Хүчдэл хувиргагч нь хэлхээний хүчдэлийг өөрчилдөг төхөөрөмж юм. Энэ нь төхөөрөмжийн оролтын хүчдэлийн утгыг өөрчлөхөд ашигладаг электрон төхөөрөмж юм. Хүчдэл хувиргагч нь оролтын хүчдэлийг нэмэгдүүлж, бууруулж, түүний дотор анхны хүчдэлийн хэмжээ, давтамжийг өөрчлөх боломжтой.

Энэ төхөөрөмжийг ашиглах хэрэгцээ нь одоо байгаа стандарт эсвэл цахилгаан хангамжийн чадавхийг ашиглах боломжгүй газарт ямар ч цахилгаан төхөөрөмжийг ашиглах шаардлагатай тохиолдолд үүсдэг. Хөрвүүлэгчийг тусдаа төхөөрөмж болгон эсвэл тасралтгүй эрчим хүчний хангамжийн систем, цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрийн нэг хэсэг болгон ашиглаж болно. Эдгээрийг аж үйлдвэрийн олон салбарт, өдөр тутмын амьдрал болон бусад салбарт өргөнөөр ашигладаг.

Төхөөрөмж

Нэг хүчдэлийн түвшинг нөгөө рүү хөрвүүлэхийн тулд индуктив энерги хадгалах төхөөрөмжийг ашигладаг импульсийн хүчдэлийн хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн ашигладаг. Үүний дагуу гурван төрлийн хувиргагч хэлхээг мэддэг.

• Урвуулах.
• Өсгөж байна.
• Зэрэглэлийг бууруулах.

Эдгээр төрлийн хөрвүүлэгчид нийтлэг таван элемент байдаг:

• Түлхүүр солих элемент.
• Цахилгаан хангамж.
• Индуктив энергийн хуримтлал (баглзуур, индуктор).
• Ачааллын эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ холбогдсон шүүлтүүрийн конденсатор.
• Блоклох диод.

Эдгээр таван элементийг өөр өөр хослолд оруулснаар жагсаасан төрлийн импульсийн хувиргагчийг бий болгох боломжтой болно.

Хөрвүүлэгчийн гаралтын хүчдэлийн түвшний зохицуулалт нь түлхүүрийн шилжүүлэгч элементийн ажиллагааг хянадаг импульсийн өргөнийг өөрчлөх замаар хангагдана. Гаралтын хүчдэлийн тогтворжилтыг санал хүсэлтийн аргаар бий болгодог: гаралтын хүчдэлийн өөрчлөлт нь импульсийн өргөний автомат өөрчлөлтийг бий болгодог.

Хүчдэл хувиргагчийн ердийн төлөөлөгч нь мөн трансформатор юм. Энэ нь нэг утгын хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг өөр утгын хувьсах гүйдэл болгон хувиргадаг. Трансформаторын энэ шинж чанарыг радио электроник, цахилгаан инженерчлэлд өргөн ашигладаг.

Трансформаторын төхөөрөмж нь дараахь элементүүдийг агуулна.

• Соронзон цөм.
• Анхдагч ба хоёрдогч ороомог.
• Ороомог хийх хүрээ.
• Тусгаарлагч.
• Хөргөлтийн систем.
• Бусад элементүүд (ороомгийн терминал руу нэвтрэх, суурилуулах, трансформаторын хамгаалалт гэх мэт).

Трансформаторын хоёрдогч ороомог дээр үүсгэх хүчдэл нь анхдагч болон хоёрдогч ороомог дээр байгаа эргэлтээс хамаарна.

Өөр загвартай өөр төрлийн хүчдэл хувиргагч байдаг. Тэдний төхөөрөмжийг ихэнх тохиолдолд хагас дамжуулагч элементүүд дээр хийдэг, учир нь тэдгээр нь ихээхэн үр ашгийг өгдөг.

Үйл ажиллагааны зарчим

Хүчдэл хувиргагч нь өөр тэжээлийн хүчдэлээс шаардлагатай утгын тэжээлийн хүчдэлийг үүсгэдэг, жишээлбэл, тодорхой төхөөрөмжийг батерейгаас тэжээх. Хөрвүүлэгчид тавигдах гол шаардлагуудын нэг нь хамгийн их үр ашгийг хангах явдал юм.

Хувьсах хүчдэлийг хувиргах ажлыг трансформаторын тусламжтайгаар хялбархан хийж болох бөгөөд үүний үр дүнд ийм шууд хүчдэлийн хувиргагч нь ихэвчлэн шууд хүчдэлийг хувьсах хүчдэлд завсрын хувиргах үндсэн дээр үүсдэг.

• Анхны шууд хүчдэлийн эх үүсвэрээр тэжээгддэг хүчирхэг хувьсах хүчдэлийн генератор нь трансформаторын анхдагч ороомогтой холбогдсон.
• Шаардлагатай хэмжээний хувьсах хүчдэлийг хоёрдогч ороомогоос салгаж, дараа нь засна.
• Шаардлагатай бол Шулуутгагчийн гаралтын тогтмол хүчдэлийг тогтворжуулагчийн гаралтын үед асаалттай тогтворжуулагч эсвэл генераторын үүсгэсэн хувьсах хүчдэлийн параметрүүдийг хянах замаар тогтворжуулна.
• Өндөр үр ашигт хүрэхийн тулд хүчдэлийн хувиргагчид шилжих горимд ажилладаг генераторуудыг ашигладаг бөгөөд логик хэлхээг ашиглан хүчдэл үүсгэдэг.
• Анхдагч ороомгийн хүчдэлийг сольдог генераторын гаралтын транзисторууд нь хаалттай төлөвөөс (транзистороор гүйдэл урсдаггүй) ханалтын төлөвт шилждэг бөгөөд транзистор дээрх хүчдэл буурдаг.
• Өндөр хүчдэлийн тэжээлийн хангамжийн хүчдэл хувиргагчдад ихэнх тохиолдолд гүйдэл гэнэт тасалдсан тохиолдолд индукцийн үед үүсдэг өөрөө индуктив EMF ашигладаг. Транзистор нь гүйдлийн таслагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд өсгөгч трансформаторын анхдагч ороомог нь индукцийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Гаралтын хүчдэлийг хоёрдогч ороомог дээр үүсгэж, зассан. Ийм хэлхээ нь хэдэн арван кВ хүртэл хүчдэл үүсгэх чадвартай. Тэдгээрийг ихэвчлэн катодын цацрагийн хоолой, зургийн хоолой гэх мэтийг тэжээхэд ашигладаг. Энэ нь 80% -иас дээш үр ашгийг баталгаажуулдаг.

Төрлийн

Хөрвүүлэгчдийг хэд хэдэн аргаар ангилж болно.

DC/DC хувиргагч:

• Хүчдэл зохицуулагч.
• Хүчдэлийн түвшний хувиргагч.
• Шугаман хүчдэл тогтворжуулагч.

AC/DC хувиргагч:

• Шилжүүлэгч хүчдэл тогтворжуулагч.
• Цахилгаан хангамж.
• Шулуутгагч.

DC-AC хувиргагч:

• Инвертерүүд.

Хувьсах хүчдэл хувиргагч:

• Хувьсах давтамжийн трансформатор.
• Давтамж ба хүчдэл хувиргагч.
• Хүчдэл зохицуулагч.
• Хүчдэл хувиргагч.
• Төрөл бүрийн трансформаторууд.

Электроникийн хүчдэлийн хувиргагчийг дизайны дагуу дараахь төрлүүдэд хуваана.

• Пьезоэлектрик трансформаторууд дээр.
• Өөрөө бий болгох.
• Импульсийн өдөөлт бүхий трансформатор.
• Цахилгаан хангамжийг солих.
• Пульс хувиргагч.
• Мультиплексор.
• Шилжүүлсэн конденсатортой.
• Трансформаторгүй конденсатор.

Онцлог шинж чанарууд

• Эзлэхүүн, жингийн хязгаарлалт байхгүй, түүнчлэн тэжээлийн хүчдэл өндөр байгаа тохиолдолд тиристор дээр суурилсан хөрвүүлэгчийг ашиглах нь оновчтой юм.
• Тиристор ба транзистор дээр суурилсан хагас дамжуулагч хувиргагч нь зохицуулалттай эсвэл зохицуулалтгүй байж болно. Энэ тохиолдолд тохируулгатай хувиргагчийг хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн тогтворжуулагч болгон ашиглаж болно.
• Төхөөрөмжийн хэлбэлзлийг өдөөх аргын дагуу бие даасан өдөөлт, өөрөө өдөөлт бүхий хэлхээ байж болно. Бие даасан өдөөлт бүхий хэлхээг цахилгаан өсгөгч ба мастер осциллятороор хийсэн. Генераторын гаралтын импульс нь цахилгаан өсгөгчийн оролт руу илгээгддэг бөгөөд энэ нь түүнийг удирдах боломжийг олгодог. Өөрөө өдөөгдсөн хэлхээ нь импульсийн өөрөө осциллятор юм.

