Hybrydowy falownik tyrystorowy, 180-230/12-24 V 20 amperów. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Hybrydowy falownik tyrystorowy, 180-230/12-24 V 20 A. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki

Komentarze do artykułu

Inwertery oparte na przetwornicach tyrystorowych były wcześniej opracowywane do wytwarzania wysokiego napięcia na kineskopach w telewizorach przemysłu krajowego. Niska częstotliwość konwersji, prosty obwód, brak wysokonapięciowych kondensatorów tlenkowych o dużej pojemności itp. pozwalają na używanie takich obwodów przy niewielkiej zmianie zasilaczy.

Dostępność w sprzedaży potężnych tyrystorów wysokiego napięcia umożliwia opracowanie kompaktowego zasilacza o niskich stratach energii. Takie źródło nadaje się do zasilania urządzeń radiowych, lamp energooszczędnych, ładowania akumulatorów samochodowych oraz zasilania silników elektrycznych prądu stałego. Wadą takich urządzeń jest zwiększony poziom szumów impulsowych w porównaniu z falownikami tranzystorowymi. Ale w zasadzie są one eliminowane przez proste filtry sieciowe i wyjściowe.

Główne funkcjonalne części obwodu (ryc. 1) to:

filtry wejściowe tłumiące hałas;
prostownik sieciowy;
generator zegara;
przedwzmacniacz sygnału zegara;
klucz falownika tyrystorowego;
prostownik napięcia wyjściowego;
obwody stabilizacji napięcia wyjściowego;
wyjściowy filtr szumów;
wskaźniki pracy falownika.

(kliknij, aby powiększyć)

W obwodzie następuje potrójna konwersja napięcia: napięcie przemienne sieci po wyprostowaniu jest przetwarzane przez falownik na napięcie impulsowe prostokątne o częstotliwości określonej przez częstotliwość generatora. Impulsowe napięcie wyjściowe zredukowane przez transformator wysokiej częstotliwości jest prostowane i dostarczane do obciążenia.

Filtr szumów przełączania sieci C12-L2, C13-L3 zapobiega przedostawaniu się zakłóceń konwersji do sieci. Zakłócenia przełączania w zasilaczach impulsowych występują z powodu przełączania trybu działania potężnych elementów sterujących. Uzwojenia dławików filtrów sieciowych są zwykle umieszczone na wspólnym rdzeniu ferrytowym w celu wzajemnej kompensacji zakłóceń. Redukcję szumu impulsu konwersji w niskonapięciowych obwodach obciążenia zapewnia filtr wyjściowy C8-L1-C11.

Z filtra wejściowego napięcie sieciowe jest dostarczane do prostownika na zespole diod VD8.

Wyprostowane napięcie sieciowe jest filtrowane przez kondensator C10 i podawane przez rezystor R17 do transformatora T1 falownika impulsowego, a także służy do zasilania tyrystora hybrydowego DA3. Napięcie zasilania (około 100 V) jest dostarczane do DA3 ze stabilizatora parametrycznego R10-VD2.

Zasilanie generatora zegara na tranzystorze jednozłączowym, który jest częścią DA3, a obwód sterujący cyklem pracy impulsu pochodzi ze stabilizatora R9-VD1. Stabilizacja zasilania tyrystora hybrydowego pozwala chronić mikroukład przed wysokim napięciem i zapewnia stabilną pracę falownika. Tranzystor jednozłączowy w DA3 ma maksymalne napięcie zasilania 30 V i maksymalny prąd udarowy 200 mA. Czas włączenia tyrystora hybrydowego wynosi 3 µs, czas wyłączenia 25 µs.

Minimalny czas włączenia tyrystora mocy VS1, który jest kontrolowany przez DA3, wynosi 0,5 μs. Napięcie impulsu odblokowującego na elektrodzie sterującej wynosi 5 V.

