint háromféle átalakító áramkör ismert:
  • Invertálás.
  • Emelés.
  • Leminősítések.
Az ilyen típusú konvertereknek öt közös eleme van:
  • Kulcskapcsoló elem.
  • Tápegység.
  • Induktív energiatároló (fojtó, induktor).
  • A terhelési ellenállással párhuzamosan csatlakoztatott szűrőkondenzátor.
  • Blokkoló dióda.

Ennek az öt elemnek a különböző kombinációkban való elhelyezése lehetővé teszi a felsorolt ​​típusú impulzusátalakítók bármelyikének létrehozását.

Az átalakító kimeneti feszültségszintjének szabályozása a kulcsos kapcsolóelem működését szabályozó impulzusok szélességének változtatásával történik. A kimeneti feszültség stabilizálása a visszacsatolásos módszerrel történik: a kimeneti feszültség változása automatikusan megváltoztatja az impulzusszélességet.

A feszültségátalakító tipikus képviselője a transzformátor is. Az egyik értékű váltakozó feszültséget egy másik értékű váltakozó feszültségre konvertálja. A transzformátor ezen tulajdonságát széles körben használják a rádióelektronikában és az elektrotechnikában.

A transzformátor a következő elemeket tartalmazza:
  • Mágneses mag.
  • Primer és szekunder tekercs.
  • Keret tekercsekhez.
  • Szigetelés.
  • Hűtőrendszer.
  • Egyéb elemek (tekercskapcsokhoz való hozzáféréshez, telepítéshez, transzformátorvédelemhez és így tovább).

A transzformátor által a szekunder tekercsen termelt feszültség a primer és szekunder tekercseken lévő fordulatoktól függ.

Vannak más típusú feszültségátalakítók is, amelyek eltérő kialakításúak. Készülékük a legtöbb esetben félvezető elemekre készül, mivel jelentős hatásfokot biztosítanak.

Működési elve

A feszültségátalakító egy másik tápfeszültségről állítja elő a kívánt értékű tápfeszültséget, például bizonyos berendezések akkumulátorról történő táplálására. Az átalakítóval szemben támasztott egyik fő követelmény a maximális hatékonyság biztosítása.

A váltakozó feszültség átalakítása könnyen megvalósítható transzformátor segítségével, aminek eredményeként az ilyen egyenfeszültség-átalakítókat gyakran az egyenfeszültség váltakozó feszültséggé történő közbenső átalakítása alapján hozzák létre.
  • A transzformátor primer tekercsére egy nagy teljesítményű váltakozó feszültség generátor csatlakozik, amelyet eredeti egyenfeszültségforrás táplál.
  • A szekunder tekercsből a szükséges nagyságú váltakozó feszültséget eltávolítják, amelyet ezután egyenirányítanak.
  • Szükség esetén az egyenirányító állandó kimeneti feszültségét stabilizátorral stabilizáljuk, amelyet az egyenirányító kimenetén kapcsolunk be, vagy a generátor által generált váltakozó feszültség paramétereinek szabályozásával.
  • A nagy hatásfok elérése érdekében a feszültségátalakítók generátorokat használnak, amelyek kapcsolási üzemmódban működnek, és logikai áramkörök segítségével állítanak elő feszültséget.
  • A generátor kimeneti tranzisztorai, amelyek a primer tekercsre kapcsolják a feszültséget, zárt állapotból (a tranzisztoron nem folyik át) telítettségi állapotba mennek, ahol a tranzisztoron lecsökken a feszültség.
  • A nagyfeszültségű tápegységek feszültségátalakítóiban a legtöbb esetben öninduktív emf-et használnak, amely az induktivitásnál jön létre az áram hirtelen megszakadása esetén. A tranzisztor árammegszakítóként működik, a fokozó transzformátor primer tekercse pedig induktivitásként működik. A kimeneti feszültség a szekunder tekercsen jön létre és egyenirányítható. Az ilyen áramkörök akár több tíz kV feszültséget is képesek generálni. Gyakran használják katódsugárcsövek, képcsövek és így tovább táplálására. Ez 80% feletti hatékonyságot biztosít.

Fajták

A konvertereket többféleképpen osztályozhatjuk.

DC/DC konverterek:
  • Feszültségszabályozók.
  • Feszültségszint átalakítók.
  • Lineáris feszültségstabilizátor.
AC/DC konverterek:
  • Kapcsolófeszültség stabilizátorok.
  • Áramforrás.
  • Egyenirányítók.
DC-AC konverterek:
  • Inverterek.
AC feszültség átalakítók:
  • Változtatható frekvenciájú transzformátorok.
  • Frekvencia és feszültség átalakítók.
  • Feszültségszabályozók.
  • Feszültség átalakítók.
  • Különféle transzformátorok.
Az elektronikai feszültségátalakítók a tervezés szerint a következő típusokra is fel vannak osztva:
  • Piezoelektromos transzformátorokon.
  • Öngeneráló.
  • Transzformátor impulzus gerjesztéssel.
  • Kapcsoló tápegységek.
  • Impulzus átalakítók.
  • Multiplexer.
  • Kapcsolt kondenzátorokkal.
  • Transzformátor nélküli kondenzátor.
Sajátosságok
  • A térfogatra és súlyra vonatkozó korlátozások hiányában, valamint magas tápfeszültség esetén ésszerű tirisztoros konvertereket használni.
  • A tirisztorokon és tranzisztorokon alapuló félvezető konverterek szabályozhatók vagy nem szabályozhatók. Ebben az esetben állítható konverterek használhatók AC és DC feszültségstabilizátorként.
  • Az eszközben lévő rezgések gerjesztésének módszere szerint lehetnek független gerjesztésű és öngerjesztő áramkörök. A független gerjesztésű áramkörök teljesítményerősítőből és mesteroszcillátorból készülnek. A generátor kimenetéről érkező impulzusok a teljesítményerősítő bemenetére kerülnek, amely lehetővé teszi annak vezérlését. Az öngerjesztő áramkörök impulzusos önoszcillátorok.

Alkalmazás
  • Elektromos energia elosztására és átvitelére. Az erőművekben a váltóáramú generátorok jellemzően 6-24 kV feszültségű energiát állítanak elő. Az energia nagy távolságra történő továbbításához előnyös magasabb feszültség alkalmazása. Ennek eredményeként minden erőműben transzformátorokat szerelnek fel a feszültség növelésére.
  • Különféle technológiai célokra: elektrotermikus berendezések (elektromos kemence transzformátorok), hegesztés (hegesztő transzformátorok) és így tovább.
  • Különféle áramkörök táplálására;

— automatizálás a telemechanikában, kommunikációs eszközökben, elektromos készülékekben;
— rádió- és televízióberendezések.