Өргөдөл

• Цахилгаан эрчим хүчийг түгээх, дамжуулах зориулалттай. Цахилгаан станцуудад хувьсах гүйдлийн генераторууд ихэвчлэн 6-24 кВ хүчдэлтэй эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Эрчим хүчийг хол зайд дамжуулахын тулд илүү өндөр хүчдэл ашиглах нь давуу талтай. Үүний үр дүнд цахилгаан станц бүрт трансформатор суурилуулж, хүчдэлийг нэмэгдүүлдэг.
• Технологийн янз бүрийн зориулалтаар: цахилгаан дулааны суурилуулалт (цахилгаан зуухны трансформатор), гагнуур (гагнуурын трансформатор) гэх мэт.
• Төрөл бүрийн хэлхээг тэжээх;

- телемеханик, холбооны төхөөрөмж, цахилгаан хэрэгсэл дэх автоматжуулалт;
— радио, телевизийн тоног төхөөрөмж.

Эдгээр төхөөрөмжүүдийн цахилгаан хэлхээг салгах, үүнд хүчдэл тохируулах гэх мэт. Эдгээр төхөөрөмжүүдэд ашигладаг трансформаторууд нь ихэнх тохиолдолд бага чадалтай, бага хүчдэлтэй байдаг.

• Бараг бүх төрлийн хүчдэл хувиргагчийг өдөр тутмын амьдралд өргөнөөр ашигладаг. Шаардлагатай хүчдэлийг хангах, бие даасан эрчим хүчний хангамжийг хангахын тулд олон гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, нарийн төвөгтэй электрон төхөөрөмж, инвертерийн нэгжийн тэжээлийн хангамжийг өргөнөөр ашигладаг. Жишээлбэл, энэ нь 220 вольтын ээлжит гүйдэл хэрэглэдэг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл (ТВ, цахилгаан хэрэгсэл, гал тогооны хэрэгсэл гэх мэт) -ийн яаралтай тусламжийн эсвэл нөөц тэжээлийн эх үүсвэрт ашиглаж болох инвертер байж болно.
• Анагаах ухаан, эрчим хүч, цэргийн салбар, шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн салбарт хамгийн үнэтэй бөгөөд эрэлт хэрэгцээтэй нь цэвэр синусоид хэлбэртэй хувьсах хүчдэлтэй хувиргагч юм. Энэ маягт нь дохионы мэдрэмжийг нэмэгдүүлсэн төхөөрөмж, багаж хэрэгслийг ажиллуулахад тохиромжтой. Үүнд хэмжих, эмнэлгийн хэрэгсэл, цахилгаан насос, хийн бойлер, хөргөгч, өөрөөр хэлбэл цахилгаан мотор агуулсан тоног төхөөрөмж орно. Тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд хөрвүүлэгч нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг.

Давуу болон сул талууд

Хүчдэл хувиргагчийн давуу талууд нь:

• Оролтын болон гаралтын гүйдлийн горимын хяналтыг хангах. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хувьсах гүйдлийг шууд гүйдэл болгон хувиргаж, тогтмол гүйдлийн хуваарилагч, трансформаторын үүргийг гүйцэтгэдэг. Тиймээс тэдгээрийг үйлдвэрлэл, өдөр тутмын амьдралд ихэвчлэн олж болно.
• Ихэнх орчин үеийн хүчдэлийн хувиргагчдын загвар нь гаралтын хүчдэлийг тохируулах чадварыг багтаасан янз бүрийн оролт, гаралтын хүчдэл хооронд шилжих чадвартай байдаг. Энэ нь тодорхой төхөөрөмж эсвэл холбогдсон ачаалалд зориулж хүчдэлийн хувиргагчийг сонгох боломжийг танд олгоно.
• Өрхийн хүчдэлийн хувиргагч, жишээлбэл, автомашины хувиргагчийн авсаархан, хөнгөн байдал. Эдгээр нь жижиг хэмжээтэй бөгөөд их зай эзэлдэггүй.
• Эдийн засгийн. Хүчдэл хувиргагчийн үр ашиг 90% хүрч, эрчим хүчний хэмнэлт ихтэй байдаг.
• Тав тухтай байдал, олон талт байдал. Хөрвүүлэгч нь аливаа цахилгаан хэрэгслийг хурдан бөгөөд хялбар холбох боломжийг олгодог.
• Хүчдэл ихэссэн гэх мэтээр хол зайд цахилгаан дамжуулах боломж.
• Аюулгүй байдлын систем, гэрэлтүүлэг, насос, халаалтын зуух, шинжлэх ухааны болон цэргийн тоног төхөөрөмж гэх мэт чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн найдвартай ажиллагааг хангах.

Хүчдэл хувиргагчийн сул талууд нь:

• Хүчдэл хөрвүүлэгчийн өндөр чийгшилд мэдрэмтгий байдал (усан тээврийн хэрэгсэлд тусгайлан зориулсан хувиргагчаас бусад).
• Тэд бага зэрэг зай эзэлдэг.
• Харьцангуй өндөр үнэ.

Тогтмол гүйдлийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргахын тулд инвертер гэж нэрлэгддэг цахилгаан эрчим хүчний тусгай төхөөрөмжийг ашигладаг. Ихэнхдээ инвертер нь нэг утгын тогтмол хүчдэлийг өөр утгын хувьсах гүйдлийн хүчдэл болгон хувиргадаг.

Тиймээс, инвертер нь үе үе өөрчлөгддөг хүчдэлийн генератор бөгөөд хүчдэлийн хэлбэр нь синусоид, синусоид эсвэл импульсийн ойролцоо байж болно.. Инвертерийг бие даасан төхөөрөмж болон тасралтгүй цахилгаан хангамжийн (UPS) системийн нэг хэсэг болгон ашигладаг.

Тасралтгүй тэжээлийн хангамжийн (UPS) нэг хэсэг болох инвертерүүд нь жишээлбэл, компьютерийн системд тасралтгүй эрчим хүчний хангамжийг авах боломжийг олгодог бөгөөд хэрэв сүлжээний хүчдэл гэнэт алга болвол инвертер нь нөөц батерейгаас авсан эрчим хүчээр компьютерийг шууд тэжээж эхэлнэ. Наад зах нь хэрэглэгч компьютерээ зөв унтрааж, унтраах цагтай болно.

Тасралтгүй цахилгаан хангамжийн томоохон төхөөрөмжүүд нь сүлжээнээс үл хамааран хэрэглэгчдийг хэдэн цагийн турш бие даан тэжээх чадалтай батерейтай илүү хүчирхэг инвертер ашигладаг бөгөөд сүлжээ дахин хэвийн байдалдаа орох үед UPS автоматаар хэрэглэгчдийг сүлжээнд шууд шилжүүлж, батерейг цэнэглэж эхэлнэ.

Техникийн тал

Цахилгаан эрчим хүчийг хувиргах орчин үеийн технологид инвертер нь зөвхөн завсрын холбоосын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд түүний үүрэг нь өндөр давтамжтайгаар (хэдэн зуун килогерц) хувиргах замаар хүчдэлийг хувиргах явдал юм. Аз болоход, өнөөдөр энэ асуудлыг хялбархан шийдэж болно, учир нь инвертерийг хөгжүүлэх, бүтээхэд хагас дамжуулагчийн унтраалга нь хэдэн зуун амперийн гүйдлийг тэсвэрлэх чадвартай, түүнчлэн шаардлагатай параметр бүхий соронзон хэлхээнүүд, инвертерүүдэд тусгайлан зориулсан электрон микроконтроллерууд байдаг. (резонанстыг оруулаад).

Бусад цахилгаан төхөөрөмжүүдийн нэгэн адил инвертерүүдэд тавигдах шаардлагад: өндөр үр ашигтай, найдвартай байдал, хамгийн бага хэмжээс, жин зэрэг орно. Мөн инвертер нь оролтын хүчдэл дэх өндөр гармоникийн зөвшөөрөгдөх түвшинг хадгалж, хэрэглэгчдэд хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй хүчтэй импульсийн дуу чимээ үүсгэхгүй байх шаардлагатай.

Цахилгаан эрчим хүчний "ногоон" эх үүсвэртэй системд (нарны хавтан, салхин үүсгүүр) цахилгаан эрчим хүчийг ерөнхий сүлжээнд шууд нийлүүлэхэд ашигладаг - үйлдвэрлэлийн сүлжээтэй синхрон ажиллах боломжтой инвертер.

Хүчдэл хувиргагчийг ажиллуулах явцад тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэр нь ээлжлэн туйлшрал бүхий ачааллын хэлхээнд үе үе холбогддог бол холболтын давтамж, үргэлжлэх хугацаа нь хянагчаас ирдэг хяналтын дохиогоор үүсдэг.

Инвертер дэх хянагч нь ихэвчлэн хэд хэдэн функцийг гүйцэтгэдэг: гаралтын хүчдэлийг тохируулах, хагас дамжуулагч унтраалгын ажиллагааг синхрончлох, хэлхээг хэт ачааллаас хамгаалах. Зарчмын хувьд инвертерүүд нь бие даасан инвертер (гүйдлийн инвертер ба хүчдэлийн инвертер) ба хамааралтай инвертерүүд (сүлжээнд ажилладаг, сүлжээний хэлхээ гэх мэт) гэж хуваагддаг.

Инвертерийн хэлхээний дизайн

Инвертерийн хагас дамжуулагч унтраалга нь хянагчаар удирддаг бөгөөд урвуу шунт диодтой байдаг. Одоогийн ачааллын хүчнээс хамааран инвертерийн гаралтын хүчдэл нь өндөр давтамжийн хөрвүүлэгчийн импульсийн өргөнийг автоматаар өөрчлөх замаар зохицуулагддаг бөгөөд хамгийн энгийн тохиолдолд энэ нь тийм юм.

Гаралтын бага давтамжийн хүчдэлийн хагас долгион нь тэгш хэмтэй байх ёстой бөгөөд ингэснээр ачааллын хэлхээ нь ямар ч тохиолдолд мэдэгдэхүйц тогтмол бүрэлдэхүүн хэсгийг хүлээн авдаггүй (трансформаторын хувьд энэ нь ялангуяа аюултай); үүний тулд бага давтамжийн блокийн импульсийн өргөн (д хамгийн энгийн тохиолдол) тогтмол болгодог.

Инвертерийн гаралтын унтраалгыг удирдахдаа цахилгаан хэлхээний бүтцэд дараалсан өөрчлөлтийг баталгаажуулдаг алгоритмыг ашигладаг: шууд, богино холболттой, урвуу.

Ямар нэг байдлаар инвертерийн гаралтын агшин зуурын ачааллын чадлын хэмжээ нь хоёр дахин их давтамжтай долгионтой байдаг тул үндсэн эх үүсвэр нь импульсийн гүйдэл дундуур урсах үед ийм үйлдлийн горимыг зөвшөөрч, холбогдох хөндлөнгийн түвшнийг тэсвэрлэх ёстой ( инвертерийн оролт дээр).

Хэрэв анхны инвертерүүд нь зөвхөн механик байсан бол өнөөдөр хагас дамжуулагч дээр суурилсан инвертер хэлхээний олон сонголт байдаг бөгөөд зөвхөн гурван ердийн хэлхээ байдаг: трансформаторгүй гүүр, трансформаторын тэг терминал бүхий түлхэх-татах, трансформатор бүхий гүүр.

Трансформаторгүй гүүрний хэлхээ нь 500 ВА ба түүнээс дээш чадалтай тасалдалгүй цахилгаан хангамжийн төхөөрөмжүүд болон автомашины инвертерүүдээс олддог. Трансформаторын тэг терминал бүхий түлхэх татах хэлхээг 500 ВА хүртэлх чадалтай бага чадлын UPS-д (компьютерийн хувьд) ашигладаг бөгөөд нөөц зайны хүчдэл нь 12 эсвэл 24 вольт байдаг. Трансформатор бүхий гүүрний хэлхээг хүчирхэг тасралтгүй тэжээлийн хангамжид (нэгж ба хэдэн арван кВА-д) ашигладаг.

Тэгш өнцөгт гаралттай хүчдэлийн инвертерүүдэд ачаалал дээр хувьсах хүчдэлийг олж авах, хэлхээнд хяналттай эргэлтийн горимыг хангахын тулд чөлөөтэй эргэх диод бүхий шилжүүлэгчийн бүлгийг шилжүүлдэг.

Гаралтын хүчдэлийн пропорциональ байдлыг дараахь байдлаар тодорхойлно: хяналтын импульсийн харьцангуй үргэлжлэх хугацаа эсвэл товчлуурын бүлгийн хяналтын дохионы хоорондох фазын шилжилт. Хяналтгүй реактив энергийн эргэлтийн горимд хэрэглэгч инвертерийн гаралтын хүчдэлийн хэлбэр, хэмжээд нөлөөлдөг.

Алхам гаралттай хүчдэлийн инвертерүүдэд өндөр давтамжийн урьдчилсан хувиргагч нь нэг туйлт алхамын хүчдэлийн муруйг үүсгэдэг бөгөөд ойролцоогоор синусоид хэлбэртэй байдаг бөгөөд энэ хугацаа нь гаралтын хүчдэлийн хагастай тэнцүү байна. Дараа нь LF гүүрний хэлхээ нь нэг туйлт алхамын муруйг олон туйлт муруйн хоёр хагас болгон хувиргаж, синусын долгионтой төстэй хэлбэртэй байна.

Синусоид (эсвэл бараг синусоид) гаралтын долгионы хэлбэр бүхий хүчдэлийн инвертерүүдэд өндөр давтамжийн урьдчилсан хөрвүүлэгч нь ирээдүйн синусоид гаралтын далайцтай ойролцоо тогтмол хүчдэл үүсгэдэг.

Үүний дараа гүүрний хэлхээ нь гармоникийн хуулийн дагуу янз бүрийн хугацаанд хэд хэдэн удаа гаралтын синусоидын хагас цикл бүрт транзисторын хос бүрийг нээх үед олон PWM ашиглан шууд хүчдэлээс бага давтамжийн ээлжит хүчдэл үүсгэдэг. Дараа нь бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь үүссэн долгионы хэлбэрээс синусын долгионыг гаргаж авдаг.

Инвертер дэх өндөр давтамжийн урьдчилсан хувиргалт хийх хамгийн энгийн хэлхээ нь өөрөө үүсгэгддэг. Эдгээр нь техникийн хэрэгжилтийн хувьд маш энгийн бөгөөд эрчим хүчний хангамжийн үйл явцад чухал ач холбогдолгүй ачааллыг тэжээхэд бага чадлын хувьд (10-20 Вт хүртэл) үр дүнтэй байдаг. Өөрөө осцилляторын давтамж нь 10 кГц-ээс ихгүй байна.

Ийм төхөөрөмж дэх эерэг санал хүсэлтийг трансформаторын соронзон хэлхээний ханалтаас авдаг. Гэхдээ хүчирхэг инвертерүүдийн хувьд ийм схемийг хүлээн авах боломжгүй, учир нь унтраалга дахь алдагдал нэмэгдэж, үр ашиг нь бага байх болно. Түүнээс гадна гаралт дээрх аливаа богино холболт нь өөрөө хэлбэлзлийг алдагдуулдаг.

Урьдчилсан өндөр давтамжийн хөрвүүлэгчийн хувьд илүү сайн хэлхээ нь хувиргах давтамж нь хэдэн зуун килогерц хүрдэг PWM хянагч дээр нисдэг (150 Вт хүртэл), түлхэх (500 Вт хүртэл), хагас гүүр, гүүр (500 Вт-аас дээш) юм. .

Инвертерийн төрөл, ажиллах горим

Нэг фазын хүчдэлийн инвертерүүд нь цэвэр синус долгионы гаралттай, өөрчлөгдсөн синус долгионтой гэсэн хоёр бүлэгт хуваагддаг. Ихэнх орчин үеийн төхөөрөмжүүд нь сүлжээний дохионы хялбаршуулсан хэлбэрийг (өөрчлөгдсөн синус долгион) зөвшөөрдөг.

Цэвэр синус долгион нь оролтод цахилгаан мотор эсвэл трансформатортай эсвэл зөвхөн цэвэр синус долгионоор ажилладаг тусгай төхөөрөмжид чухал ач холбогдолтой.

Гурван фазын инвертерийг ихэвчлэн цахилгаан хөдөлгүүрт цахилгаан хангамж гэх мэт гурван фазын гүйдлийг бий болгоход ашигладаг. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүрийн ороомог нь инвертерийн гаралттай шууд холбогддог. Хүч чадлын хувьд инвертерийг хэрэглэгчийн хамгийн дээд утгыг харгалзан сонгоно.

Ерөнхийдөө инвертерийн ажиллах гурван горим байдаг: эхлэх, тасралтгүй, хэт ачааллын горим. Эхлэх горимд (чадавхийг цэнэглэх, хөргөгчийг асаах) хүч нь секундын дотор инвертерийн үнэлгээнээс хоёр дахин их байх боломжтой бөгөөд энэ нь ихэнх загваруудад зөвшөөрөгдөх боломжтой. Урт хугацааны горим - инвертерийн үнэлгээнд тохирсон. Хэт ачааллын горим - хэрэглэгчийн хүч нь нэрлэсэн хэмжээнээс 1.3 дахин их байх үед - энэ горимд дундаж инвертер хагас цаг орчим ажиллах боломжтой.

Хүчдэл хувиргагчийг өдөр тутмын амьдралд болон үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашигладаг. Үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэлийн хувьд тэдгээрийг ихэвчлэн захиалгаар хийдэг, учир нь тэд хүчирхэг хөрвүүлэгч хэрэгтэй бөгөөд үргэлж стандарт хүчдэлтэй байдаггүй. Гаралт ба оролтын параметрүүдийн стандарт утгыг өдөр тутмын амьдралд ихэвчлэн ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл хүчдэл хувиргагч нь цахилгааны төрөл, түүний хэмжээ, давтамжийг өөрчлөх зориулалттай электрон төхөөрөмж юм.

Тэдний үйл ажиллагааны дагуу тэдгээрийг дараахь байдлаар хуваадаг.

1. Бууруулах;
2. өсгөх;
3. Трансформаторгүй;
4. Инвертер;
5. Тохируулах давтамж, гаралтын хувьсах гүйдлийн хүчдэлээр тохируулах боломжтой;
6. Тохиромжтой тогтмол гаралтын хүчдэлээр тохируулах боломжтой.

Тэдгээрийн заримыг тусгай битүүмжилсэн загвараар хийж болно, ийм төрлийн төхөөрөмжийг нойтон өрөөнд, эсвэл ерөнхийдөө усан доор суурилуулахад ашигладаг.

Тэгэхээр төрөл бүр нь юу вэ?

Өндөр хүчдэлийн хувиргагч

Энэ бол ээлжлэн эсвэл шууд өндөр хүчдэл (хэдэн мянган вольт хүртэл) үйлдвэрлэх зориулалттай электрон төхөөрөмж юм. Жишээлбэл, ийм төхөөрөмжийг телевизийн зургийн хоолойд зориулж өндөр хүчдэлийн эрчим хүч үйлдвэрлэх, мөн лабораторийн судалгаа, хүчдэл хэд дахин нэмэгдсэн цахилгаан тоног төхөөрөмжийг туршихад ашигладаг. 6 кВ-ын хүчдэлд зориулагдсан тос шилжүүлэгчийн кабель эсвэл цахилгаан хэлхээг 30 кВ ба түүнээс дээш хүчдэлд туршиж үздэг боловч энэ хүчдэлийн утга нь өндөр хүч чадалгүй бөгөөд эвдэрсэн тохиолдолд шууд унтардаг. Эдгээр хувиргагч нь нэлээд авсаархан байдаг, учир нь тэдгээрийг нэг дэд станцаас нөгөө дэд станц руу ажилчид, ихэнхдээ гараар зөөх ёстой. Лабораторийн бүх тэжээлийн хангамж, хөрвүүлэгч нь бараг стандарт, үнэн зөв хүчдэлтэй байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Флюресцент чийдэнг эхлүүлэхийн тулд илүү энгийн өндөр хүчдэлийн хувиргагчийг ашигладаг. Электрон эсвэл цахилгаан механик суурьтай байж болох эхлэл ба тохируулагчийг ашиглан импульсийг хүссэн түвшинд хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой.

Бага хүчдэлийг өндөр хүчдэлд хувиргадаг үйлдвэрлэлийн суурилуулалт нь олон хамгаалалттай бөгөөд өсгөгч трансформатор (STV) ашиглан гүйцэтгэдэг. Эдгээр хэлхээнүүдийн нэг нь 8-16 мянган вольтын гаралт өгдөг бол түүний ажиллахад ердөө 50 В шаардлагатай байдаг.

Трансформаторын ороомогт нэлээд өндөр хүчдэл үүсч, урсдаг тул эдгээр ороомгийн дулаалга, түүний чанарт өндөр шаардлага тавьдаг. Титмийн ялгадас гарах магадлалыг арилгахын тулд өндөр хүчдэлийн шулуутгагч хэсгүүдийг самбарт хагархай, хурц өнцөггүй болгоомжтой гагнах ба дараа нь эпокси давирхай эсвэл парафины 2 давхаргаар хоёр талаас нь дүүргэх шаардлагатай. 3 мм зузаантай, бие биенээсээ дулаалгыг хангана. Заримдаа эдгээр электрон систем, төхөөрөмжийг хүчдэлийн хувиргагч гэж нэрлэдэг.

Дараах хэлхээ нь нэмэгдүүлэх горимд ажилладаг шугаман резонансын хүчдэл хувиргагч юм. Энэ нь U-г нэмэгдүүлэх функцуудыг салгаж, түүнийг огт өөр каскад тодорхой тогтворжуулахад суурилдаг.

Үүний зэрэгцээ зарим инвертерийн нэгжүүдийг цахилгаан унтраалга, түүнчлэн өндөр хүчдэлийн хүчдэл гарч ирдэг залруулсан гүүрэн дээр хамгийн бага алдагдалтай ажиллах боломжтой.

Гэрийн хүчдэл хувиргагч

Олон төхөөрөмж цахилгаан хангамжтай байдаг тул энгийн хүн гэртээ хүчдэлийн хувиргагчтай байнга тааралддаг. Ихэнхдээ эдгээр нь гальваник тусгаарлалт бүхий шаталсан хувиргагч юм. Жишээлбэл, гар утас, зөөврийн компьютер, хувийн ширээний компьютер, радио, стерео систем, төрөл бүрийн медиа тоглуулагчид зориулсан цэнэглэгч, энэ жагсаалтыг маш удаан хугацаанд үргэлжлүүлж болно, учир нь тэдний төрөл зүйл, өдөр тутмын хэрэглээ нь сүүлийн үед маш өргөн хүрээтэй болсон.

Тасралтгүй тэжээлийн хангамж нь батерей хэлбэрээр эрчим хүч хадгалах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон байдаг. Ийм төхөөрөмжийг мөн гэнэтийн цахилгаан тасалдсан үед халаалтын системийн ажиллагааг хангахад ашигладаг. Заримдаа гэрийн хөрвүүлэгчийг инвертерийн хэлхээний дагуу хийж болно, өөрөөр хэлбэл химийн урвалаар тэжээгддэг шууд гүйдлийн эх үүсвэрт (батерей) холбосноор гаралт дээр ердийн ээлжит хүчдэл авах боломжтой бөгөөд түүний утга нь 220 байх болно. Вольт. Эдгээр хэлхээний онцлог нь гаралт дээр цэвэр синусоид дохио авах чадвар юм.

Өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг хөрвүүлэгчдийн маш чухал шинж чанаруудын нэг нь түүний оролтод хэдэн вольт нийлүүлэхээс үл хамааран төхөөрөмжийн гаралт дээрх тогтвортой дохионы утга юм. Цахилгаан хангамжийн энэхүү функциональ шинж чанар нь микро схем болон бусад хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг тогтвортой, урт хугацаанд ажиллуулахын тулд тодорхой стандартчилагдсан хүчдэл шаардлагатай, тэр ч байтугай долгионгүй байх шаардлагатай байдагтай холбоотой юм.

Байшин эсвэл орон сууцны хөрвүүлэгчийг сонгох гол шалгуурууд нь:

1. Эрчим хүч;
2. Оролтын ба гаралтын хүчдэлийн хэмжээ;
3. Тогтворжуулах боломж ба түүний хязгаар;
4. Одоогийн утгыг ачаалах;
5. Халаалтыг багасгах, өөрөөр хэлбэл хөрвүүлэгч нь эрчим хүчний нөөцтэй горимд ажиллах нь дээр.
6. Төхөөрөмжийн агааржуулалт нь байгалийн болон албадан байж болно;
7. Сайн дуу чимээ тусгаарлагч;
8. Хэт ачаалал, хэт халалтаас хамгаалах хамгаалалт байгаа эсэх.

Хүчдэл хувиргагчийг сонгох нь тийм ч энгийн зүйл биш, учир нь тэжээлийн төхөөрөмжийн ажиллагаа нь зөв сонгосон хөрвүүлэгчээс хамаарна.

Трансформаторгүй хүчдэл хувиргагч

Саяхан тэд маш их алдартай болсон, учир нь тэдний үйлдвэрлэл, ялангуяа трансформатор үйлдвэрлэхэд маш их мөнгө шаардагддаг, учир нь тэдний ороомог нь өнгөт металлаар хийгдсэн бөгөөд үнэ нь байнга өсдөг. Ийм хөрвүүлэгчийн гол давуу тал нь мэдээжийн хэрэг үнэ юм. Сөрөг талуудын дунд трансформаторын тэжээлийн хангамж, хөрвүүлэгчээс мэдэгдэхүйц ялгарах нэг зүйл бий. Нэг буюу хэд хэдэн хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн эвдрэлийн үр дүнд бүх гаралтын энерги нь хэрэглэгчийн терминалуудад хүрч болох бөгөөд энэ нь түүнийг гэмтээх нь гарцаагүй. Энд хамгийн энгийн хувьсах гүйдлийн хүчдэл хувиргагч байна. Зохицуулах элементийн үүргийг тиристор гүйцэтгэдэг.

Трансформаторгүй, харин хүчдэл нэмэгдүүлэх төхөөрөмжийн үндсэн дээр, горимд ажилладаг хөрвүүлэгчдийн хувьд нөхцөл байдал илүү хялбар байдаг. Энд нэг буюу хэд хэдэн элемент бүтэлгүйтсэн ч ачаалал дээр аюултай хор хөнөөлтэй энерги гарч ирэхгүй.

DC-DC хувиргагч

AC/DC хувиргагч нь энэ төрлийн хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг төхөөрөмж юм. Өдөр тутмын амьдралд эдгээр нь бүх төрлийн цахилгаан хангамжууд бөгөөд үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэлийн хувьд эдгээр нь цахилгаан хангамжийн төхөөрөмжүүд юм.

• Бүх хагас дамжуулагч хэлхээ;
• Синхрон хөдөлгүүр ба тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн өдөөх ороомог;
• Газрын тосны шилжүүлэгч ороомог ороомог;
• Ороомог тогтмол гүйдэл шаарддаг ажиллах ба унтраах хэлхээ.

Тиристорын хүчдэл хувиргагч нь эдгээр зорилгоор хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг төхөөрөмж юм. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн нэг онцлог нь хувьсах хүчдэлийг ямар ч долгионгүйгээр шууд хүчдэл болгон хувиргах явдал юм. Энэ төрлийн хүчирхэг хүчдэлийн хувиргагч нь хөргөх зориулалттай радиатор, сэнстэй байх ёстой, учир нь бүх электрон эд ангиуд нь зөвхөн ажлын температурт удаан хугацаагаар, асуудалгүй ажиллах боломжтой.

Тохируулах хүчдэлийн хувиргагч

Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хүчдэлийн өсөлт, бууралтын горимд ажиллах зориулалттай. Ихэнхдээ эдгээр нь оролтын дохионоос доогуур гаралтын дохионы утгыг жигд тохируулдаг төхөөрөмжүүд хэвээр байна. Өөрөөр хэлбэл, оролтод 220 вольтыг нийлүүлдэг бөгөөд гаралтын үед бид 2-оос 30 вольт хүртэл тохируулж болох тогтмол утгыг авдаг. Маш нарийн тохируулгатай ийм төхөөрөмжийг лабораторид заагч болон дижитал багажийг туршихад ашигладаг. Тэд тоон үзүүлэлтээр тоноглогдсон үед энэ нь маш тохиромжтой. Радио сонирхогч бүр энэ төрлийг анхны ажлынхаа үндэс болгон авсан гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх ёстой, учир нь тодорхой тоног төхөөрөмжийн цахилгаан хангамж нь өөр өөр хэмжээтэй байж болох ч энэ тэжээлийн эх үүсвэр нь маш түгээмэл болсон. Урт хугацаанд ажиллах өндөр чанартай хөрвүүлэгчийг хэрхэн яаж хийх вэ гэдэг нь залуу радио сонирхогчдын гол асуудал юм.

Инвертер хүчдэл хувиргагч

Энэ төрлийн хөрвүүлэгч нь шинэлэг авсаархан гагнуурын төхөөрөмжийн үндэс суурь болдог. Цахилгаан хангамжийн хувьд 220 вольтын ээлжит хүчдэлийг хүлээн авснаар төхөөрөмж нь үүнийг засч, дараа нь дахин ээлжлэн солих боловч хэдэн арван мянган Гц давтамжтай болгодог. Энэ нь гаралтын хэсэгт суурилуулсан гагнуурын трансформаторын хэмжээсийг мэдэгдэхүйц багасгах боломжийг олгодог.

Инвертерийн аргыг мөн гэнэтийн цахилгаан тасалдсан тохиолдолд батерейгаас халаалтын зуухыг тэжээхэд ашигладаг. Үүний улмаас систем нь үргэлжлүүлэн ажиллаж, 12 вольтын шууд хүчдэлээс 220 вольтын ээлжит хүчдэлийг хүлээн авдаг. Энэ зорилгоор хүчирхэг өргөлтийн төхөөрөмжийг том хүчин чадалтай батерейгаар ажиллуулах ёстой бөгөөд энэ нь бойлерыг хэр удаан цахилгаанаар хангахыг тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл, хүчин чадал гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

Өндөр давтамжийн хүчдэл хувиргагч

Өргөтгөх хувиргагчийг ашигласнаар хэлхээг бүрдүүлдэг бүх электрон болон цахилгаан соронзон элементүүдийн хэмжээг багасгах боломжтой болж, энэ нь трансформатор, ороомог, конденсатор гэх мэтийн өртөг багасна гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь өндөр хүчдэлийг үүсгэж болзошгүй юм. бусад электрон төхөөрөмжүүдийн үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг давтамжийн радио хөндлөнгийн систем, тэр ч байтугай энгийн радио хүлээн авагч, тиймээс тэдгээрийн орон сууцыг найдвартай хамгаалах шаардлагатай. Хөрвүүлэгч болон түүний хөндлөнгийн тооцоог өндөр мэргэшсэн боловсон хүчин хийх ёстой.

Хүчдэл хөрвүүлэгчийн эсэргүүцэл гэж юу вэ?
Энэ нь зөвхөн хэмжих хэрэгсэл, ялангуяа омметр үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг тусгай төрөл юм. Эцсийн эцэст, омметрийн суурь, өөрөөр хэлбэл эсэргүүцлийг хэмжих төхөөрөмж нь U-ийн уналтыг хэмжиж, заагч эсвэл дижитал үзүүлэлт болгон хувиргахад хийгддэг. Ихэвчлэн хэмжилтийг тогтмол гүйдэлтэй харьцуулахад хийдэг. Хэмжих хувиргагч нь хэмжсэн утгыг өөр утга эсвэл хэмжих дохио болгон хувиргахад ашигладаг, боловсруулах, хадгалах, цаашдын хувиргалт, заагч, дамжуулахад тохиромжтой техникийн төхөөрөмж юм. Энэ нь аливаа хэмжих хэрэгслийн нэг хэсэг юм.

Гүйдлийг хүчдэлд хувиргагч

Ихэнх тохиолдолд бүх электрон хэлхээ нь хүчдэлийн хэлбэрээр илэрхийлэгдсэн дохиог боловсруулахад шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч заримдаа та гүйдэл хэлбэрээр дохиотой ажиллах хэрэгтэй болдог. Ийм дохио нь жишээлбэл, фоторезистор эсвэл фотодиодын гаралтын үед үүсдэг. Дараа нь эхний боломжоор одоогийн дохиог хүчдэл болгон хувиргах нь зүйтэй. Ачаалал дахь гүйдэл нь U оролттой пропорциональ байх ёстой бөгөөд R ачааллаас хамааралгүй байх ёстой үед хүчдэл-гүйдлийн хувиргагчийг ашигладаг. Ялангуяа тогтмол U оролттой бол ачаалал дахь гүйдэл нь тогтмол байх тул ийм хөрвүүлэгчийг заримдаа одоогийн тогтворжуулагч гэж нэрлэдэг.