Na początku dodatniego półcyklu napięcia sieciowego tyrystory hybrydowe i tyrystory mocy są zamknięte. Wraz ze wzrostem napięcia kondensator C1 ładuje się przez rezystory R1 i R2. Ładowanie kondensatora C1 trwa, dopóki napięcie na nim nie osiągnie progu otwarcia tranzystora jednozłączowego w DA3.

Po jego rozwarciu na rezystorze R5 pojawia się napięcie wystarczające do wyzwolenia tyrystora hybrydowego w DA3.Rozwierający tyrystor hybrydowy włącza zasilanie VS1. Tyrystor VS1 pozostaje otwarty do końca półcyklu. Dioda Zenera VD3 w obwodzie sterującym VS1 chroni elektrodę kontrolną przed szumem impulsowym i wysokim napięciem włączenia.

Przepływowi prądu przez VS1 i uzwojenie I transformatora T1 towarzyszy gromadzenie się energii w polu magnetycznym rdzenia. Po zakończeniu impulsu prąd w uzwojeniu ustaje, co powoduje pojawienie się napięcia samoindukcyjnego w uzwojeniu wtórnym. Impulsy prądu przepływają przez zespół diod VD7, który ładuje kondensator C7. Pojawia się na nim stałe napięcie, jest filtrowane przez łańcuch L1-C8-C11 iz kondensatora C11 wchodzi do obciążenia. Zmieniając czas ładowania kondensatora C1 rezystorem R1, można sterować momentem otwarcia tyrystora hybrydowego oraz regulować napięcie i prąd obciążenia.

Przy dużych szybkościach wzrostu napięcia przewodzenia tyrystor może się spontanicznie otworzyć przy braku sygnału sterującego.

W celu zmniejszenia nadmiernego tempa narastania napięcia anodowego zastosowano łańcuch tłumika RC R17-C9. Tyrystor VS1 jest chroniony przed odwrotnymi skokami napięcia transformatora przez obwody równoległe VD4-VD5 i R15-C5, a także VD6-R14-C6.

Napięcie wyjściowe jest stabilizowane za pomocą izolacji transoptorowej od wyjścia źródłowego do generatora impulsów.

Wraz ze wzrostem napięcia wyjściowego, na przykład ze względu na wzrost rezystancji obciążenia, wzrasta napięcie na elektrodzie sterującej mikroukładu DA2. Zmniejsza się jego napięcie stabilizacyjne, co prowadzi do wzrostu prądu przez transoptor LED DA1. Fototranzystor transoptora otwiera się mocniej i bocznikuje kondensator C1, zmieniając cykl pracy impulsów, a tym samym zmniejszając napięcie wyjściowe. Gdy napięcie wyjściowe spada, proces regulacji odbywa się w przeciwnym kierunku.

Kondensatory C2 ... C4 eliminują wpływ zakłóceń na obwód sterujący.

Termistor R12 zmniejsza zależność napięcia wyjściowego od temperatury, gdy tyrystor mocy VS1 jest nadmiernie nagrzany. sygnalizacja napięcia sieciowego i wyjściowego realizowana jest na diodach LED HL1 i HL2 (czerwona i zielona).

Obwód inwertera wykonany jest na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie foliowanego włókna szklanego. Wymiary deski (ryc. 2) - 116x68 mm. Na obudowie urządzenia zamontowane są elementy R1, SA1, FU1, zaciski wyjściowe oraz diody sygnalizacyjne HL1, HL2. Możliwe zamienniki elementów inwertera przedstawiono w tabeli. Wybór transformatora mocy zależy od częstotliwości pracy falownika i mocy obciążenia.

Wykonanie dobrej jakości domowego transformatora jest dość trudne, dlatego lepiej jest użyć gotowego z zasilaczy komputerowych lub telewizorów. Jego uzwojenie pierwotne jest używane bez zmian, a wtórne jest używane częściowo (w zależności od wymaganego napięcia).