Ezen eszközök elektromos áramköreinek szétválasztására, beleértve a feszültségillesztést és így tovább. Az ezekben az eszközökben használt transzformátorok a legtöbb esetben alacsony teljesítményűek és alacsony feszültségűek.

  • Szinte minden típusú feszültségváltót széles körben használnak a mindennapi életben. A szükséges feszültség biztosítására és az autonóm áramellátás biztosítására széles körben használják számos háztartási készülék tápegységét, összetett elektronikai eszközt és inverteregységet. Ez lehet például egy inverter, amely 220 V váltakozó áramot fogyasztó háztartási készülékek (TV, elektromos szerszámok, konyhai készülékek stb.) vész- vagy tartalék áramforrásaként használható.
  • Az orvostudományban, az energetikában, a katonai szférában, a tudományban és az iparban a legdrágább és legkeresettebbek azok az átalakítók, amelyek tiszta szinuszos alakú váltakozó feszültséggel rendelkeznek. Ez a forma alkalmas olyan eszközök és műszerek működtetésére, amelyek fokozott jelérzékenységgel rendelkeznek. Ide tartoznak a mérő- és orvosi berendezések, az elektromos szivattyúk, a gázkazánok és a hűtőszekrények, vagyis az elektromos motorokat tartalmazó berendezések. Az átalakítók gyakran szükségesek a berendezések élettartamának meghosszabbításához.
Előnyök és hátrányok
A feszültségátalakítók előnyei a következők:
  • Bemeneti és kimeneti áram mód vezérlésének biztosítása. Ezek az eszközök a váltakozó áramot egyenárammá alakítják, és egyenfeszültség-elosztóként és transzformátorként szolgálnak. Ezért gyakran megtalálhatók a termelésben és a mindennapi életben.
  • A legtöbb modern feszültségátalakító kialakítása képes a különböző bemeneti és kimeneti feszültségek közötti váltásra, beleértve a kimeneti feszültség beállítását is. Ez lehetővé teszi egy feszültség átalakító kiválasztását egy adott eszközhöz vagy csatlakoztatott terheléshez.
  • A háztartási feszültségátalakítók, például az autókonverterek kompaktsága és könnyűsége. Miniatűrek és nem foglalnak sok helyet.
  • Gazdaságos. A feszültségátalakítók hatásfoka eléri a 90%-ot, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez.
  • Kényelem és sokoldalúság. Az átalakítók lehetővé teszik bármely elektromos készülék gyors és egyszerű csatlakoztatását.
  • Lehetőség a villamos energia nagy távolságra történő továbbítására a megnövekedett feszültség miatt és így tovább.
  • A kritikus alkatrészek megbízható működésének biztosítása: biztonsági rendszerek, világítás, szivattyúk, fűtőkazánok, tudományos és katonai felszerelések stb.
A feszültségátalakítók hátrányai a következők:
  • A feszültségátalakítók érzékenysége magas páratartalomra (kivéve a kifejezetten vízi szállításhoz tervezett konvertereket).
  • Elfoglalnak egy kis helyet.
  • Viszonylag magas ár.

Az egyenáram váltakozó árammá alakításához speciális elektronikus tápegységeket, úgynevezett invertereket használnak. Leggyakrabban az inverter az egyik értékű egyenfeszültséget egy másik értékű AC feszültséggé alakítja.

És így, Az inverter egy periodikusan változó feszültségű generátor, és a feszültség alakja lehet szinuszos, szinuszoshoz közeli vagy impulzusos. Az invertereket független eszközként és szünetmentes tápegység (UPS) rendszerek részeként is használják.

A szünetmentes tápegységek (UPS) részeként az inverterek lehetővé teszik például a számítógépes rendszerek folyamatos áramellátását, és ha a hálózati feszültség hirtelen megszűnik, az inverter azonnal elkezdi táplálni a számítógépet a tartalék akkumulátorból kapott energiával. A felhasználónak legalább lesz ideje megfelelően kikapcsolni és kikapcsolni a számítógépet.

A nagyobb szünetmentes tápegységek nagyobb teljesítményű, jelentős kapacitású akkumulátorral rendelkező invertereket használnak, amelyek akár órákon keresztül is képesek önállóan táplálni a fogyasztókat, függetlenül a hálózattól, és amikor a hálózat újra normális állapotba kerül, az UPS automatikusan közvetlenül a hálózatra kapcsolja a fogyasztókat, és az akkumulátorok elkezd tölteni.


Technikai oldal

A modern villamosenergia-átalakító technológiákban az inverter csak közbülső kapcsolatként működhet, ahol az a feladata, hogy nagyfrekvenciás (tíz és száz kilohertz) átalakítással feszültséget alakítson át. Szerencsére ma már ez a probléma könnyen megoldható, mert az inverterek fejlesztéséhez és kivitelezéséhez rendelkezésre állnak mind a több száz amperes áramot is elviselő félvezető kapcsolók, mind pedig a szükséges paraméterekkel rendelkező mágneses áramkörök, illetve kifejezetten inverterekhez tervezett elektronikus mikrokontrollerek. (beleértve a rezonánsokat is).

Az inverterekkel szemben támasztott követelmények, akárcsak a többi tápegységnél, a következők: nagy hatásfok, megbízhatóság, valamint a lehető legkisebb méretek és tömeg. Az is szükséges, hogy az inverter a bemeneti feszültségben a magasabb harmonikusok megengedett szintjét tartsa fenn, és ne keltsen elfogadhatatlanul erős impulzuszajt a fogyasztók számára.

A „zöld” villamosenergia-forrásokkal rendelkező rendszerekben (napelemek, szélturbinák) a Grid-tie invertereket közvetlenül az általános hálózat villamos energiájának ellátására használják - invertereket, amelyek szinkronban tudnak működni az ipari hálózattal.

A feszültséginverter működése során a terhelőáramkörre időszakosan állandó feszültségforrás csatlakozik váltakozó polaritással, míg a bekötések gyakoriságát és időtartamát a vezérlőtől érkező vezérlőjel alakítja ki.

Az inverterben lévő vezérlő általában több funkciót lát el: a kimeneti feszültség beállítása, a félvezető kapcsolók működésének szinkronizálása és az áramkör túlterhelés elleni védelme. Elvileg az inverterek fel vannak osztva: autonóm inverterekre (áram- és feszültséginverterekre) és függő inverterekre (hálózati vezérlésű, hálózatra köthető stb.)

Inverter áramkör kialakítása

Az inverter félvezető kapcsolóit vezérlő vezérli, és fordított sönt diódákkal rendelkeznek. Az inverter kimenetén a feszültség az aktuális terhelési teljesítménytől függően a nagyfrekvenciás átalakító egységben az impulzusszélesség automatikus változtatásával szabályozott, legegyszerűbb esetben ez.

A kimenő kisfrekvenciás feszültség félhullámainak szimmetrikusnak kell lenniük, hogy a terhelési áramkörök semmi esetre se kapjanak jelentős állandó komponenst (transzformátoroknál ez különösen veszélyes), ehhez a kisfrekvenciás blokk impulzusszélessége (in a legegyszerűbb eset) állandóvá válik.

Az inverter kimeneti kapcsolóinak vezérlése során olyan algoritmust alkalmaznak, amely biztosítja az áramköri struktúrák szekvenciális megváltoztatását: közvetlen, rövidzárlatos, inverz.

Így vagy úgy, a pillanatnyi terhelési teljesítmény nagysága az inverter kimenetén dupla frekvenciájú hullámosságú, ezért az elsődleges forrásnak ilyen üzemmódot kell engednie, amikor pulzáló áramok áramlanak át rajta, és ki kell bírnia a megfelelő szintű zavarást ( az inverter bemenetén).

Ha az első inverterek kizárólag mechanikusak voltak, ma már sok lehetőség kínálkozik a félvezető alapú inverteres áramkörökre, és csak három tipikus áramkör létezik: transzformátor nélküli híd, transzformátor nulla kivezetésével push-pull, transzformátoros híd.

Transzformátor nélküli hídáramkör található az 500 VA vagy nagyobb teljesítményű szünetmentes tápegységekben és az autóipari inverterekben. A nulla transzformátor termináljával push-pull áramkört használnak az alacsony fogyasztású szünetmentes tápegységekben (számítógépekhez), amelyek teljesítménye legfeljebb 500 VA, ahol a tartalék akkumulátor feszültsége 12 vagy 24 volt. A nagy teljesítményű szünetmentes tápegységekben (egységekhez és több tíz kVA-hoz) transzformátoros hídáramkört használnak.

A téglalap alakú kimenetű feszültséginverterekben szabadonfutó diódákkal ellátott kapcsolócsoportot kapcsolnak át, hogy a terhelésen váltakozó feszültséget kapjanak, és szabályozott keringési módot biztosítsanak az áramkörben.

A kimeneti feszültség arányosságát: a vezérlőimpulzusok relatív időtartama vagy a billentyűcsoportok vezérlőjelei közötti fáziseltolódás határozza meg. Szabályozatlan meddőenergia cirkulációs üzemmódban a fogyasztó befolyásolja az inverter kimenetén lévő feszültség alakját és nagyságát.


A lépcsős kimenetű feszültséginverterekben a nagyfrekvenciás előátalakító egy unipoláris lépcsős feszültséggörbét hoz létre, amely nagyjából egy szinuszos alakú, amelynek periódusa megegyezik a kimeneti feszültség periódusának felével. Az LF hídáramkör ezután az egypólusú lépésgörbét egy többpólusú görbe két felére fordítja, amely nagyjából egy szinuszos hullámhoz hasonlít.

A szinuszos (vagy csaknem szinuszos) kimeneti hullámformájú feszültséginverterekben a nagyfrekvenciás előátalakító a jövőbeni szinuszos kimenet amplitúdójához közeli nagyságú állandó feszültséget állít elő.

Ezt követően a hídáramkör egy egyenfeszültségből kisfrekvenciás váltakozó feszültséget képez, többszörös PWM felhasználásával, amikor a kimeneti szinusz minden egyes félciklusában minden tranzisztorpárt többször kinyitnak egy harmonikus törvény szerint változó időtartamra. Az aluláteresztő szűrő ezután szinuszhullámot von ki a kapott hullámformából.


Az inverterek előzetes nagyfrekvenciás átalakítására szolgáló legegyszerűbb áramkörök öngenerálóak. Meglehetősen egyszerűek a műszaki kivitelezésben, és alacsony teljesítményen (10-20 W-ig) meglehetősen hatékonyak olyan terhelések táplálására, amelyek nem kritikusak az energiaellátási folyamat szempontjából. Az önoszcillátorok frekvenciája nem haladja meg a 10 kHz-et.

Az ilyen eszközökben a pozitív visszacsatolás a transzformátor mágneses áramkörének telítéséből származik. A nagy teljesítményű inverterek esetében azonban az ilyen sémák nem elfogadhatók, mivel a kapcsolók veszteségei nőnek, és a hatékonyság alacsony lesz. Sőt, bármilyen rövidzárlat a kimeneten megzavarja az önrezgéseket.

Az előzetes nagyfrekvenciás átalakítók jobb áramkörei a repülési (150 W-ig), a push-pull (500 W-ig), a félhíd és a híd (több mint 500 W) áramkörök a PWM vezérlőkön, ahol az átalakítási frekvencia eléri a több száz kilohertzet .

Az inverterek típusai, üzemmódok

Az egyfázisú feszültséginverterek két csoportra oszthatók: tiszta szinuszos kimenettel és módosított szinuszhullámmal. A legtöbb modern eszköz lehetővé teszi a hálózati jel egyszerűsített formáját (módosított szinuszhullám).

A tiszta szinuszhullám fontos azoknál az eszközöknél, amelyek bemenetén villanymotor vagy transzformátor van, vagy ha egy speciális eszközről van szó, amely csak tiszta szinuszhullámmal működik a bemeneten.

A háromfázisú invertereket általában háromfázisú áram létrehozására használják az elektromos motorok, például a tápegység számára. Ebben az esetben a motortekercsek közvetlenül az inverter kimenetére csatlakoznak. A teljesítmény szempontjából az invertert a fogyasztó számára elért csúcsértéke alapján választják ki.

Az inverternek általában három üzemmódja van: indítási, folyamatos és túlterhelési üzemmód. Indítási módban (a kapacitás feltöltése, a hűtőszekrény indítása) a teljesítmény a másodperc töredékével meghaladhatja az inverter névleges értékének kétszeresét; ez a legtöbb modellnél elfogadható. Hosszú távú üzemmód - az inverter névleges értékének megfelelően. Túlterhelési üzemmód - amikor a fogyasztó teljesítménye 1,3-szor nagyobb, mint a névleges - ebben az üzemmódban az átlagos inverter körülbelül fél órát tud működni.

A feszültségátalakítókat széles körben használják mind a mindennapi életben, mind a gyártásban. Gyártás és ipar számára leggyakrabban megrendelésre készülnek, mert erős átalakítóra van szükségük, és nem mindig szabványos feszültséggel. A kimeneti és bemeneti paraméterek szabványos értékeit gyakran használják a mindennapi életben. Vagyis a feszültségátalakító egy elektronikus eszköz, amelyet arra terveztek, hogy megváltoztassa az elektromosság típusát, nagyságát vagy frekvenciáját.

Funkciójuk szerint a következőkre oszthatók:

  1. Leminősítések;
  2. Emelés;
  3. Transzformátor nélküli;
  4. Inverter;
  5. Állítható frekvenciával és kimeneti AC feszültséggel;
  6. Állítható állandó kimeneti feszültséggel.

Némelyikük speciális zárt kivitelben is elkészíthető, az ilyen típusú eszközöket nedves helyiségekben, vagy általában víz alatti felszerelésre használják.

Tehát mi az egyes típus?

Nagyfeszültségű feszültség átalakító

Ez egy elektronikus eszköz, amelyet váltakozó vagy egyenfeszültségű (több ezer voltos) nagyfeszültség előállítására terveztek. Ilyen eszközöket például televíziós képcsövek nagyfeszültségű energiájának előállítására, valamint többszörösen megnövelt feszültségű elektromos berendezések laboratóriumi kutatására és tesztelésére használnak. A 6 kV-os feszültségre tervezett olajkapcsolók kábeleit vagy tápáramköreit 30 kV-os és magasabb feszültségen tesztelik, azonban ennek a feszültségértéknek nincs nagy teljesítménye, és meghibásodás esetén azonnal lekapcsol. Ezek az átalakítók meglehetősen kompaktak, mivel a személyzetnek kell őket egyik alállomásról a másikra szállítani, leggyakrabban kézzel. Meg kell jegyezni, hogy minden laboratóriumi tápegység és konverter szinte szabványos, pontos feszültséggel rendelkezik.

A fénycsövek beindításához egyszerűbb nagyfeszültségű átalakítókat használnak. Az impulzus nagymértékben növelhető a kívánt szintre az önindító és a fojtószelep segítségével, amely lehet elektronikus vagy elektromechanikus alapja.

Az alacsonyabb feszültséget magas feszültséggé alakító ipari létesítmények számos védelemmel rendelkeznek, és emelőtranszformátorokkal (STV-k) hajtják végre. Itt van az egyik ilyen áramkör, amely 8-16 ezer voltos kimenetet ad, miközben csak körülbelül 50 V szükséges a működéséhez.

Tekintettel arra, hogy a transzformátorok tekercseiben meglehetősen nagy feszültség keletkezik és áramlik, ezeknek a tekercseknek a szigetelésével és minőségével szemben magas követelmények támasztanak. A koronakisülések lehetőségének kiküszöbölése érdekében a nagyfeszültségű egyenirányító részeit óvatosan, sorja és éles sarkok nélkül kell a táblához forrasztani, majd mindkét oldalon epoxigyantával vagy paraffin 2... 3 mm vastag, biztosítva az egymástól való szigetelést. Néha ezeket az elektronikus rendszereket és eszközöket emelőfeszültség-átalakítóknak nevezik.

A következő áramkör egy lineáris rezonáns feszültség átalakító, amely boost üzemmódban működik. Az U növelésére szolgáló funkciók szétválasztásán és teljesen eltérő kaszkádokban történő egyértelmű stabilizálásán alapul.

Ugyanakkor néhány inverter egység minimális veszteséggel üzemképes a tápkapcsolókon, valamint egy egyenirányított hídon, ahol nagyfeszültségű feszültség jelenik meg.

Otthoni feszültség átalakító

Az átlagember nagyon gyakran találkozik otthoni feszültségátalakítóval, mert sok készülék rendelkezik tápegységgel. Leggyakrabban ezek leléptető átalakítók, amelyek galvanikus leválasztással rendelkeznek. Például mobiltelefonok és laptopok töltők, személyi asztali számítógépek, rádiók, sztereó rendszerek, különféle médialejátszók, és ez a lista nagyon sokáig folytatható, hiszen ezek változatossága és a mindennapi életben való alkalmazása az utóbbi időben igen széles.

A szünetmentes tápegységek energiatárolókkal vannak felszerelve akkumulátorok formájában. Az ilyen eszközöket a fűtési rendszer működésének fenntartására is használják váratlan áramszünet esetén. Néha az otthoni konvertereket inverter áramkör szerint lehet készíteni, azaz egy kémiai reakcióval táplált egyenáramú forráshoz (akkumulátorhoz) csatlakoztatva normál váltakozó feszültséget kaphat a kimeneten, amelynek értéke 220 lesz. Volt. Ezen áramkörök jellemzője, hogy a kimeneten tiszta szinuszos jelet kapnak.

A mindennapi életben használt konverterek egyik nagyon fontos jellemzője a stabil jelérték a készülék kimenetén, függetlenül attól, hogy hány voltos a bemenetére. A tápegységek ezen funkcionális jellemzője annak a ténynek köszönhető, hogy a mikroáramkörök és más félvezető eszközök stabil és hosszú távú működéséhez egyértelműen szabványos feszültségre van szükség, és még hullámosság nélkül is.

A ház vagy lakás átalakító kiválasztásának fő kritériumai a következők:

  1. Erő;
  2. A bemeneti és kimeneti feszültség nagysága;
  3. Stabilizáció lehetősége és határai;
  4. Terhelési áramérték;
  5. A fűtés minimalizálása, vagyis jobb, ha az átalakító teljesítménytartalékkal rendelkező üzemmódban működik;
  6. A készülék szellőzése lehet természetes vagy kényszerített;
  7. Jó hangszigetelés;
  8. Túlterhelés és túlmelegedés elleni védelem rendelkezésre állása.

A feszültségátalakító kiválasztása nem egyszerű dolog, mert a meghajtott eszköz működése a helyesen kiválasztott konvertertől függ.

Transzformátor nélküli feszültségátalakítók

Az utóbbi időben nagy népszerűségnek örvendenek, hiszen gyártásuk, és azon belül is a transzformátorok gyártása sok pénzt igényel, ugyanis a tekercselésük színesfémből készül, melynek ára folyamatosan nő. Az ilyen konverterek fő előnye természetesen az ár. A negatív szempontok között van egy dolog, ami jelentősen megkülönbözteti a transzformátoros tápegységektől és konverterektől. Egy vagy több félvezető eszköz meghibásodása következtében az összes kimenő energia eljuthat a fogyasztó kapcsaira, és ez minden bizonnyal károsítja azt. Itt van a legegyszerűbb AC-DC feszültség átalakító. A szabályozó elem szerepét a tirisztor tölti be.

Egyszerűbb a helyzet azokkal az átalakítókkal, amelyek nem rendelkeznek transzformátorral, de feszültségnövelő berendezés alapján és üzemmódban működnek. Itt még egy vagy több elem meghibásodása esetén sem jelenik meg veszélyes pusztító energia a terhelésen.

DC-DC átalakítók

Az AC/DC konverter a leggyakrabban használt ilyen típusú készülék. A mindennapi életben ezek mindenféle tápegység, a termelésben és az iparban pedig tápegységek:

  • Minden félvezető áramkör;
  • Szinkronmotorok és egyenáramú motorok gerjesztőtekercsei;
  • Olajkapcsoló mágnestekercsek;
  • Üzemi és kioldó áramkörök, ahol a tekercsek állandó áramot igényelnek.

A tirisztoros feszültségátalakító a leggyakrabban használt eszköz erre a célra. Ezeknek az eszközöknek a jellemzője a váltakozó feszültség teljes, nem pedig részleges átalakítása egyenfeszültséggé mindenféle hullámzás nélkül. Az ilyen típusú nagy teljesítményű feszültségátalakítónak feltétlenül tartalmaznia kell radiátorokat és ventilátorokat a hűtéshez, mivel minden elektronikus alkatrész hosszú ideig és problémamentesen működhet csak üzemi hőmérsékleten.

Állítható feszültség átalakító

Ezeket az eszközöket úgy tervezték, hogy feszültségnövelő és -csökkentési módban is működjenek. Leggyakrabban ezek még mindig olyan eszközök, amelyek simán állítják be a kimenő jel értékét, amely alacsonyabb, mint a bemeneti jel. Vagyis 220 voltot adnak a bemenetre, a kimeneten pedig egy állítható állandó értéket kapunk, mondjuk 2-30 V között. Az ilyen nagyon finom beállítású eszközöket mutató és digitális műszerek laboratóriumi tesztelésére használják. Nagyon kényelmes, ha digitális jelzővel vannak felszerelve. El kell ismerni, hogy minden rádióamatőr ezt a típust vette alapul első munkájához, mivel bizonyos berendezések tápegysége eltérő méretű lehet, de ez az áramforrás nagyon univerzálisnak bizonyult. A fiatal rádióamatőrök fő problémája, hogyan készítsünk egy jó minőségű, hosszú ideig működő konvertert.

Inverteres feszültség átalakító

Ez a típusú konverter az innovatív kompakt hegesztőberendezések alapja. A tápellátáshoz 220 V váltakozó feszültséget kap, a készülék egyenirányítja, majd ismét váltakozóvá teszi, de több tízezer Hz-es frekvenciával. Ez lehetővé teszi a kimenetre szerelt hegesztő transzformátor méreteinek jelentős csökkentését.

Az inverteres módszert a fűtőkazánok akkumulátorról történő táplálására is használják váratlan áramkimaradás esetén. Ennek köszönhetően a rendszer tovább működik, és 12 voltos egyenfeszültségről 220 V váltakozó feszültséget kap. Az erre a célra szolgáló erős nyomásfokozót nagy kapacitású akkumulátorról kell működtetni, ez határozza meg, hogy mennyi ideig látja el árammal a kazánt. Vagyis a kapacitás kulcsszerepet játszik.

Nagyfrekvenciás feszültség átalakító

A boost konverterek használatával lehetővé válik az áramköröket alkotó összes elektronikus és elektromágneses elem méretének csökkentése, ami azt jelenti, hogy a transzformátorok, tekercsek, kondenzátorok stb. költsége csökken, ez azonban magas frekvenciájú rádióinterferenciát, amely befolyásolja más elektronikus eszközök, rendszerek, sőt a közönséges rádióvevők működését is, ezért azok házát megbízhatóan árnyékolni kell. Az átalakító és az interferenciájának kiszámítását magasan képzett személyzetnek kell elvégeznie.

Mi az ellenállás a feszültségátalakítóval szemben?
Ez egy speciális típus, amelyet csak mérőműszerek, különösen ohmmérők gyártásához és gyártásához használnak. Hiszen az ohmmérő, vagyis az ellenállást mérő eszköz alapja az U esés mérése és mutató- vagy digitális jelzőkké alakítása. A méréseket általában az egyenáramhoz viszonyítva végezzük. A mérőátalakító egy mért érték más értékké vagy mérőjellé alakítására szolgáló műszaki eszköz, amely alkalmas feldolgozásra, tárolásra, további átalakításokra, kijelzésre és továbbításra. Minden mérőeszköz része.

Áram-feszültség átalakító

A legtöbb esetben az összes elektronikus áramkörre szükség van a feszültség formájában megjelenített jelek feldolgozásához. Néha azonban meg kell küzdenie egy áram formájában megjelenő jellel. Ilyen jelek például egy fotoellenállás vagy fotodióda kimenetén keletkeznek. Ekkor célszerű az áramjelet első alkalommal feszültséggé alakítani. A feszültség-áram átalakítókat akkor használják, ha a terhelésben lévő áramnak arányosnak kell lennie az U bemenettel, és függetlennek kell lennie az R terheléstől. Különösen állandó U bemenet esetén a terhelésben lévő áram is állandó lesz, ezért az ilyen konvertereket néha hagyományosan áramstabilizátoroknak nevezik.

Feszültségváltó javítás

Ezeknek az eszközöknek a javítását az egyik feszültségtípus másikra történő átalakítására a legjobb szervizközpontokban végezni, ahol a személyzet magasan képzett, és ezt követően garanciát vállal az elvégzett munkára. Leggyakrabban minden modern, kiváló minőségű konverter több száz elektronikus alkatrészből áll, és ha nincsenek nyilvánvaló égett elemek, akkor nagyon nehéz lesz megtalálni a meghibásodást és kijavítani. Egyes ilyen típusú kínai olcsó készülékek elvileg meg vannak fosztva a javításuk lehetőségétől, ami nem mondható el a hazai gyártókról. Igen, lehet, hogy kissé terjedelmesek és nem kompaktak, de javíthatók, mivel sok alkatrészük cserélhető hasonlóra.

Mik azok a frekvenciaváltók? El kellene gondolkodni azon, hogy ez egy olyan eszköz-e, amely irányítja az intellektust. Meglehetősen nagy teljesítményű mikroszkopikus vezérlőt használ. Ezek széles frekvenciatartományú feszültség-elektromos átalakítók. Ha frekvenciaváltót szeretne vásárolni, látogasson el az Instart webhelyére.

Egy forgó motor fordulatszámának beállítására léteznek elektronikus típusú átalakítók (így állítják be a kívánt frekvenciájú feszültséget, a műszaki paramétereket a motor normál üzemmódjára alakítják át).
Milyen típusú frekvenciaváltók vannak a legnépszerűbb? Itt:
-Ipari felhasználás;
-Vektorális;
-FC Szivattyúkhoz.
A szivattyúk és az általános ipari szivattyúk frekvenciaváltóit nem használják leggyakrabban, sokkal egyszerűbb a használatuk (a motorok be- és kikapcsolásakor egy adott működési időszak végén). Néhány órára bekapcsolhatók, és ezalatt az idő alatt nem érinthetők meg. A vektoriális konvertereknek (gyártósor, fém- és egyéb anyagok hengerlésére szolgáló berendezés, felvonó, emelőszerkezet stb., amelyek nagyobb vezérlési pontossággal) pedig megbízhatónak kell lenniük. Az ilyen konverterek között vannak altípusok is. Ezek tranzisztoros és tirisztoros eszközök az elektromos feszültség frekvenciájának megváltoztatására. A tirisztorosak megváltoztatják az elektromos hajtások beállítási frekvenciáját, nagyon nagy hatásfokkal rendelkeznek, és ellenállnak a nagyfeszültségnek (nagyfeszültségű altípus). A tranzisztoros konverterek (szigetelt reteszelő mechanizmussal) jobban szabályozhatók, és ott használatosak, ahol az elektromos motor legnagyobb hatásfoka szükséges. Az alacsony teljesítményű konverterek tranzisztorok felhasználásával készülnek. A valóságban azonban (fokozatosan csatlakoztatott) tranzisztorokat használnak az ultra-nagyfeszültségű átalakítókban.
Hogyan működik a frekvenciagenerátor? Átalakítja az áramot 6 diódával, lehetővé téve az egyirányú mozgást.

Még egy dologra szeretném felhívni a figyelmemet. Különleges hatás érhető el, ha frekvenciaváltókat használnak, ahol közönséges vizet vagy más folyadékot szállítanak. A szállítási létesítményekben Bosch VFC3610 konvertereket használnak (szelepek vagy szelepek helyett).

Nagyon sok frekvenciaváltó-gyártó van, akik vezető szerepet vállalnak. Ezek a BOSCH REXROTH, DANFOSS, HYUNDAI, MITSUBISHI ELECTRIC, ABYBIBY, ELGE, OUBEN, EMERSON stb.

Jó lenne jó hírű cégekre összpontosítani, amikor frekvenciaváltó-gyártót keres. Hiszen így lehet megállapítani, hogy milyen „alkatrészek” állnak rendelkezésre a készülékekhez, és milyen berendezéseket kell cserélni. A frekvenciaváltók széles körben alkalmazhatók ott, ahol szükséges a villanymotor fázisveszteség, elektrotermikus túlterhelés és sokkterhelés elleni védelme. A frekvenciaváltó saját kezűleg (otthon) összeszerelhető. Frekvencia-átalakítókra szükség van bármely vállalat vagy vállalkozás számos tipikus problémájának megoldásához. A modern „konvertáló” eszközök számos további funkcióval rendelkeznek. opciók és bővítmények.

A DC/DC átalakítókat széles körben használják különféle elektronikus berendezések táplálására. Használják számítástechnikai eszközökben, kommunikációs eszközökben, különféle vezérlő- és automatizálási áramkörökben stb.

Transzformátor tápegységek

A hagyományos transzformátoros tápegységekben a táphálózat feszültségét transzformátor segítségével alakítják át, leggyakrabban csökkentik a kívánt értékre. A csökkentett feszültséget egy kondenzátorszűrő simítja ki. Szükség esetén az egyenirányító után félvezető stabilizátort kell beépíteni.

A transzformátor tápegységei általában lineáris stabilizátorokkal vannak felszerelve. Az ilyen stabilizátoroknak legalább két előnye van: alacsony költség és kevés alkatrész a kábelkötegben. Ezeket az előnyöket azonban az alacsony hatásfok csökkenti, mivel a bemeneti feszültség jelentős részét a vezérlőtranzisztor fűtésére használják, ami teljesen elfogadhatatlan a hordozható elektronikus eszközök táplálására.

DC/DC átalakítók

Ha a berendezést galvanikus cellák vagy akkumulátorok táplálják, akkor a feszültség átalakítása a kívánt szintre csak DC/DC átalakítók segítségével lehetséges.

Az ötlet meglehetősen egyszerű: az egyenfeszültséget váltakozó feszültséggé alakítják át, általában több tíz vagy akár több száz kilohertzes frekvenciával, növelik (csökkentik), majd egyenirányítják és a terhelésre táplálják. Az ilyen átalakítókat gyakran impulzus-átalakítóknak nevezik.

Példa erre az 1,5 V-ról 5 V-ra növelt konverter, amely csak egy számítógép USB kimeneti feszültsége. Hasonló kis teljesítményű konvertert árulnak az Aliexpressen.

Rizs. 1. Átalakító 1,5V/5V

Az impulzus-átalakítók azért jók, mert nagy hatásfokkal rendelkeznek, 60...90% között mozog. Az impulzusátalakítók másik előnye a bemeneti feszültségek széles skálája: a bemeneti feszültség lehet alacsonyabb, mint a kimeneti feszültség, vagy sokkal magasabb is lehet. Általában a DC/DC átalakítók több csoportra oszthatók.

A konverterek osztályozása

Leeresztés, angol terminológiával step-down vagy bak

Ezeknek az átalakítóknak a kimeneti feszültsége általában alacsonyabb, mint a bemeneti feszültség: a vezérlőtranzisztor jelentős fűtési vesztesége nélkül csak néhány voltos feszültséget kaphat 12...50 V bemeneti feszültség mellett. Az ilyen konverterek kimeneti árama a terhelési igénytől függ, ami viszont meghatározza az átalakító áramköri felépítését.

A fokozatos átalakító másik angol neve a chopper. Ennek a szónak az egyik fordítási lehetősége a megszakító. A szakirodalomban a fokozatmentes átalakítót néha „choppernek” is nevezik. Egyelőre emlékezzünk csak erre a kifejezésre.

Növekvő, angol terminológiában step-up vagy boost

Ezen konverterek kimeneti feszültsége nagyobb, mint a bemeneti feszültség. Például 5V-os bemeneti feszültségnél a kimeneti feszültség akár 30V is lehet, ennek zökkenőmentes szabályozása, stabilizálása lehetséges. Az erősítő konvertereket gyakran boostereknek nevezik.

Univerzális konverterek - SEPIC

Ezeknek a konvertereknek a kimeneti feszültsége adott szinten marad, ha a bemeneti feszültség magasabb vagy alacsonyabb, mint a bemeneti feszültség. Olyan esetekben ajánlott, amikor a bemeneti feszültség jelentős határok között változhat. Például egy autóban az akkumulátor feszültsége 9...14V-on belül változhat, de stabil 12V-os feszültséget kell elérni.

Invertáló konverterek

Ezeknek a konvertereknek az a fő funkciója, hogy az áramforráshoz képest fordított polaritású kimeneti feszültséget állítsanak elő. Nagyon kényelmes olyan esetekben, amikor például bipoláris áramra van szükség.

Az említett konverterek mindegyike lehet stabilizált vagy nem stabilizált, a kimeneti feszültség galvanikusan csatlakoztatható a bemeneti feszültséghez, vagy galvanikus feszültségleválasztással rendelkezik. Minden attól függ, hogy melyik eszközben használják az átalakítót.

A DC/DC konverterekkel kapcsolatos további történethez való továbblépéshez legalább általánosságban meg kell értenie az elméletet.

Leléptető átalakító chopper - bakkonverter

Működési diagramja az alábbi ábrán látható. A vezetékeken lévő nyilak mutatják az áramok irányát.

2. ábra. A chopper stabilizátor működési diagramja

Az Uin bemeneti feszültséget a bemeneti szűrő - Cin kondenzátor - táplálják. A VT tranzisztor kulcselemként szolgál, nagyfrekvenciás áramkapcsolást hajt végre. Bármelyik lehet. A feltüntetett részeken kívül az áramkör tartalmaz egy VD kisülési diódát és egy kimeneti szűrőt - LCout, amelyből a feszültség az Rн terhelésre kerül.

Könnyen belátható, hogy a terhelés sorba van kötve a VT és L elemekkel. Ezért az áramkör szekvenciális. Hogyan jön létre a feszültségesés?

Impulzusszélesség moduláció - PWM

A vezérlőáramkör téglalap alakú impulzusokat állít elő állandó frekvenciával vagy állandó periódussal, ami lényegében ugyanaz. Ezeket az impulzusokat a 3. ábra mutatja.

3. ábra. Vezérlő impulzusok

Itt t az impulzus ideje, a tranzisztor nyitva van, t a szünetidő, és a tranzisztor zárva van. A ti/T arányt munkaciklusnak nevezzük, D betűvel jelöljük és %%-ban vagy egyszerűen számokban fejezzük ki. Például, ha D egyenlő 50%-kal, akkor kiderül, hogy D=0,5.

Így D 0 és 1 között változhat. D=1 értéknél a kulcstranzisztor teljes vezetési állapotban van, D=0 esetén pedig levágott állapotban, egyszerűen fogalmazva, zárt. Nem nehéz kitalálni, hogy D=50%-nál a kimeneti feszültség egyenlő lesz a bemenet felével.

Nyilvánvaló, hogy a kimeneti feszültség szabályozása a t vezérlőimpulzus szélességének változtatásával, sőt, a D együttható változtatásával történik. Ezt a szabályozási elvet (PWM) nevezzük. Szinte minden kapcsolóüzemű tápegységben a PWM segítségével stabilizáljuk a kimeneti feszültséget.

A 2. és 6. ábrán látható diagramokon a PWM „Vezérlő áramkör” feliratú téglalapokban van „rejtve”, amely néhány további funkciót is ellát. Ez lehet például a kimeneti feszültség lágy indítása, távbekapcsolás vagy az átalakító rövidzárvédelme.

Általánosságban elmondható, hogy az átalakítók olyan széles körben elterjedtek, hogy az elektronikai alkatrészek gyártói minden alkalomra elkezdték gyártani a PWM vezérlőket. A választék akkora, hogy felsorolásához egy egész könyvre lenne szükség. Ezért eszébe sem jut senkinek, hogy diszkrét elemekből, vagy ahogy szokták mondani „laza” formában összeállítani az átalakítókat.

Sőt, kész alacsony fogyasztású konverterek megvásárolhatók az Aliexpressen vagy az Ebay-en alacsony áron. Ebben az esetben az amatőr kivitelben történő telepítéshez elegendő a bemeneti és kimeneti vezetékeket a táblához forrasztani, és beállítani a szükséges kimeneti feszültséget.

De térjünk vissza a 3. ábrához. Ebben az esetben a D együttható határozza meg, hogy meddig lesz nyitva (1. fázis) vagy zárva (2. fázis). Ennél a két fázisnál az áramkör két rajzon ábrázolható. Az ábrákon NEM MUTATJA azokat az elemeket, amelyeket ebben a fázisban nem használnak.

4. ábra. 1. fázis

Amikor a tranzisztor nyitva van, az áramforrás (galvanikus cella, akkumulátor, egyenirányító) árama áthalad az L induktív fojtótekercsen, az Rн terhelésen és a Cout töltőkondenzátoron. Ugyanakkor az áram átfolyik a terhelésen, a Cout kondenzátor és az L tekercs energiát halmoz fel. Az iL áram FOKOZATOSAN NÖVEKEDIK, az induktor induktivitásának hatására. Ezt a fázist szivattyúzásnak nevezik.

Miután a terhelési feszültség eléri a beállított értéket (amelyet a vezérlőkészülék beállításai határoznak meg), a VT tranzisztor bezárul, és a készülék a második fázisba lép - a kisülési fázisba. Az ábrán látható zárt tranzisztor egyáltalán nem látható, mintha nem is létezne. De ez csak azt jelenti, hogy a tranzisztor zárva van.

5. ábra. 2. fázis

Amikor a VT tranzisztor zárva van, az induktorban nincs energia utánpótlás, mivel az áramforrás ki van kapcsolva. Az L induktivitás megakadályozza az induktor tekercsén átfolyó áram (önindukció) nagyságának és irányának változását.