Хүчдэл хувиргагч засвар

Нэг төрлийн хүчдэлийг нөгөөд шилжүүлэхийн тулд эдгээр төхөөрөмжийг засварлах нь үйлчилгээний төвүүдэд хамгийн сайн хийгддэг бөгөөд ажилтнууд нь өндөр мэргэшсэн бөгөөд дараа нь гүйцэтгэсэн ажилд баталгаа өгөх болно. Ихэнх тохиолдолд орчин үеийн өндөр чанартай хөрвүүлэгч нь хэдэн зуун электрон хэсгээс бүрддэг бөгөөд хэрэв илт шатсан элемент байхгүй бол эвдрэлийг олж засварлахад маш хэцүү байх болно. Энэ төрлийн хятадын хямд үнэтэй зарим төхөөрөмжүүд нь ерөнхийдөө тэдгээрийг засах боломжоосоо хасагдсан бөгөөд үүнийг дотоодын үйлдвэрлэгчдийн талаар хэлэх боломжгүй юм. Тиймээ, тэдгээр нь бага зэрэг том хэмжээтэй, авсаархан биш байж болох ч засварлах боломжтой, учир нь тэдгээрийн олон хэсгийг ижил төстэй зүйлээр сольж болно.

Давтамж хувиргагч гэж юу вэ? Энэ бол оюун ухааныг удирддаг төхөөрөмж мөн үү гэдгийг бодох хэрэгтэй. Энэ нь нэлээд өндөр гүйцэтгэлтэй микроскоп хянагч ашигладаг. Эдгээр нь өргөн давтамжийн хүрээтэй хүчдэлийг цахилгаан хувиргагч юм. Хэрэв та давтамж хувиргагч худалдаж авахыг хүсвэл Instart вэбсайтад зочилно уу.

Эргэдэг моторын хурдыг тохируулахад ашигладаг электрон төрлийн хөрвүүлэгчид байдаг (хүссэн давтамжийн хүчдэлийг ингэж тохируулдаг, хөдөлгүүрийн хэвийн ажиллагааны горимд техникийн параметрүүдийг хөрвүүлдэг).
Хамгийн алдартай давтамж хувиргагч ямар төрлүүд байдаг вэ? Энд:
-Үйлдвэрийн хэрэглээ;
-Векторын;
-FC насосны хувьд.
Шахуурга болон ерөнхий үйлдвэрлэлийн давтамж хувиргагчийг ихэвчлэн ашигладаггүй, ашиглахад илүү хялбар байдаг (тодорхой хугацааны төгсгөлд моторыг асаах, унтраах үед). Тэдгээрийг хэдхэн цагийн турш асааж, энэ хугацаанд хүрч болохгүй. Мөн вектор хувиргагч (үйлдвэрлэлийн шугам, металл болон бусад материалыг өнхрөх төхөөрөмж, цахилгаан шат, өргөх механизм гэх мэт илүү нарийвчлалтай хяналтын төхөөрөмж) найдвартай байх ёстой. Ийм хөрвүүлэгчдийн дунд дэд төрлүүд бас байдаг. Эдгээр нь цахилгаан хүчдэлийн давтамжийг өөрчлөх транзистор ба тиристор төхөөрөмж юм. Тиристор нь цахилгаан хөтчүүдийн тохируулгын давтамжийг өөрчилдөг, маш өндөр үр ашигтай, өндөр хүчдэлд тэсвэртэй (өндөр хүчдэлийн дэд төрөл). Транзистор дээр суурилсан хөрвүүлэгч (тусгаарлагдсан түгжих механизмтай) нь илүү хяналттай байдаг бөгөөд цахилгаан моторын хамгийн өндөр үр ашигтай ажиллах шаардлагатай газруудад ашиглагддаг. Бага чадлын хувиргагчийг транзистор ашиглан хийдэг. Гэвч бодит байдал дээр транзисторыг (аажмаар холбосон) хэт өндөр хүчдэлийн хувиргагчид ашиглаж байна.
Давтамж үүсгэгч хэрхэн ажилладаг вэ? 6 диод ашиглан гүйдлийг хувиргаж, нэг чиглэлд шилжих боломжийг олгоно.

Би бас нэг зүйлд анхаарлаа хандуулмаар байна. Хэрэв ердийн ус эсвэл бусад шингэнийг зөөвөрлөхөд давтамж хувиргагчийг ашиглавал онцгой нөлөө үзүүлнэ. Тээврийн байгууламжид Bosch VFC3610 хувиргагчийг ашигладаг (хавхлага эсвэл хавхлагын оронд).

Манлайлагч гэж үздэг давтамж хувиргагч маш олон үйлдвэрлэгчид байдаг. Эдгээр нь BOSCH REXROTH, DANFOSS, HYUNDAI, MITSUBISHI ELECTRIC, ABYBIBY, ELGE, OUBEN, EMERSON гэх мэт.

Давтамж хувиргагч үйлдвэрлэгчийг хайж олоход нэр хүндтэй компаниудад анхаарлаа хандуулах нь гайхалтай байх болно. Эцсийн эцэст, ийм байдлаар та төхөөрөмжүүдэд ямар "хэсгүүд" байгаа, ямар тоног төхөөрөмжийг солих шаардлагатайг тодорхойлох боломжтой. Давтамж хувиргагч нь цахилгаан моторыг фазын алдагдал, цахилгаан дулааны хэт ачаалал, цочролын ачааллаас хамгаалах шаардлагатай өргөн хэрэглээг олсон. Давтамж хувиргагчийг өөрийн гараар (гэртээ) угсарч болно. Давтамжийн хүрээ хувиргагч нь аливаа компани, аж ахуйн нэгжийн хэд хэдэн ердийн асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Орчин үеийн "хувиргах" төхөөрөмжүүд нь олон нэмэлт функцтэй байдаг. сонголтууд болон өргөтгөлүүд.

DC/DC хувиргагч нь янз бүрийн электрон төхөөрөмжийг тэжээхэд өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээрийг компьютерийн төхөөрөмж, холбооны төхөөрөмж, янз бүрийн удирдлага, автоматжуулалтын хэлхээнд ашигладаг.

Трансформаторын тэжээлийн хангамж

Уламжлалт трансформаторын тэжээлийн хангамжид тэжээлийн сүлжээний хүчдэлийг трансформаторын тусламжтайгаар хүссэн утга руу хөрвүүлдэг бөгөөд ихэнхдээ буурдаг. Багассан хүчдэлийг конденсатор шүүлтүүрээр жигдрүүлдэг. Шаардлагатай бол Шулуутгагчийн дараа хагас дамжуулагч тогтворжуулагчийг суурилуулна.

Трансформаторын тэжээлийн хангамж нь ихэвчлэн шугаман тогтворжуулагчаар тоноглогдсон байдаг. Ийм тогтворжуулагч нь хамгийн багадаа хоёр давуу талтай: бага өртөгтэй, бэхэлгээний цөөн тооны эд анги байдаг. Гэхдээ эдгээр давуу талууд нь бага үр ашигтайгаар алдагддаг, учир нь оролтын хүчдэлийн ихээхэн хэсгийг хяналтын транзисторыг халаахад ашигладаг бөгөөд энэ нь зөөврийн электрон төхөөрөмжийг тэжээхэд огт хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм.

DC/DC хувиргагч

Хэрэв төхөөрөмж нь гальваник эсүүд эсвэл батерейгаас тэжээгддэг бол хүчдэлийг шаардлагатай түвшинд шилжүүлэх нь зөвхөн DC / DC хөрвүүлэгчийн тусламжтайгаар боломжтой юм.

Санаа нь маш энгийн: шууд хүчдэлийг ихэвчлэн хэдэн арван эсвэл бүр хэдэн зуун килогерц давтамжтайгаар ээлжлэн хүчдэл болгон хувиргаж, нэмэгдүүлж (бууруулж), дараа нь залруулж, ачаалалд нийлүүлдэг. Ийм хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн импульсийн хувиргагч гэж нэрлэдэг.

Жишээ нь 1.5V-ээс 5V хүртэл өсгөгч хувиргагч, зүгээр л компьютерийн USB гаралтын хүчдэл юм. Үүнтэй төстэй бага чадлын хувиргагчийг Aliexpress дээр зардаг.

Цагаан будаа. 1. Хөрвүүлэгч 1.5V/5V

Пульс хувиргагч нь 60..90% -ийн хооронд өндөр үр ашигтай байдаг тул сайн байдаг. Импульсийн хөрвүүлэгчдийн өөр нэг давуу тал нь өргөн хүрээний оролтын хүчдэл юм: оролтын хүчдэл нь гаралтын хүчдэлээс бага эсвэл илүү өндөр байж болно. Ерөнхийдөө DC/DC хувиргагчийг хэд хэдэн бүлэгт хувааж болно.

Хөрвүүлэгчдийн ангилал

Бууруулах, англи нэр томьёогоор step-down эсвэл buck

Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь дүрмээр бол оролтын хүчдэлээс бага байдаг: хяналтын транзисторын халаалтын мэдэгдэхүйц алдагдалгүйгээр та 12 ... 50 В-ийн оролтын хүчдэлтэй хэдхэн вольтын хүчдэл авах боломжтой. Ийм хөрвүүлэгчийн гаралтын гүйдэл нь ачааллын эрэлтээс хамаардаг бөгөөд энэ нь хөрвүүлэгчийн хэлхээний загварыг тодорхойлдог.

Доогуур хөрвүүлэгчийн өөр нэг англи нэр нь chopper юм. Энэ үгийг орчуулах сонголтуудын нэг нь таслагч юм. Техникийн ном зохиолд доош буулгах хөрвүүлэгчийг заримдаа "хопер" гэж нэрлэдэг. Одоохондоо энэ нэр томъёог санацгаая.

Өсөх, англи хэлээр бол step-up эсвэл boost

Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс өндөр байна. Жишээлбэл, 5V-ийн оролтын хүчдэлтэй бол гаралтын хүчдэл нь 30В хүртэл байж болох бөгөөд түүнийг жигд зохицуулах, тогтворжуулах боломжтой. Ихэнхдээ өдөөгч хөрвүүлэгчийг өдөөгч гэж нэрлэдэг.

Бүх нийтийн хувиргагч - SEPIC

Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс өндөр эсвэл бага байх үед өгөгдсөн түвшинд хадгалагдана. Оролтын хүчдэл нь мэдэгдэхүйц хязгаарт хэлбэлзэж болзошгүй тохиолдолд ашиглахыг зөвлөж байна. Жишээлбэл, машинд батерейны хүчдэл 9...14V дотор хэлбэлзэж болох боловч 12V-ийн тогтвортой хүчдэл авах шаардлагатай.

Урвуу хөрвүүлэгч

Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гол үүрэг нь тэжээлийн эх үүсвэртэй харьцуулахад урвуу туйлшралын гаралтын хүчдэлийг бий болгох явдал юм. Жишээлбэл, хоёр туйлт эрчим хүч шаардлагатай тохиолдолд маш тохиромжтой.

Дээр дурдсан бүх хөрвүүлэгчийг тогтворжуулж, тогтворгүй болгож, гаралтын хүчдэлийг оролтын хүчдэлд гальваник аргаар холбож эсвэл гальваник хүчдэлийн тусгаарлалттай байж болно. Энэ бүхэн нь хөрвүүлэгчийг ашиглах тодорхой төхөөрөмжөөс хамаарна.

DC/DC хувиргагчийн тухай цаашдын түүх рүү шилжихийн тулд та онолыг ерөнхийд нь ойлгох хэрэгтэй.

Алхам доош хөрвүүлэгч chopper - Бак хөрвүүлэгч

Түүний функциональ диаграммыг доорх зурагт үзүүлэв. Утаснууд дээрх сумнууд нь гүйдлийн чиглэлийг харуулдаг.

Зураг 2. Chopper тогтворжуулагчийн функциональ диаграмм

Uin оролтын хүчдэлийг оролтын шүүлтүүр - Cin конденсатор руу нийлүүлдэг. VT транзисторыг гол элемент болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь өндөр давтамжийн гүйдлийг шилжүүлдэг. Аль нь ч байж болно. Заасан хэсгүүдээс гадна хэлхээ нь VD цэнэгийн диод ба гаралтын шүүлтүүр - LCout-ийг агуулдаг бөгөөд үүнээс хүчдэлийг Rн ачаалалд өгдөг.

Ачаалал нь VT ба L элементүүдтэй цуваа холбогдсон байгааг харахад хялбар байдаг. Тиймээс хэлхээ нь дараалсан байна. Хүчдэлийн уналт хэрхэн үүсдэг вэ?

Импульсийн өргөн модуляци - PWM

Хяналтын хэлхээ нь тогтмол давтамжтай эсвэл тогтмол хугацаатай тэгш өнцөгт импульс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үндсэндээ ижил зүйл юм. Эдгээр импульсийг 3-р зурагт үзүүлэв.

Зураг 3. Импульсийг хянах

Энд t нь импульсийн хугацаа, транзистор нээлттэй, t нь завсарлага, транзистор хаалттай байна. Ti/T харьцааг "D" үсгээр тэмдэглэж, %% эсвэл зүгээр л тоогоор илэрхийлсэн үүргийн мөчлөгийн үүргийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, D нь 50% -тай тэнцэх үед D=0.5 болно.

Иймд D нь 0-ээс 1 хүртэл хэлбэлзэж болно. D=1 утгаараа түлхүүр транзистор бүрэн дамжуулалтын төлөвт, харин D=0 таслах төлөвт энгийнээр хэлбэл хаалттай байна. D=50% үед гаралтын хүчдэл нь оролтын талтай тэнцүү байх болно гэдгийг таахад хэцүү биш юм.

Гаралтын хүчдэл нь хяналтын импульсийн өргөнийг өөрчлөх замаар зохицуулагддаг нь тодорхой байна t , үнэн хэрэгтээ D коэффициентийг өөрчлөх замаар энэ зохицуулалтын зарчмыг (PWM) гэж нэрлэдэг. Бараг бүх шилжүүлэгч тэжээлийн хангамжид PWM-ийн тусламжтайгаар гаралтын хүчдэл тогтворждог.

Зураг 2 ба 6-д үзүүлсэн диаграммд PWM нь "Хяналтын хэлхээ" гэсэн шошготой тэгш өнцөгт хэлбэрээр "нуугдсан" бөгөөд энэ нь зарим нэмэлт функцийг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, энэ нь гаралтын хүчдэлийн зөөлөн эхлэл, алсаас асаах эсвэл хувиргагчийн богино залгааны хамгаалалт байж болно.

Ерөнхийдөө хувиргагчид маш өргөн хэрэглэгдэх болсон тул электрон эд анги үйлдвэрлэгчид бүх тохиолдолд PWM хянагч үйлдвэрлэж эхэлсэн. Төрөл бүрийн зүйл маш том тул тэдгээрийг жагсаахад бүхэл бүтэн ном хэрэгтэй болно. Тиймээс хөрвүүлэгчийг салангид элементүүдээр эсвэл тэдний ихэвчлэн "сул" хэлбэрээр угсрах нь хэний ч санаанд ордоггүй.

Түүнээс гадна бэлэн бага чадалтай хөрвүүлэгчийг Aliexpress эсвэл Ebay дээр хямд үнээр худалдаж авах боломжтой. Энэ тохиолдолд сонирхогчийн загварт суурилуулахын тулд оролт, гаралтын утсыг самбарт гагнах, шаардлагатай гаралтын хүчдэлийг тохируулахад хангалттай.

Гэхдээ 3-р зураг руугаа буцъя.Энэ тохиолдолд D коэффициент нь хэр удаан нээлттэй (1-р үе) эсвэл хаалттай (2-р үе) байхыг тодорхойлдог. Эдгээр хоёр фазын хувьд хэлхээг хоёр зургаар дүрсэлж болно. Тоонууд нь энэ үе шатанд ашиглагдаагүй элементүүдийг ХАРАХГҮЙ.

Зураг 4. 1-р үе шат

Транзистор нээлттэй үед тэжээлийн эх үүсвэрээс (гальван элемент, зай, Шулуутгагч) гүйдэл нь индуктив багалзуурыг L, ачаалал Rн, цэнэглэх конденсатор Cout-ээр дамждаг. Үүний зэрэгцээ гүйдэл нь ачааллын дундуур урсаж, конденсатор Cout болон ороомгийн L нь эрчим хүчийг хуримтлуулдаг. Ороомог ороомгийн индукцийн нөлөөгөөр одоогийн iL аажмаар өсдөг. Энэ үе шатыг шахах гэж нэрлэдэг.

Ачааллын хүчдэл тогтоосон утгад хүрсний дараа (хяналтын төхөөрөмжийн тохиргоогоор тодорхойлогддог) VT транзистор хаагдаж, төхөөрөмж хоёр дахь үе шат руу шилждэг - цэнэгийн үе шат. Зураг дээрх хаалттай транзисторыг огт харуулаагүй бөгөөд энэ нь байхгүй юм шиг байна. Гэхдээ энэ нь зөвхөн транзистор хаалттай гэсэн үг юм.

