Kaavio, pulssien virtalähteen toimintaperiaate

Mikä tahansa virtalähde on laite, joka varmistaa toissijaisen tehon muodostumisen käyttämällä muita sähköisiä komponentteja. Yksinkertaisesti sanottuna, PSU palvelee jännitteen muuttamista lajeista toiseen, nimellisarvon tai muiden ominaisuuksien perusteella. Tällaisia ​​muuntimia on kaksi suurta luokkaa:

• Analogiset muuntajat, jotka käyttävät jännitettä jännitteen muuntamiseen;
• Pulssityypin virtalähdeyksiköt (invertterit).

Ensimmäinen tyyppi tunnetaan pitkään, jatkuvasta parannuksesta huolimatta muuntajan virtalähdelohkoissa on useita rajoituksia, jotka on voitettu pulssilaitteilla. Operaation periaate on erilainen, erot ovat perustavanlaatuisia, mutta monet eivät näe eroa muuntajan ja impulssimuuntimien välillä. Yritämme selventää tätä kysymystä ottamalla huomioon työn, edut ja haitat sekä pulssipsus -käyttöalue. Ja tietysti kosketamme tärkeimpiä eroja virransyöttöyksiköistä.

Mikä se on

Yksinkertaistettu muuntaja BP voidaan esittää piirin muodossa, joka koostuu itse muuntajasta, tasasuuntaajasta, suodattimesta lähtöjänniteparametrien tasoittamiseksi ja stabiloija. Tällaisilla laitteilla on melko yksinkertainen piiri, edullinen ja ne tarjoavat alhaisen lähtöhäiriöiden tason.

Mutta heillä on vakavia rakentavia haittoja - suuri paino ja alhainen hyötysuhde. Merkittävä osa energiaa muunnetaan lämpöä, joten tällaisten laitteiden, erityisesti voimakkaiden laitteiden ylikuumenemisongelma on yksi merkityksellisimmistä.

Pulssi PSU: n toiminnan periaate aloittelijoille voidaan myös selittää yksinkertaisesti: se perustuu myös muuntajan käyttöön, mutta se toimii erittäin korkeilla taajuuksilla, noin 1-100 kHz: llä ja siinä on paljon pienemmät mitat ja massa. Tämä puolestaan ​​tekee lämmön poistamisesta helposti toteutettavissa. Lähtöjännitteen suodattamisen/stabiloinnin toimin.

Mutta invertteritehon kahleilla on myös haittoja - kompleksinen piiri, herkkyys sähkömagneettisille häiriöille. Kustannusten suhteen se on melko verrattavissa muuntajalaitteisiin.

Pulssi (invertterin) virtalähdeyksikön toimintaperiaate

Katsotaanpa nyt pulssin virtalähteen toimivuutta, puoliammattitasolla.

Laitteen päätoiminnallisuus on suoristaa primaarisen jännitteen ominaisuudet seuraavan muunnoksen ollessa jatkuvana pulssisekvenssinä, jonka taajuus on huomattavasti korkeampi kuin nimellinen 50 Hz. Tämä on juuri tärkein ero muuntajatyypin PSU: sta. Invertterilaitteissa lähtöjännite vaikuttaa suoraan yksikön toimintaan palautteen kautta. Pulssien ominaisuuksia käyttämällä on mahdollista säätää tarkemmin lähtöjännitteen, virran ja muiden parametrien stabilointia. Itse asiassa pulssin virtalähdettä voidaan käyttää stabilisaattorina ja jännitteenä ja virranna. Tässä tapauksessa lähtöominaisuuksien napaisuus ja lukumäärä voivat vaihdella suuresti riippuen UPS: n erityisestä suunnittelusta.

Kuvailemme impulssin bp: n toimintaperiaate kaavamaisesti.

Laitteen ensimmäinen lohko, tasasuuntaaja, kotijännite toimitetaan nimellisarvolla 220 V, muuntajassa jännitteen amplitudi tasoitetaan, jolle suodatin perustuu kapasitiivisen tyyppisen kondensaattorin kanssa vastaava. Seuraava vaihe on sinimuotoisen signaalin suoristaminen diodisillan avulla. Sen jälkeen sinimuotoinen jännite muunnetaan korkean taajuuden pulssiksi, kun taas syöttöjännitteen galvaanisen osaston periaatetta voidaan käyttää.

Jos tällainen galvaaninen rikkoutuminen on läsnä, palautteen periaatteen mukaiset korkean taajuuden signaalit lähetetään jälleen muuntajalle, joka käyttää niitä galvaanisen vaihdon suorittamiseen. Muuntajan tehokkuuden lisäämiseksi käytetään sellaista tekniikkaa, jota käytetään sen toimintataajuuden lisäämiseksi.

Taajuusmuutospalauteperiaate toteutetaan 3 perusketjujen vuorovaikutuksella:

• Shim -ohjain on vastuussa tulon leveysmoduulin modulaatiosta;
• Toinen elementti on voimanäppäimien kaskadi, mukaan lukien erityisjärjestelmien mukaan kerätyt transistorit (kaavio, jossa on keskipisteen työntö, silta tai puolivoima);
• Kolmas ketju on oikeastaan ​​pulssimuuntaja.

Pulssi -psu -lajikkeet

Yleisesti ottaen UPS: n luokittelu voi sisältää monia järjestelmiä, mutta tarkastelemme vain kahta niistä:

• Testransformeri pulssilaitteet;
• Muuntaja.

Olemme jo pohtineet, kuinka impulssiinvertteri eroaa tavanomaisesta muuntajan virtalähteestä. Nyt voit puhua näiden kahden impulssimuuntimen lajikkeen eroista.

Taemanin entisessä UPS: ssä korkean vaeneiden impulssit seuraavat lähtösuojainta ja sitten - päätekomponenttiin, sileä suodatin. Tällaisen järjestelmän tärkein etu on suunnittelun yksinkertaisuus. Suuren roolin on leveä pulssigeneraattori, joka on erikoistunut mikropiiru.

Tällaisten laitteiden tärkein haitta on galvaanisen vaihdon puute, ts. Palaute toimitusketjusta. Tästä syystä Taurus -entisten lohkojen turvallisuustaso ei ole niin korkea - korkean taajuuden sähköiskun vaara on vaara. Siksi tämän tyyppiset virtalähteet tehdään alhaisella voimalla.

Transformer PSU: t ovat yleisempiä. Siellä on galvaaninen rikkoutuminen: korkean vaeneiden pulssit syötetään muuntajalohkoon ensisijaiseen käämitykseen, kun taas toissijaisten käämien lukumäärä on rajoittamaton. Toisin sanoen voi olla monia lähtöjännityksiä, kun taas jokainen toissijainen käämi sisältää oman tasasuuntaajan parin - suodatin. Tällaisen pulssitetun virtalähteen tehokkuudesta ei ole valituksia, turvallisuus on korkea. Ei ole sattumaa, että tätä tyyppiä käytetään tietokoneissa. Tässä signaalin toimittamiseksi muuntajalle galvaanisen vaihdon mukaan käytetään 5/12 V jännitettä, koska tietokoneen komponenttien toiminnan tarkkuus ja stabiilisuus vaatii erittäin korkeaa.

Pulssin virtalähteen ja klassisen muuntajan tärkeimpien erojen joukossa on korkean vaeneiden pulssien käyttö standardin 50 Hz: n sijasta. Tämä liuos mahdollisti ferromagneettisten seosten käytön rautalajikkeiden sijasta. Heillä on korkea pakkovoima, joka tarjosi mahdollisuuden vähentää toistuvasti muuntajaosan ja koko laitteen painoa ja kokoa.

Inverterpiirien käyttö yksinkertaisti huomattavasti jännitteen ja virran muuntamista koskevaa tehtävää, vaikka kaaviomaisesti on paljon monimutkaisempaa kuin muuntajan analogit.

IBP -järjestelmä

Mieti, kuinka yleisimmän kokoonpanon monimutkaisin pulssin virtalähde on järjestetty:

• vuorovaikutuksen suodatin;
• diodi tasasuuntaaja;
• tasoitussuodatin;
• PIIKKI;
• Voimakeskuksen transistorit;
• korkean taajuuden muuntaja;
• tasasuuntaajat;
• Ryhmä/yksittäiset suodattimet.

Häiriösuodattimen vastuuvyöhyke sisältää suodatushäiriöiden funktion, jonka ulkonäön lähde on itse virtalähde. Tosiasia on, että voimakkaiden puolijohdekomponenttien käyttö johtaa usein lyhyen aikavälin impulssien muodostumiseen laajalla taajuusalueella. Niiden vaikutuksen vähentämiseksi lähtösignaaliin käytetään erityisiä ohimennen kondensaattoreita, jotka toimivat suodattimena tällaisille impulsseille.

Diodin tasasuuntaajan tarkoituksena on vuorottelevan jännitteen muuntaminen lohkon sisääntulossa pysyväksi lähtökohdassa. Syntyvät loisten pulsaatiot tasoittavat järjestelmän asentaman suodattimen.

Jos pulssiyksikkölaite sisältää vakiojännitteen muunnin, tasasuuntaaja ja suodatinketju ovat tarpeetonta, koska tulosignaali tasoitetaan tulkintasuodatinosassa.

Latitudal -Mulse Converter (sitä kutsutaan myös modulaattoriksi) - laitteen vaikein osa. Se suorittaa useita toimintoja:

• tuottaa korkearvokauden pulsseja (tappajasta satoihin KHz: hen);
• Palautesignaalin parametrien perusteella se säätää pulssisekvenssin ominaisuuksia ulostulossa;
• suojaa järjestelmää ylikuormitukselta.

PWM: n avulla impulsseja syötetään suuren voiman keskeisille transistoreille, jotka tehdään useimmiten sillan/puoliksi minuutin järjestelmien mukaisesti. Tärkeimpien transistorien päätelmät saadaan muuntajan lohkon ensisijaiseen käämitykseen. Alkuperäisenä emäksenä MOSFET- tai IGBT -tyypin transistorit, jotka eroavat bipolaarisista analogeista, hiukan vähentynyt jännite siirtymäosassa, samoin kuin suurempi nopeus. Tämän vuoksi dispergoituneen tehon parametrin vähentäminen samoilla mitoilla.

Mitä tulee impulssimuuntajan toimintaperiaatteeseen, se käyttää samaa muunnosmenetelmää kuin klassinen muuntaja BP. Ainoa, mutta tärkeä ero - se toimii paljon korkeammilla taajuuksilla. Tämä antoi mahdolliseksi vähentää merkittävästi lohkon massan ja kokoa samalla lähtöteholla.

Muuntajan toissijaisesta käämityksestä (muistutamme teitä, että niitä voi olla useita), impulssi tulee viikonlopun tasasuuntaajiin. Toisin kuin lohkon sisääntulossa oleva analoginen, tässä diodien tulisi tarjota työtä korkeilla taajuuksilla. Paras -joob -doododit selviytyvät sellaisesta työstä. Ne on järjestetty siten, että ne tarjoavat pienen kapasiteetin P-N-siirtymävaiheessa ja vastaavasti pieni jännitekasaus, jolla on korkea käyttötaajuuden indikaattori.

Piirin viimeinen elementti, lähtösuodatin, tasoittaa tuloon syötetyn suoritetun jännitteen pulsaation. Koska nämä ovat korkean taajuuden impulsseja, kondensaattoreita ja suuritehoisia keloja ei tarvitse käyttää.

UPS: n laajuus

Klassisen muuntajan PSU: n aikakausi menee unohdukseen. Pulssimuuntimet, jotka perustuvat puolijohde -stabilisaattoreihin kaikkialla, syrjäyttävät ne kaikkialle, koska samalla lähtöteholla on ominaista paljon pienemmät painopisteet, ne ovat luotettavampia kuin analogiset vastustajat ja niillä on paljon suurempi tehokkuus, jolloin voit vähentää lämpöhäviöitä. Lopuksi UPS voi toimia tulojännitteellä laajalla arvoalueella. Samankokoisella pulssilohkolla kuin muuntajalla on monta kertaa enemmän virtaa.

Tällä hetkellä alueilla, jotka vaativat vuorottelevan jännitteen muuttumista pysyviksi, käytetään melkein vain pulssihuoneen inverttereitä, kun taas ne voivat lisätä stressiä, jota ei ole saatavana klassisille analogisille lohkoille. UPS: n toinen etu on kyky varmistaa lähtöjännitteen napaisuuden muutos. Työskentely korkeilla taajuuksilla helpottaa lähtöimpulssien stabiloinnin/suodattamisen toimintaa.

Erikoistuneille mikrotiireille rakennettujen pienten sumuttimet ovat kaikenlaisten mobiililaitteiden latauslaitteiden perusta, ja niiden luotettavuus on sellainen, että palvelun käyttöikä ylittää merkittävästi mobiililaitteiden resurssit. Olemme jo maininneet tietokoneen virtalähdeyksiköt. Huomaa, että UPS: n toimintaperiaatetta käytetään 12 voltin LED-virtalähteen ohjaimissa.

Auttoiko tämä artikkeli sinua selvittämään, mikä pulssivoimayksikön toimintaperiaate on edelleen? Jos jotain pysyy käsittämättömänä tai haluat vain kiittää tiedoista, odotamme sinua kommenteissa.