Ezért az áram nem tud leállni azonnal, és a „diódaterhelés” áramkörön keresztül záródik. Emiatt a VD diódát kisülési diódának nevezik. Általában ez egy nagy sebességű Schottky-dióda. A 2. fázis szabályozási periódusa után az áramkör átvált az 1. fázisra, és a folyamat újra megismétlődik. A vizsgált áramkör kimenetén a maximális feszültség megegyezhet a bemenettel, és semmi több. A bemenetnél nagyobb kimeneti feszültség eléréséhez boost konvertereket használnak.

Egyelőre csak az induktivitás mértékére kell emlékeztetnünk, amely meghatározza a szaggató két üzemmódját. Ha az induktivitás nem elegendő, az átalakító megszakító áram üzemmódban fog működni, ami teljesen elfogadhatatlan a tápegységek számára.

Ha az induktivitás elég nagy, akkor a működés folyamatos áramú üzemmódban történik, ami lehetővé teszi, hogy a kimeneti szűrők segítségével állandó feszültséget kapjunk elfogadható hullámosság mellett. A Boost konverterek, amelyekről az alábbiakban lesz szó, szintén folyamatos áram üzemmódban működnek.

A hatásfok kismértékű növelése érdekében a VD kisülési diódát MOSFET tranzisztorra cseréljük, amelyet a megfelelő pillanatban nyit a vezérlő áramkör. Az ilyen átalakítókat szinkronnak nevezzük. Használatuk akkor indokolt, ha az átalakító teljesítménye elég nagy.

Növelje vagy fokozza a konvertereket

A boost konvertereket főként alacsony feszültségű tápellátásra használják, például két vagy három akkumulátorról, és egyes tervezési alkatrészek 12...15V feszültséget igényelnek alacsony áramfelvétel mellett. Elég gyakran a boost konvertert röviden és egyértelműen „fokozó” szónak nevezik.

6. ábra. A boost konverter működési diagramja

Az Uin bemeneti feszültség a Cin bemeneti szűrőre kerül, és a sorba kapcsolt L és VT kapcsolótranzisztorra kerül. A tekercs és a tranzisztor lefolyója közötti csatlakozási ponthoz VD dióda van csatlakoztatva. Az Rн terhelés és a Cout söntkondenzátor a dióda másik kivezetésére csatlakozik.

A VT tranzisztort egy vezérlőáramkör vezérli, amely stabil frekvenciájú vezérlőjelet állít elő, beállítható D munkaciklussal, ahogyan azt a szaggató áramkör leírásánál fentebb leírtuk (3. ábra). A VD dióda a megfelelő időben blokkolja a kulcstranzisztor terhelését.

Nyitott kulcstranzisztor esetén az L tekercs jobb oldali kimenete a diagram szerint az Uin tápforrás negatív pólusára van kötve. Az áramforrásból növekvő áram (az induktivitás hatására) átfolyik a tekercsen és a nyitott tranzisztoron, és az energia felhalmozódik a tekercsben.

Ekkor a VD dióda blokkolja a terhelési és kimeneti kondenzátort a kapcsolóáramkörből, megakadályozva ezzel a kimeneti kondenzátor kisülését a nyitott tranzisztoron keresztül. A terhelést ebben a pillanatban a Cout kondenzátorban felhalmozott energia táplálja. Természetesen a kimeneti kondenzátor feszültsége csökken.

Amint a kimeneti feszültség valamivel a beállított érték alá csökken (amelyet a vezérlő áramkör beállításai határoznak meg), a VT kulcstranzisztor zár, és az induktorban tárolt energia a VD diódán keresztül újratölti a Cout kondenzátort, amely feszültség alá helyezi a Betöltés. Ebben az esetben az L tekercs önindukciós emf-je hozzáadódik a bemeneti feszültséghez, és átkerül a terhelésre, ezért a kimeneti feszültség nagyobb, mint a bemeneti feszültség.

Amikor a kimeneti feszültség eléri a beállított stabilizációs szintet, a vezérlő áramkör kinyitja a VT tranzisztort, és a folyamat megismétlődik az energiatárolási fázistól.

Univerzális konverterek - SEPIC (egyvégű primer induktoros konverter vagy konverter aszimmetrikusan terhelt primer induktivitású).

Az ilyen konvertereket főként akkor használják, ha a terhelés jelentéktelen teljesítményű, és a bemeneti feszültség a kimeneti feszültséghez képest felfelé vagy lefelé változik.

7. ábra. A SEPIC konverter működési diagramja

Nagyon hasonló a 6. ábrán látható erősítő konverter áramköréhez, de további elemekkel: C1 kondenzátor és L2 tekercs. Ezek az elemek biztosítják az átalakító működését feszültségcsökkentési módban.

A SEPIC konvertereket olyan alkalmazásokban használják, ahol a bemeneti feszültség nagymértékben változik. Példa erre a 4V-35V-1,23V-32V Boost Buck Voltage Step Up/Down átalakító szabályozó. Ezen a néven árulják a konvertert a kínai üzletekben, melynek áramköre a 8. ábrán látható (kattintson az ábrára a nagyításhoz).

8. ábra. A SEPIC átalakító sematikus diagramja

A 9. ábra a tábla megjelenését mutatja a fő elemek megjelölésével.

9. ábra. A SEPIC konverter megjelenése

Az ábrán a 7. ábra szerinti fő részek láthatók. Vegye figyelembe, hogy két L1 L2 tekercs van. E szolgáltatás alapján megállapíthatja, hogy ez egy SEPIC konverter.

A kártya bemeneti feszültsége 4…35V között lehet. Ebben az esetben a kimeneti feszültség 1,23…32V között állítható. Az átalakító működési frekvenciája 500 KHz. Kis, 50 x 25 x 12 mm-es méreteivel a tábla 25 W-ig nyújt teljesítményt. Maximális kimeneti áram 3A-ig.

De itt egy megjegyzést kell tenni. Ha a kimeneti feszültség 10 V-ra van állítva, akkor a kimeneti áram nem lehet nagyobb, mint 2,5 A (25 W). 5 V kimeneti feszültség és 3 A maximális áramerősség mellett a teljesítmény csak 15 W lesz. A legfontosabb dolog itt az, hogy ne vigyük túlzásba: vagy ne lépje túl a maximálisan megengedett teljesítményt, vagy ne lépje túl a megengedett áramkorlátokat.