Konfiguracja obwodu rozpoczyna się od sprawdzenia instalacji. Następnie, włączając żarówkę o mocy 25 W (100 V) w szczelinę jednego z przewodów sieciowych, a napięcie sieciowe przykłada się do lampy wyjściowej 220 ... 20 W (50 lub 24 V) . Jeśli lampa sieciowa pali się z pełną mocą, a lampka ładowania nie świeci, w obwodzie występują błędy lub elementy niskiej jakości.

Przy słabym blasku obu lamp rezystor zmienny R1 ustawia napięcie 12 (24) V na wyjściu źródła, a maksymalną jasność lampy obciążenia uzyskuje się za pomocą regulatora R13.

Po krótkiej operacji następuje wyłączenie obwodu i sprawdzenie temperatury elementów.

Jeśli tyrystor VS1 nadmiernie się nagrzewa, należy zwiększyć rezystancję R17 lub zastosować grzejnik o większej powierzchni dla tyrystora. Tyrystor jest montowany na chłodnicy za pomocą pasty termoprzewodzącej.

W przypadku braku przegrzania elementów można włączyć urządzenie bez lampki ochronnej (sieciowej), zawsze jednak z zainstalowanym bezpiecznikiem FU1.

Wreszcie rezystor R13 koryguje tryb obwodów stabilizujących, aby napięcie wyjściowe z obciążeniem i bez zmieniało się o nie więcej niż 20%.

Uwaga! Ze względu na obecność napięcia sieciowego w obwodzie, podczas uruchamiania należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa i wymieniać części tylko w stanie wyłączonym.

Autor: V.Konovalov, Kreatywne laboratorium „Automatyka i telemechanika”, Irkuck

Zobacz inne artykuły Sekcja Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Zewnętrzna macierz RAID NewerTech Guardian MAXimus 5 TB 31.05.2014

Firma Newer Technology (NewerTech) wypuściła zewnętrzną pamięć masową Guardian MAXimus, zbudowaną na dwóch dyskach twardych o pojemności do 5 TB każdy.

Napęd wykorzystuje 3,5-calowe dyski twarde Toshiba MD04ACA500 o prędkości wrzeciona 7200 obr./min. Te dyski mają bufor 128 MB.

Dyski twarde są skonfigurowane w lustrzanej macierzy RAID 1. Zapewnia to wysoką niezawodność: dysk działa tak długo, jak działa co najmniej jeden dysk w systemie. Prawdopodobieństwo awarii dwóch dysków naraz jest równe iloczynowi prawdopodobieństw awarii każdego dysku, czyli znacznie niższe niż prawdopodobieństwo awarii pojedynczego dysku.

Guardian MAXimus posiada jeden port USB 3.0, eSATA i FireWire 400, a także dwa interfejsy FireWire 800. Dysk jest kompatybilny z komputerami z systemem operacyjnym Windows i Mac OS X.

Maksymalna deklarowana prędkość odczytu i zapisu informacji to około 240 MB/s. Na panelu przednim znajduje się wskaźnik stanu LED.

Cena Guardian MAXimus z dwoma dyskami twardymi 5 TB wynosi około 780 USD. Możesz także kupić urządzenie bez zainstalowanych dysków twardych, w takim przypadku będziesz musiał zapłacić 120 USD. Ponadto oferowane są dyski z dwoma dyskami twardymi o pojemności 1, 2, 3 i 4 TB: ich cena waha się od 260 do 620 USD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Technologia przesyłania wiadomości dźwiękowych za pomocą światła laserowego

▪ PHILIPS wprowadził telewizor z lustrem

▪ Samsung MMS 8 GB

▪ Dotykowa informacja zwrotna dla smartfonów

▪ Ładowanie pojazdów elektrycznych podczas jazdy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Ochrona sprzętu elektrycznego. Wybór artykułu

▪ Artykuł Najlepsze ze światów. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Która religia jest najstarsza? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Hevei. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Wskazówki dotyczące lutowania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Biurkowy jonizator powietrza. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn