Artikulli përshkruan metoda premtuese për përmirësimin e efikasitetit të furnizimit me energji komutuese. Në veçanti, metoda pothuajse rezonante e kontrollit të transistorëve të fuqisë dhe metoda e korrigjimit sinkron. Përshkruhen tiparet e përdorimit të këtyre metodave, tregohet zbatimi praktik në kontrolluesin Renesas HA16163.
Baza moderne e elementeve bën të mundur marrjen e një efikasiteti mjaft të lartë në zgjidhjet klasike PWM - deri në ~ 95%. Në dizajnet buxhetore, ku karakteristikat e peshës dhe madhësisë nuk janë të rëndësishme, ato kënaqen me karakteristika më modeste. Por ka aplikacione ku madhësia dhe efikasiteti janë në radhë të parë - furnizimet me energji për industrinë e mbrojtjes, për avionët, fuqia e serverit (ftohje pasive), burime të vogla për laptopë, telekomunikacion, etj. Humbjet kryesore në një furnizim klasik me energji komutuese PWM shpërndahen afërsisht si më poshtë - 50% çelsat e fuqisë, 40% ndreqës në dalje, 10% transformator dhe snubbers. Siç mund ta shihni, humbjet kryesore në formën e nxehtësisë shpërndahen në elementët kryesorë dhe ndreqësin e daljes. Humbjet dinamike në tranzistorët kyç zvogëlohen ndjeshëm për shkak të mënyrës së ndërrimit të butë (metoda e kontrollit rezonant dhe kuazi-rezonant). Kjo ju lejon të përdorni tranzistorë më të ngadaltë në frekuenca më të larta konvertimi ose të përdorni transistorë të rregullt në masë për të marrë frekuenca konvertimi disa herë më të larta se në një topologji standarde PWM. Kur kaloni çelsat me rrymë zero (ZNT) ose me tension zero (ZVN), humbjet në elementët e snubber zvogëlohen ndjeshëm, në disa raste madje është e mundur të braktisni snubber.
Përdorimi i qarkut pothuajse rezonant ofron avantazhet e mëposhtme - efikasitet më të lartë se qarqet klasike PWM, një gamë të gjerë ngarkese (në kontrast me një qark rezonant me kontroll të frekuencës). Në një qark pothuajse rezonant, ndryshe nga një qark rezonant, qarku oscilues nuk grumbullon energji, por merr pjesë vetëm në transferimin e energjisë në ngarkesë. Kjo ju lejon të mos përdorni përbërësit mbresëlënës të qarkut rezonant. Sidoqoftë, qarku pothuajse rezonant ka të metën e tij - kur ngarkesa zvogëlohet, qarku kalon në një modalitet kalimi të fortë dhe efikasiteti bie. Në intervalin e ngarkesës ku ndodh ndërrimi i butë, qarku lëshon një spektër të ngushtë ndërhyrjesh që është më e lehtë për t'u shtypur.
Humbjet në ndreqësin e daljes në rangun nga njësitë në qindra vat, në tensionet e daljes 1.8-80 V, mund të reduktohen ndjeshëm për shkak të korrigjimit sinkron.
Konsideroni një qark të një konverteri pothuajse rezonant me ndreqje sinkron. Figura 7. tregon një diagram kohor që shpjegon funksionimin e konvertuesit.
Koha 1 - Fig.1
Në momentin t0, transistorët S3 dhe S6 janë të hapur, voltazhi i furnizimit Vin është i lidhur përmes induktorit Lr me mbështjelljen parësore të transformatorit, në mbështjelljen dytësore shfaqet një tension në proporcion me tensionin në mbështjelljen parësore. Tastet e ndreqësit sinkron S14S15 janë të fikur, S16S17 janë të ndezur. Tensioni nga mbështjellja kryesore përmes induktorit L1 furnizohet me ngarkesën.
Koha 2 - Fig.2
Në kohën t1, tranzistori S3 është i ndezur. Kur transistori S6 është i fikur, një rritje e tensionit vetë-induksion ndodh në induktorin rezonant Lr. Ndërprerësit S14S15 dhe S16S17 të ndreqësit të daljes janë ndezur, duke mbyllur kështu mbështjelljen e daljes, energjia e ruajtur në induktorin rezonant Lr shkon në kapacitetin e daljes së tranzitorit S6 - C12, C12 ngarkohet me një shpejtësi ku N = N1 / N2 është raporti i transformimit Iload është rryma e ngarkesës, C12 është kapaciteti i transistorit në dalje 
Fig.1
Fig.2
Koha 3 - Fig.3
Në kohën t2, tranzistori S4 ndizet. Deri në këtë kohë, kapaciteti i daljes së tranzistorit S6-C12 ngarkohet në tensionin e furnizimit Vin (në mënyrë që kalimi të ndodhë në tension zero me humbje minimale). Vonesa e ndezjes së tranzistorit S4 - 
Koha 4 - Fig.4
Në kohën t3, transistori S3 fiket, kapaciteti i daljes së transistorit S5-C11 shkarkohet. Ekziston një transferim i energjisë nga kondensatori C11 në induktorin rezonant Lr. Në qark ndodhin lëkundje të lira harmonike. Frekuenca rezonante natyrore e qarkut 
Fig.3
Fig.4
Koha 6 - Fig.6
Në kohën t5, kur arrihet voltazhi zero në kapacitetin C11, tranzistori S5 ndizet. Rryma në mbështjelljen e daljes ndryshon drejtimin e saj, voltazhi i mbështjelljes dytësore lidhet me ngarkesën përmes induktorit L2.
Oriz. 5
Fig.6
Fig.7
Prodhuesi i pajisjeve elektronike Renesas prodhon kontrolluesin ZVS pothuajse rezonant HA16163, i cili ka 4 dalje të rrymës së ulët për kontrollin e një ure konverteri dhe 2 dalje për kontrollin e çelsave ndreqës sinkron. Mikroqarku ju lejon të ndërtoni mbi bazën e tij konvertues me një frekuencë komutimi prej 1 MHz (frekuenca e oshilatorit 2 MHz)!
Mikroqarku ka funksionet e mëposhtme:
- fillimi i butë;
- aftësia për të ndezur / fikur konvertuesin përmes një hyrje shtesë të mikroqarkut;
- hyrje për sinkronizimin e jashtëm;
- kufizimi cikël pas cikli i rrymës së ngarkesës;
- mbyllja e plotë e mikroqarkut në rast të një qarku të shkurtër;
- mikroqarku ka një përforcues gabimi të integruar;
- çipi përmban 3 dalje, duke ju lejuar të programoni vonesa në daljet A dhe B, C dhe D, E dhe F.
Figura 8 tregon një qark tipik komutues. Si drejtues për daljet A, B, C, D, ju mund të përdorni drejtuesit e integruar gjysmë urë, një gamë e gjerë është paraqitur nga International Rectifier. Është gjithashtu e mundur të përdoren drejtuesit në elementë diskretë duke përdorur izolimin e transformatorit. Si drejtues për daljet E dhe F (bazuar në kërkesat e izolimit në anën parësore - dytësore të konvertuesit) duhet të përdoren si drejtues optikë ose transformatorë izolues.
Fig.8
Vëmë re pikat e rëndësishme që duhet të merren parasysh gjatë projektimit të një konverteri kuazi-rezonant
65 nanometra është synimi i radhës i uzinës Zelenograd Angstrem-T, i cili do të kushtojë 300-350 milionë euro. Ndërmarrja tashmë ka paraqitur një kërkesë për një kredi të butë për modernizimin e teknologjive të prodhimit në Vnesheconombank (VEB), njoftoi Vedomosti këtë javë, duke cituar Leonid Reiman, Kryetar i Bordit të Drejtorëve të uzinës. Tani Angstrem-T po përgatitet të nisë një linjë për prodhimin e çipave me një topologji 90nm. Pagesat për kredinë e mëparshme VEB, për të cilën është blerë, do të fillojnë në mesin e vitit 2017.
Pekini u shemb Wall Street
Indekset kryesore të SHBA-së shënuan ditët e para të Vitit të Ri me një rënie rekord, miliarderi George Soros tashmë ka paralajmëruar se bota është në pritje të një përsëritjeje të krizës së 2008-ës.
Procesori i parë rus i konsumatorit Baikal-T1 me një çmim prej 60 dollarë është hedhur në prodhim masiv
Kompania Baikal Electronics në fillim të 2016 premton të lëshojë në prodhim industrial procesorin rus Baikal-T1 me vlerë rreth 60 dollarë. Pajisjet do të jenë të kërkuara nëse kjo kërkesë krijohet nga shteti, thonë pjesëmarrësit e tregut.
MTS dhe Ericsson së bashku do të zhvillojnë dhe zbatojnë 5G në Rusi
PJSC "Mobile TeleSystems" dhe Ericsson nënshkruan marrëveshje për bashkëpunim në zhvillimin dhe zbatimin e teknologjisë 5G në Rusi. Në projektet pilot, përfshirë gjatë Kupës së Botës 2018, MTS synon të testojë zhvillimet e shitësit suedez. Në fillim të vitit të ardhshëm, operatori do të nisë dialogun me Ministrinë e Telekomit dhe Komunikimeve Masive për formimin e kërkesave teknike për gjeneratën e pestë të komunikimeve celulare.
Sergey Chemezov: Rostec është tashmë një nga dhjetë korporatat më të mëdha inxhinierike në botë
Në një intervistë me RBC, kreu i Rostec, Sergey Chemezov, iu përgjigj pyetjeve djegëse: për sistemin Platon, problemet dhe perspektivat e AVTOVAZ, interesat e Korporatës Shtetërore në biznesin farmaceutik, foli për bashkëpunimin ndërkombëtar nën presionin e sanksioneve, importin. zëvendësim, riorganizim, strategji zhvillimi dhe mundësi të reja në kohë të vështira.
Rostec është "i mbrojtur" dhe shkel dafinat e Samsung dhe General Electric
Bordi Mbikëqyrës i Rostec miratoi "Strategjinë e Zhvillimit deri në vitin 2025". Detyrat kryesore janë rritja e pjesës së produkteve civile të teknologjisë së lartë dhe arritja e General Electric dhe Samsung në treguesit kryesorë financiarë.
Parimi për vëmendjen tuaj është një pajisje me një efikasitet mbi 100%, do të thoni se kjo është një false dhe gjithçka nuk është e vërtetë, por kjo nuk është e vërtetë. Pajisja u montua në pjesët shtëpiake. Ekziston një veçori në hartimin e transformatorit, transformatori në formë W me një hendek në mes, por ka një magnet neodymium në hendek, i cili vendos impulsin fillestar në spiralen e reagimit. Bobinat e marrjes mund të mbështillen në çdo drejtim, por në të njëjtën kohë, saktësia e bizhuterive nevojitet në mbështjelljen e tyre, ato duhet të kenë të njëjtën induktivitet. Nëse kjo nuk vërehet, atëherë nuk do të ketë rezonancë, një voltmetër i lidhur paralelisht me baterinë do t'ju informojë për këtë. Unë nuk gjeta një aplikim të veçantë në këtë dizajn, por ju mund të lidhni një burim drite në formën e llambave inkandeshente.
Specifikimet në rezonancë:
Efikasiteti mbi 100%
Rryma e kundërt 163-167 miliamps (nuk e di se si ndodh, por bateria po ngarkohet)
Konsumi aktual 141 miliamps (rezulton se 20 milliamps është energji falas dhe shkon për të karikuar baterinë)
Spirale me tela të kuqe L1
Spirale teli jeshile L2
Teli i zi është mbështjellja e marrjes.
Vendosja
Nga përvoja ime, isha i bindur se mbështjellja L1 me të njëjtin tel është më e lehtë për t'u akorduar në rezonancë me L2, duke krijuar më shumë rrymë sesa konsumohet. Siç e kuptoj unë, krijohet rezonancë ferromagnetike, e cila ushqen ngarkesën dhe ngarkon baterinë me një rrymë të madhe. Për të rregulluar rezonancën, duhet të ketë dy mbështjellje identike ose një; kur pajisja ndizet, ato lëvizin nën ngarkesën e llambës në formën e inkandeshencës (në rastin tim, një llambë 12 Volt 5 Watt). Për të rregulluar, lidhni një voltmetër paralelisht me baterinë dhe filloni të lëvizni spiralen(at). Në rezonancë, voltazhi i baterisë duhet të fillojë të rritet. Pasi të keni arritur një prag të caktuar, bateria do të ndalojë ngarkimin dhe shkarkimin. Ju duhet të instaloni një ngrohës të madh në tranzistor. Në rastin e dy mbështjelljeve, gjithçka është më e ndërlikuar, pasi është e nevojshme t'i mbështjellni ato në mënyrë që induksionet praktikisht të mos ndryshojnë, me ngarkesa të ndryshme, vendndodhja e mbështjelljes së djathtë dhe të majtë do të ndryshojë. Nëse këto rregulla akordimi nuk respektohen, atëherë rezonanca mund të mos ndodhë dhe ne do të marrim një konvertues të thjeshtë nxitës me efikasitet të lartë. Parametrat e bobinave të mia janë 1:3, domethënë, L1 8 kthesa, L2 24 kthesa, të dyja me të njëjtin seksion kryq teli. L1 mbështillet mbi L2. Bobina të lëvizshme pa marrë parasysh çfarë teli, por unë kam 1.5 mm.
Foto
Pajisja e përfunduar në gjendje jo rezonante (mbështjelljet e lidhura në seri)
Testi i vetë-ushqyerjes nga një spirale e lëvizshme përmes një diode. (Rezultati: dështon, shkon për 14 sekonda me prishje)
Gjendja e rezonancës në një spirale pa vetë-ushqyer përmes diodës. Eksperimenti ishte i suksesshëm, me baterinë e lidhur, konverteri punoi për 37 orë e 40 minuta, pa humbje të tensionit në bateri në fillim të eksperimentit, tensioni i baterisë ishte 7.15 volt, deri në fund 7.60 volt. Kjo përvojë ka vërtetuar se konverteri është në gjendje të japë efikasitet mbi 100%. Për ngarkesën, kam përdorur një llambë inkandeshente 12 Volt 5 Watts. Unë refuzova të provoja të përdorja pajisje të tjera, pasi fusha magnetike rreth pajisjes është shumë e fortë dhe krijon ndërhyrje brenda një rrezeje prej një metër e gjysmë, radioja ndalon së punuari brenda një rrezeje prej 10 metrash.
Lista e elementeve të radios
| Emërtimi | Lloji | Emërtimi | sasi | shënim | Dyqan | blloku im i shënimeve |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | tranzistor bipolar | KT819A | 1 | KT805 | Në bllokun e shënimeve | |
| C1 | Kondensator | 0.1uF | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
| C2 | kondensator elektrolitik | 50uF 25V | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
| R1 | Rezistencë | 2.2 kOhm | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
| R2 | Rezistencë | 62 ohm | 1 | Në bllokun e shënimeve | ||
| shkopi 1 | Bateria | 12 Volt | 1 |
Pajisja e përshkruar siguron një efikasitet jashtëzakonisht të lartë të konvertimit, lejon që tensioni i daljes të rregullohet dhe stabilizohet dhe funksionon në mënyrë të qëndrueshme me fuqi të ndryshme të ngarkesës. Ky lloj konvertuesish është interesant dhe i pamerituar pak i përhapur - pothuajse rezonant, i cili kryesisht është i kursyer nga të metat e qarqeve të tjera të njohura. Ideja e krijimit të një konverteri të tillë nuk është e re, por zbatimi praktik është bërë i realizueshëm relativisht kohët e fundit, pas ardhjes së tranzistorëve të fuqishëm të tensionit të lartë që lejojnë një rrymë të konsiderueshme pulsi kolektori me një tension ngopjeje prej rreth 1.5 V. Dallimi kryesor tipari dhe avantazhi kryesor i këtij lloji të furnizimit me energji elektrike është efikasiteti i lartë i konvertuesit të tensionit, duke arritur në 97 ... 98% pa marrë parasysh humbjet në ndreqësin e qarkut sekondar, i cili kryesisht përcakton rrymën e ngarkesës.
Nga një konvertues konvencional i pulsit, në të cilin, në kohën kur mbyllen transistorët komutues, rryma që rrjedh përmes tyre është maksimale, ajo kuazi-rezonante ndryshon në atë që në kohën kur mbyllen transistorët, rryma e kolektorit të tyre është afër zeros. Për më tepër, një rënie e rrymës deri në kohën e mbylljes sigurohet nga elementët reaktivë të pajisjes. Ai ndryshon nga ai rezonant në atë që frekuenca e konvertimit nuk përcaktohet nga frekuenca rezonante e ngarkesës së kolektorit. Për shkak të kësaj, është e mundur të rregulloni tensionin e daljes duke ndryshuar frekuencën e konvertimit dhe të zbatoni stabilizimin e këtij tensioni. Meqenëse elementët reaktivë e zvogëlojnë rrymën e kolektorit në minimum deri në mbylljen e transistorit, rryma bazë gjithashtu do të jetë minimale dhe, për rrjedhojë, koha e mbylljes së tranzitorit reduktohet në vlerën e kohës së hapjes. Kështu, problemi i rrymës që lind gjatë ndërrimit është hequr plotësisht. Në fig. 4.22 tregon një diagram skematik të një furnizimi me energji të pastabilizuar vetë-gjenerues.
Karakteristikat kryesore teknike:
Efikasiteti i përgjithshëm i bllokut,%................................................ ........ .........92;
Tensioni i daljes, V, me rezistencë ndaj ngarkesës 8 Ohm....... 18;
Frekuenca e funksionimit të konvertuesit, kHz .......................................... ... 20;
Fuqia maksimale e daljes, W .............................................. 55;
Amplituda maksimale e valëzimit të tensionit të daljes me frekuencën e funksionimit, V
Pjesa kryesore e humbjeve të energjisë në njësi bie në ngrohjen e "diodave ndreqës të qarkut dytësor, dhe efikasiteti i vetë konvertuesit është i tillë që nuk ka nevojë për zhytës të nxehtësisë për transistorët. Humbja e energjisë në secilin prej tyre nuk i kalon 0,4 W. Nuk kërkohet gjithashtu përzgjedhje speciale e transistorëve për asnjë parametër. Kur dalja mbyllet ose fuqia maksimale e daljes tejkalohet, gjenerimi prishet, duke mbrojtur transistorët nga mbinxehja dhe prishja.
Filtri, i përbërë nga kondensatorët C1...C3 dhe mbytja LI, L2, është projektuar për të mbrojtur furnizimin me energji elektrike nga ndërhyrja me frekuencë të lartë nga konverteri. Fillimi i oshilatorit siguron qarkun R4, C6 dhe kondensatorin C5. Lëkundjet krijohen si rezultat i veprimit të një reagimi pozitiv përmes transformatorit T1, dhe frekuenca e tyre përcaktohet nga induktiviteti i mbështjelljes primare të këtij transformatori dhe rezistenca e rezistencës R3 (me rritjen e rezistencës, frekuenca rritet).
Induktorët LI, L2 dhe transformatori T1 janë mbështjellë në bërthama magnetike unaze identike K12x8x3 të bëra nga ferrit 2000 NM. Mbështjelljet e induktorit kryhen njëkohësisht, “në dy tela”, me tel PELSHO-0.25; numri i rrotullimeve është 20. Mbështjellja I e transformatorit TI përmban 200 rrotullime teli PEV-2-0.1, të mbështjellë me shumicë, në mënyrë të barabartë në të gjithë unazën. Dredha-dredha II dhe III janë mbështjellë "në dy tela" - 4 kthesa teli PELSHO-0,25; mbështjellja IV është një spirale e të njëjtit tel. Për transformatorin T2, u përdor një qark magnetik unazor K28x16x9 i bërë nga ferrit 3000NN. Dredha-dredha I përmban 130 rrotullime teli PELI10-0,25, të shtruara kthesë në kthesë. Dredha-dredha II dhe III - 25 rrotullime teli PELSHO-0,56 secila; dredha-dredha - "në dy tela", në mënyrë të barabartë përgjatë unazës.
Induktori L3 përmban 20 rrotullime teli PELI10-0.25 të mbështjellë në dy bërthama magnetike unazore K12x8x3 prej ferrit 2000NM të palosur së bashku. Diodat VD7, VD8 duhet të instalohen në lavamanët e nxehtësisë me një zonë shpërndarjeje prej të paktën 2 cm2 secila.
Pajisja e përshkruar ishte projektuar për t'u përdorur në lidhje me stabilizuesit analogë për vlera të ndryshme të tensionit, kështu që nuk kishte nevojë për shtypje të thellë të valëzimit në daljen e njësisë. Ripple mund të reduktohet në nivelin e kërkuar duke përdorur filtra LC të zakonshëm në raste të tilla, të tilla si, për shembull, në një version tjetër të këtij konverteri me karakteristikat kryesore teknike të mëposhtme:
Tensioni nominal i daljes, V .............................................. 5,
Rryma maksimale e daljes, A .............................................. .........2;
Amplituda maksimale e pulsimit, mV ...................................................50;
Ndryshim në tensionin e daljes, mV, jo më shumë, kur ndryshon rryma e ngarkesës
nga 0,5 në 2 A dhe tensioni i rrjetit nga 190 në 250 V ..............................150;
Frekuenca maksimale e konvertimit, kHz .............................. 20.
Skema e një furnizimi me energji të stabilizuar të bazuar në një konvertues kuazi-rezonant është paraqitur në fig. 4.23.
Tensioni i daljes stabilizohet nga një ndryshim përkatës në frekuencën e funksionimit të konvertuesit. Ashtu si në bllokun e mëparshëm, transistorët e fuqishëm VT1 dhe VT2 nuk kanë nevojë për zhytës të nxehtësisë. Kontrolli simetrik i këtyre transistorëve zbatohet duke përdorur një gjenerator të veçantë të impulsit master të montuar në një çip DDI. Këmbëza DD1.1 punon në gjeneratorin aktual.
Impulset kanë një kohëzgjatje konstante të vendosur nga qarku R7, C12. Periudha ndryshohet nga qarku OS, i cili përfshin optobashkuesin U1, në mënyrë që tensioni në dalje të njësisë të mbahet konstant. Periudha minimale përcakton qarkun R8, C13. Këmbëza DDI.2 ndan frekuencën e këtyre impulseve me dy, dhe voltazhi i gjarpërimit furnizohet nga dalja direkte në amplifikatorin e rrymës së tranzitorit VT4, VT5. Më tej, pulset e kontrollit të përforcuar me rrymë dallojnë qarkun R2, C7, dhe më pas, të shkurtuar tashmë në një kohëzgjatje prej afërsisht 1 μs, ato hyjnë përmes transformatorit T1 në qarkun bazë të transistorëve VT1, VT2 të konvertuesit. Këto impulse të shkurtra shërbejnë vetëm për të ndërruar transistorët - duke mbyllur njërin prej tyre dhe duke hapur një tjetër.
Për më tepër, fuqia kryesore nga gjeneratori i ngacmimit konsumohet vetëm në momentet e ndërrimit të transistorëve të fuqishëm, prandaj rryma mesatare e konsumuar prej tij është e vogël dhe nuk kalon 3 mA, duke marrë parasysh rrymën e diodës Zener VD5. Kjo ju lejon ta fuqizoni atë drejtpërdrejt nga rrjeti primar përmes rezistencës shuarëse R1. Transistori VT3 është një përforcues i tensionit të sinjalit të kontrollit, si në një stabilizues kompensimi. Koeficienti i stabilizimit të tensionit të daljes së bllokut është drejtpërdrejt proporcional me koeficientin e transferimit të rrymës statike të këtij transistori.
Përdorimi i një optobashkues transistor U1 siguron izolim të besueshëm galvanik të qarkut dytësor nga rrjeti elektrik dhe imunitet të lartë të zhurmës në hyrjen e kontrollit të oshilatorit kryesor. Pas ndërrimit të ardhshëm të transistorëve VT1, VT2, kondensatori CJ fillon të rimbushet dhe tensioni në bazën e tranzitorit VT3 fillon të rritet, rryma e kolektorit gjithashtu rritet. Si rezultat, hapet transistori optobashkues, duke mbajtur kondensatorin kryesor të oshilatorit C13 në një gjendje të shkarkuar. Pas mbylljes së diodave ndreqës VD8, VD9, kondensatori SU fillon të shkarkohet në ngarkesë dhe voltazhi në të bie. Transistori VT3 mbyllet, si rezultat i të cilit fillon ngarkimi i kondensatorit C13 përmes rezistorit R8. Sapo kondensatori të ngarkohet në tensionin e kalimit të këmbëzës DD1.1, një nivel i tensionit të lartë do të vendoset në daljen e tij direkte. Në këtë moment, bëhet ndërrimi tjetër i transistorëve VT1, VT2, si dhe shkarkimi i kondensatorit SI përmes transistorit të hapur të optoçiftit.
Fillon procesi tjetër i rimbushjes së kondensatorit SU, dhe këmbëza DD1.1 pas 3 ... 4 μs do të kthehet përsëri në gjendjen zero për shkak të konstantës së vogël kohore të qarkut R7, C12, pas së cilës i gjithë cikli i kontrollit është përsëritet, pavarësisht se cili prej transistorëve është VT1 ose VT2 - i hapur në gjysmën e periudhës aktuale. Kur burimi ndizet, në momentin fillestar, kur kondensatori SU shkarkohet plotësisht, nuk ka rrymë përmes LED-së së optoçiftit, frekuenca e gjenerimit është maksimale dhe përcaktohet në konstantën kryesore të kohës së qarkut R8, C13 ( konstanta kohore e qarkut R7, C12 është disa herë më pak). Me vlerësimet e këtyre elementeve të treguara në diagram, kjo frekuencë do të jetë rreth 40 kHz, dhe pas ndarjes me një shkas DDI.2, do të jetë 20 kHz. Pas ngarkimit të kondensatorit SU në tensionin e funksionimit, sistemi operativ i lakut stabilizues në elementët VD10, VT3, U1 hyn në punë, pas së cilës frekuenca e konvertimit tashmë do të varet nga tensioni i hyrjes dhe rryma e ngarkesës. Luhatjet e tensionit në kondensatorin SU zbuten nga filtri L4, C9. Mbytje LI, L2 dhe L3 janë të njëjta si në bllokun e mëparshëm.
Transformatori T1 është bërë në dy bërthama magnetike unazore K12x8x3 prej ferrit 2000NM të palosur së bashku. Dredha-dredha kryesore është e mbështjellë në masë në mënyrë të barabartë në të gjithë unazën dhe përmban 320 rrotullime teli PEV-2-0.08. Mbështjelljet II dhe III përmbajnë 40 rrotullime teli PEL1110-0.15; ato janë mbështjellë “në dy tela”. Dredha-dredha IV përbëhet nga 8 rrotullime të telit PELSHO-0,25. Transformatori T2 është bërë në një qark magnetik unazor K28x16x9 të bërë nga ferrit 3000NN. Dredha-dredha I - 120 rrotullime teli PELSHO-0.15, dhe II dhe III - 6 rrotullime teli PEL1110-0.56 plagë "në dy tela". Në vend të telit PELSHO, mund të përdorni telin PEV-2 të diametrit të duhur, por në të njëjtën kohë, midis mbështjelljeve duhet të vendosen dy ose tre shtresa pëlhure të llakuar.
Choke L4 përmban 25 rrotullime teli PEV-2-0.56, të mbështjellë në një qark magnetik unazor K12x6x4.5 të bërë nga ferrit 100NN1. Çdo mbytje e gatshme me një induktivitet prej 30 ... 60 μH për një rrymë ngopje prej të paktën 3 A dhe një frekuencë funksionimi prej 20 kHz është gjithashtu i përshtatshëm. Të gjitha rezistorët fiks janë MJIT. Rezistenca R4 - e akorduar, e çdo lloji. Kondensatorët C1 ... C4, C8 - K73-17, C5, C6, C9, SU - K50-24, pjesa tjetër - KM-6. Dioda zener KS212K mund të zëvendësohet me KS212Zh ose KS512A. Diodat VD8, VD9 duhet të instalohen në radiatorë me një zonë shpërndarjeje prej të paktën 20 cm2 secila. Efikasiteti i të dy blloqeve mund të rritet nëse përdoren dioda Schottky në vend të diodave KD213A, për shembull, ndonjë nga seritë KD2997. Në këtë rast, zhytësit e nxehtësisë për diodat nuk kërkohen.
Furnizimi me energji pothuajse rezonante gjysmë urë
Për të përmirësuar karakteristikat e furnizimit me energji komutuese të montuar në bazë të konvertuesve të urës dhe gjysmë urës, në veçanti, për të zvogëluar gjasat e një rryme të përçuar dhe për të rritur efikasitetin, autorët propozojnë transferimin e burimeve të tilla në një mënyrë pothuajse rezonante të operacion. Artikulli i përshkruar ofron një shembull praktik të një furnizimi të tillë me energji elektrike.
Shpesh, për të zvogëluar madhësinë dhe peshën, furnizimet me energji elektrike (PS) me një transformator rrjeti zëvendësohen nga konvertuesit e tensionit të pulsit. Përfitimi nga kjo është i dukshëm: pesha dhe dimensionet më të vogla, konsumi dukshëm më i ulët i bakrit për produktet dredha-dredha, efikasiteti i lartë i IP. Sidoqoftë, furnizimet me energji pulsuese kanë gjithashtu disavantazhe: përputhshmëri e dobët elektromagnetike, mundësia e kalimit të rrymës përmes transistorëve në konvertuesit shtytës, nevoja për të futur qarqe mbrojtëse nga mbirryma, vështirësia e fillimit në një ngarkesë kondensative pa marrë masa të veçanta për të kufizuar karikimin. aktuale.
Konsideroni, duke përdorur shembullin e një konverteri të tensionit të autogjeneratorit me gjysmë urë push-tërheqëse, se si, në një masë të caktuar, këto disavantazhe mund të eliminohen ose zvogëlohen duke ndryshuar mënyrën e tij të funksionimit. Le ta përkthejmë konvertuesin në një mënyrë funksionimi pothuajse rezonante duke futur një qark rezonant. Forma e rrymës përmes mbështjelljes parësore të transformatorit të pulsit në këtë rast është paraqitur në fig. 1.
Në fig. 2 tregon format e valëve të tensionit dhe rrymës për një nga transistorët komutues. Nga shifrat mund të shihet se konverteri funksionon në një mënyrë pothuajse rezonante - në këtë rast nuk ka rrymë përmes.
Tensioni në bazën e tranzistorit komutues zvogëlohet dhe deri në fund të pulsit bëhet i barabartë me zero. Kështu, kalimi në një mënyrë funksionimi pothuajse rezonante eliminon plotësisht humbjet dinamike në transistorët e ndërrimit dhe problemet që lidhen me përputhshmërinë elektromagnetike të pajisjeve të ndjeshme me një MT pulsuese, pasi spektri i lëkundjeve të krijuara është ngushtuar ndjeshëm.
Një konvertues gjysmë urë ndryshon nga një urë shtytëse në një numër më të vogël transistorësh të përdorur; nga një shtytje-tërheqje me një dalje mesatare - gjysma e tensionit në transistorë. Një konvertues vetëlëkundës ndryshon nga konvertuesit me një oshilator kryesor, para së gjithash, nga numri minimal i elementeve, efikasiteti maksimal i mundshëm dhe përdorimi i një transformatori ndihmës të ngopur është i garantuar për të përjashtuar mundësinë e një rryme të përçuar.
Skema e një IP pothuajse rezonante gjysmë urë, pa disavantazhet e mësipërme, është paraqitur në Fig. 3.
(Kliko per te zmadhuar)
Karakteristikat kryesore teknike
- Intervali i ndryshimit të tensionit të furnizimit, V....198...264
- Efikasiteti maksimal,%......92
- Tensioni i daljes, V, me rezistencë ndaj ngarkesës 36 Ohm......36
- Intervali i punës së frekuencës së konvertimit, kHz......12...57
- Fuqia maksimale e daljes, W ...... 70
- Amplituda maksimale e valëzimeve të tensionit të daljes me frekuencë pune, V......2.2
Furnizimi me energji elektrike përmban nyjet e mëposhtme: S1C2L1 filtër për shtypjen e zhurmës, i cili parandalon depërtimin e valëve me frekuencë të lartë të krijuara nga konverteri në rrjetin e furnizimit; ndreqësi i rrjetit VD1 me kondensator filtri C3; qarqet mbrojtëse kundër mbingarkesës dhe qarqeve të shkurtra në ngarkesë R1R2VD2K1U1VD3VD4R6R7C7. Qarku mbrojtës konsumon një rrymë të vogël, kështu që ka pak efekt në efikasitetin e përgjithshëm të burimit, por nëse është e nevojshme, efikasiteti mund të rritet pak duke zëvendësuar diodën zener VD2 me një tension më të lartë. Rezistorët R6 dhe R7 formojnë ndarësin e tensionit të nevojshëm për të ndezur diodën emetuese të optoçiftit të tiristorit. Nëse këto rezistorë fikse zëvendësohen nga një ndryshore e vetme, është e mundur të rregullohet pragu i përgjigjes së mbrojtjes në një gamë shumë të gjerë. Nëse planifikohet të fuqizohet një ngarkesë me një kapacitet të madh (më shumë se 5000 mikrofarad), për të shmangur alarmet e rreme të mbrojtjes, kapaciteti i kondensatorit C7 duhet të rritet, por koha e pritjes para se të ndizet burimi do të rritje në këtë rast.
Elementet R3, R4, C4, C5 formojnë një ndarës të tensionit. Rezistorët R3, R4 nevojiten për të shkarkuar kondensatorët e filtrit C3 dhe ndarësin C4C5 pasi të jetë fikur furnizimi me energji elektrike. Kondensatori C6 dhe induktori L2 - qark rezonant. Qarku i këmbëzës është saktësisht i njëjtë si në pajisjen e përshkruar në artikull. Ai përbëhet nga një tranzistor VT3, rezistenca R10-R12 dhe kondensatori C10. Transistori VT3 funksionon në modalitetin e ortekëve. Pulsi i këmbëzës hap transistorin VT2, duke siguruar asimetrinë fillestare.
Diodat VD5-VD8 - ndreqës i daljes me kondensatorë filtri C8, C9. LED HL1 tregon praninë e tensionit në daljen e IP. Auto-gjenerimi i lëkundjeve ndodh si rezultat i veprimit të reagimit pozitiv nga mbështjellja III e transformatorit T1 në mbështjelljen III të transformatorit T2 përmes rezistencës kufizuese të rrymës R9. Me një ulje të rezistencës së tij, frekuenca e konvertimit zvogëlohet, gjë që çon në një zhvendosje të efikasitetit maksimal të burimit drejt një fuqie më të lartë të ngarkesës.
Pajisja përdor kondensatorët K73-17 (C1, C2, C6, C9, C10), K73-11 (C4, C5), K50-32 (C3), K50-24 (C7, C8). Të gjitha rezistorët janë C2-23. Në vend të kondensatorëve dhe rezistorëve të treguar, është e mundur të përdoren përbërës të tjerë, megjithatë, kondensatorët duhet të zgjidhen me një tangjentë minimale të humbjes dielektrike në diapazonin e frekuencës së funksionimit të konvertimit IP.
Ura e diodës VD1 - çdo me një rrymë të lejueshme përpara më shumë se 1 A dhe një tension të kundërt të lejueshëm prej të paktën 400 V, për shembull BR310. Është gjithashtu e mundur të përdoren dioda diskrete, për shembull KD202R, të lidhura në një qark urë. Shtë më mirë të përdorni transistorin KT315G (VT3) në pajisje - qarku i këmbëzës do të funksionojë menjëherë me të, do të duhet të zgjidhet transistori KT315B dhe është më mirë të mos përdorni transistorët KT315A, KT315V. Transistorët KT826V (VT1, VT2) janë të zëvendësueshëm nga ndonjë nga seritë KT826 ose KT812A, KT812B. Për shkak të humbjeve të ulëta, transistorët nuk mund të instalohen në lavamanët e nxehtësisë. Diodat e ndreqësit të daljes KD213A (VD5-VD8) mund të zëvendësohen me seritë KD213B, KD213V ose KD2997, KD2999. Ato duhet të instalohen në një lavaman me një sipërfaqe ftohëse prej të paktën 10 cm2.
IP përdor një stafetë elektromagnetike DC GBR10.1-11.24 me një tension operativ prej 24 V, i aftë të kalojë një rrymë alternative prej 8 A në qarqet me një tension deri në 250 V. Mund të zëvendësohet nga ndonjë tjetër me një të lejuar rryma alternative e ndërprerë prej të paktën 1 A në qarqet me tension 250 V. Megjithatë, është e dëshirueshme të përdoret një stafetë me një rrymë komutuese minimale për të rritur efikasitetin e furnizimit me energji elektrike, pasi sa më e ulët të jetë rryma e funksionimit, aq më e madhe duhet të jetë rezistenca. kanë rezistorë R1, R2 dhe më pak energji do të shpërndahet në to.