Зураг 5. 2-р үе шат

VT транзистор хаагдах үед тэжээлийн эх үүсвэр унтарсан тул ороомог дахь эрчим хүчийг дүүргэхгүй. L индукц нь ороомгийн ороомгоор дамжин урсах гүйдлийн хэмжээ, чиглэл өөрчлөгдөхөөс урьдчилан сэргийлэх хандлагатай байдаг.

Тиймээс гүйдэл тэр даруй зогсох боломжгүй бөгөөд "диодын ачаалал" хэлхээгээр хаагддаг. Үүнээс болж VD диодыг цэнэгийн диод гэж нэрлэдэг. Дүрмээр бол энэ нь өндөр хурдны Schottky диод юм. Хяналтын хугацаа буюу 2-р үе шат дууссаны дараа хэлхээ 1-р үе шат руу шилжиж, процесс дахин давтагдана. Үзэж буй хэлхээний гаралтын хамгийн их хүчдэл нь оролттой тэнцүү байж болох бөгөөд үүнээс өөр зүйл байхгүй. Оролтын хэмжээнээс их гаралтын хүчдэл авахын тулд өсгөгч хувиргагчийг ашигладаг.

Одоохондоо бид жижиглэгчийн хоёр үйлдлийн горимыг тодорхойлдог индукцийн хэмжээг танд сануулах хэрэгтэй. Хэрэв индукц хангалтгүй бол хөрвүүлэгч нь таслах гүйдлийн горимд ажиллах бөгөөд энэ нь тэжээлийн хангамжид бүрэн хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй.

Хэрэв индукц нь хангалттай том бол тасралтгүй гүйдлийн горимд ажиллах бөгөөд энэ нь гаралтын шүүлтүүрийг ашиглан долгионы зөвшөөрөгдөх түвшний тогтмол хүчдэлийг авах боломжийг олгодог. Доор авч үзэх өргөлтийн хувиргагчид мөн тасралтгүй гүйдлийн горимд ажилладаг.

Үр ашгийг бага зэрэг нэмэгдүүлэхийн тулд цэнэгийн диод VD-ийг MOSFET транзистороор сольсон бөгөөд энэ нь зөв цагт хяналтын хэлхээгээр нээгддэг. Ийм хөрвүүлэгчийг синхрон гэж нэрлэдэг. Хэрэв хөрвүүлэгчийн хүч хангалттай том бол тэдгээрийн хэрэглээ зөвтгөгддөг.

Хөрвүүлэгчийг шат ахиулах эсвэл нэмэгдүүлэх

Өргөтгөх хувиргагчийг ихэвчлэн бага хүчдэлийн цахилгаан хангамжид ашигладаг, жишээлбэл, хоёр, гурван батерейгаас, зарим дизайны бүрэлдэхүүн хэсэг нь гүйдэл багатай 12 ... 15V хүчдэл шаарддаг. Ихэнх тохиолдолд өргөлтийн хөрвүүлэгчийг товч бөгөөд тодорхой "өдөөгч" гэж нэрлэдэг.

Зураг 6. Өргөтгөх хөрвүүлэгчийн функциональ диаграм

Uin оролтын хүчдэлийг Cin оролтын шүүлтүүрт хэрэглэж, цуваа холбогдсон L болон шилжүүлэгч транзистор VT-д нийлүүлнэ. VD диод нь ороомог ба транзисторын ус зайлуулах хоолойн хоорондох холболтын цэгт холбогдсон. Ачаалал Rн ба шунт конденсатор Cout нь диодын нөгөө терминалтай холбогдсон байна.

VT транзисторыг яг дээр нь chopper хэлхээг тайлбарлахдаа тайлбарласны адил D тохируулгатай ажиллах цикл бүхий тогтвортой давтамжийн хяналтын дохиог үүсгэдэг хяналтын хэлхээгээр удирддаг (Зураг 3). VD диод нь гол транзисторын ачааллыг зөв цагт хаадаг.

Түлхүүр транзистор нээлттэй үед диаграммын дагуу ороомгийн L-ийн баруун гаралт нь Uin тэжээлийн эх үүсвэрийн сөрөг туйлтай холбогдсон байна. Эрчим хүчний эх үүсвэрээс нэмэгдэж буй гүйдэл (индукцийн нөлөөгөөр) ороомог болон нээлттэй транзистороор урсаж, энерги нь ороомогт хуримтлагддаг.

Энэ үед диод VD нь шилжүүлэгчийн хэлхээний ачаалал ба гаралтын конденсаторыг блоклодог бөгөөд ингэснээр гаралтын конденсаторыг задгай транзистороор цэнэглэхээс сэргийлдэг. Энэ агшинд ачаалал нь Cout конденсаторт хуримтлагдсан эрчим хүчээр тэжээгддэг. Мэдээжийн хэрэг, гаралтын конденсатор дээрх хүчдэл буурдаг.

Гаралтын хүчдэл тогтоосон хэмжээнээс бага зэрэг буурмагц (хяналтын хэлхээний тохиргоогоор тодорхойлогддог) гол транзистор VT хаагдаж, VD диодоор дамжуулж ороомогт хуримтлагдсан энерги нь Cout конденсаторыг цэнэглэдэг бөгөөд энэ нь конденсаторыг идэвхжүүлдэг. ачаалал. Энэ тохиолдолд ороомгийн L-ийн өөрөө индукцийн emf нь оролтын хүчдэлд нэмэгдэж, ачаалалд шилждэг тул гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс их байна.

Гаралтын хүчдэл тогтоосон тогтворжуулалтын түвшинд хүрэхэд хяналтын хэлхээ нь транзистор VT-ийг нээж, энерги хадгалах үе шатаас процесс давтагдана.

Бүх нийтийн хувиргагчид - SEPIC (нэг төгсгөлтэй анхдагч ороомгийн хөрвүүлэгч эсвэл тэгш хэмт бус ачаалалтай анхдагч индукц бүхий хөрвүүлэгч).

Ийм хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн ачаалал бага чадалтай үед ашигладаг бөгөөд оролтын хүчдэл нь гаралтын хүчдэлтэй харьцуулахад дээш эсвэл доошоо өөрчлөгддөг.

Зураг 7. SEPIC хувиргагчийн функциональ диаграмм

Зураг 6-д үзүүлсэн өргөлтийн хөрвүүлэгчийн хэлхээтэй маш төстэй боловч нэмэлт элементүүдтэй: конденсатор C1 ба ороомог L2. Эдгээр элементүүд нь хүчдэлийг бууруулах горимд хөрвүүлэгчийн ажиллагааг хангадаг.

SEPIC хувиргагчийг оролтын хүчдэл өргөнөөр хэлбэлздэг хэрэглээнд ашигладаг. Жишээ нь 4V-35V-аас 1.23V-32V хүртэл өсгөх хүчдэлийн шатыг дээш/доош хөрвүүлэгч зохицуулагч юм. Энэ нэрийн дор хөрвүүлэгчийг Хятадын дэлгүүрүүдэд зардаг бөгөөд хэлхээг 8-р зурагт үзүүлэв (зураг дээр дарж томруулна уу).

Зураг 8. SEPIC хувиргагчийн бүдүүвч диаграм

Зураг 9-д үндсэн элементүүдийн тэмдэглэгээ бүхий самбарын харагдах байдлыг харуулав.

Зураг 9. SEPIC хөрвүүлэгчийн харагдах байдал

Зураг дээр 7-р зурагт заасны дагуу үндсэн хэсгүүдийг харуулав. L1 L2 хоёр ороомог байгааг анхаарна уу. Энэ функц дээр үндэслэн та үүнийг SEPIC хөрвүүлэгч гэдгийг тодорхойлж болно.

Самбарын оролтын хүчдэл нь 4…35V дотор байж болно. Энэ тохиолдолд гаралтын хүчдэлийг 1.23…32V дотор тохируулж болно. Хөрвүүлэгчийн ажиллах давтамж нь 500 кГц. 50 х 25 х 12 мм хэмжээтэй жижиг хэмжээтэй самбар нь 25 Вт хүртэл хүчийг өгдөг. Хамгийн их гаралтын гүйдэл 3А хүртэл.

Гэхдээ энд нэг зүйлийг хэлэх хэрэгтэй. Хэрэв гаралтын хүчдэлийг 10 В-д тохируулсан бол гаралтын гүйдэл 2.5А (25 Вт) -аас их байж болохгүй. Гаралтын хүчдэл 5V, хамгийн их гүйдэл 3А бол хүч нь ердөө 15Вт болно. Энд гол зүйл бол үүнийг хэтрүүлэхгүй байх явдал юм: зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээг хэтрүүлж болохгүй, эсвэл зөвшөөрөгдөх гүйдлийн хязгаараас хэтэрч болохгүй.