Induktorët L1, L2 dhe transformatori T1 përdoren të gatshëm - nga një kompjuter i vjetër EC1060: L1 - I5, L2 - 4777026 ose 009-01, T1 - 052-02. Ju gjithashtu mund t'i bëni ato vetë. Induktori L1 është i mbështjellë (dy mbështjellje në të njëjtën kohë) në një qark magnetik unazor K28x16x9 të bërë nga ferriti (për shembull, klasat M2000NM-A ose M2000NM1-17) ose alsifer. Mbështjelljet e saj përmbajnë 315 rrotullime teli PEV-2 0.3.
Induktori rezonant L2 është i mbështjellë në një qark magnetik unazor K20x10x5 të bërë nga ferrit M2000NM-A. Dredha-dredha e saj përmban 13 rrotullime teli PEV-2 0.6.
Transformatori T1 është i mbështjellë në një qark magnetik unazor K45x28x8 të bërë nga ferrit M2000NM1-17. Dredha-dredha I përmban 200 rrotullime teli PEV-2 0,6, mbështjellja II - 35 rrotullime teli PEV-2 1, mbështjellja III - 5 rrotullime teli PEV-2 0,6. Rendi i mbështjelljes së mbështjelljeve në qarkun magnetik është arbitrar. Midis mbështjelljeve është e nevojshme të vendosni një shtresë izolimi, për shembull, shirit fluoroplastik. Përveç kësaj, transformatori duhet të jetë i ngopur, për shembull, me parafinë qiri ose ceresinë. Kjo jo vetëm që do të rrisë forcën dielektrike të izolimit, por gjithashtu do të zvogëlojë zhurmën e krijuar nga burimi në gjendje boshe.
Transformatori T2 është i mbështjellë në një qark magnetik unazor K20x10x5 të bërë nga ferrit M2000NM-A. Mbështjelljet I dhe II përmbajnë shtatë rrotullime të telit PEV-2 0,3 secila (ato janë mbështjellë njëkohësisht në dy tela), dhe mbështjellja III përmban nëntë rrotulla teli PEV-2 0,3.
Dizajni i IP-së mund të jetë arbitrar, pozicioni relativ i elementeve në tabelë nuk është kritik. Është e rëndësishme vetëm të sigurohet një rrjedhje e mirë e ajrit në pajisjet gjysmëpërçuese me anë të konvekcionit natyror ose të instaloni furnizimin me energji brenda pajisjes me energji pranë ventilatorit.
IP-ja e përshkruar praktikisht nuk ka nevojë të rregullohet, megjithëse ia vlen të siguroheni që konverteri të funksionojë në një mënyrë pothuajse rezonante. Për ta bërë këtë, një ekuivalent i ngarkesës është i lidhur me daljen e furnizimit me energji elektrike - një rezistencë me një fuqi prej 100 W dhe një rezistencë prej 36 ohms. Në seri me kondensator C6, përfshihet një rezistencë shtesë me një rezistencë prej 0,1 ... 1 Ohm dhe një fuqi prej 1 ... 2 W. Sondat e oshiloskopit janë të lidhura me një rezistencë shtesë: e zakonshme - në mes të ndarësit të tensionit R3R4C4C5, sinjali - te kondensatori C6. Duhet të siguroheni që oshiloskopi të mos jetë i lidhur në mënyrë galvanike me rrjetin. Nëse lidhet, duhet të lidhet me rrjetin përmes një transformatori izolues me një raport transformimi 1:1. Në çdo rast, duhet të respektohen rregullat e sigurisë. Duke aplikuar fuqinë në IP, ata janë të bindur për praninë e pulseve aktuale në formë zile me një pauzë në zero. Nëse forma e pulsit ndryshon nga ajo e treguar në Fig. 1, është e nevojshme të zgjidhni numrin e kthesave të induktorit L2 derisa të merret rezonanca.
Në një rezistencë shtesë me një rezistencë prej 0,1 Ohm, amplituda e impulseve duhet të jetë rreth 0,1 V. Tani duhet të krahasoni formën e rrymës dhe tensionit në transistorin komutues VT2 me ato të treguara në fig. 2 tabela. Nëse ato janë të afërta në formë, IP funksionon në një mënyrë pothuajse rezonante.
Pragu i mbrojtjes mund të ndryshohet. Për ta bërë këtë, zgjidhni rezistencën e rezistencës R7 në mënyrë që mbrojtja të funksionojë në rrymën e kërkuar të ngarkesës. Nëse është e nevojshme që furnizimi me energji elektrike të fiket kur fuqia në ngarkesë është më e vogël se 70 W, rezistenca e rezistencës R7 duhet të zvogëlohet.
Për të kufizuar rrymën e ngarkimit të kondensatorit C3 në momentin e ndezjes, ne rekomandojmë lidhjen e një rezistence me një rezistencë prej 5.6 ... 10 Ohm me fuqi 2W në thyerjen e çdo teli rrjeti.
Letërsia
- Baraboshkin D. Përmirësimi i furnizimit me energji elektrike. - Radio, 1985, nr 6, f. 51,52.
- Konovalov E. Konvertuesi i tensionit kuazi-rezonant. - Radio, 1996, nr 2, f. 52-55.
Shihni artikuj të tjerë seksioni.