|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Przetwornica napięcia do sprzętu gospodarstwa domowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki Życie współczesnego człowieka jest ściśle związane z siecią elektryczną AC. Wiele osób nie może obejść się bez telewizorów, telefonów, komputerów i różnego rodzaju urządzeń AGD, dlatego warto mieć w gospodarstwie, zwłaszcza na terenach wiejskich, zapasowe źródło energii elektrycznej, np. silnik spalinowy z agregatem prądotwórczym - jednostka zasilana benzyną. Ale dla stałego zasilania wymagana jest jego ciągła praca, co doprowadzi do dużego zużycia benzyny. Jednocześnie wiele nowoczesnych urządzeń elektrycznych (lampy energooszczędne, telewizory, komputery) zużywa niewiele energii (nie więcej niż 100 W), więc zasilanie domu lub mieszkania z stale pracującego generatora jest zbyt drogie. Do zasilania domowych urządzeń elektrycznych bardziej celowe jest użycie konwertera prądu stałego na prąd przemienny 220 V, zasilanego baterią o dużej pojemności. Takie urządzenia są zwykle drogie i oprócz zalet mają również pewne wady. Najszerzej stosowane konwertery działają na zasadzie konwersji wysokiej częstotliwości z częstotliwością przełączania kilkudziesięciu kiloherców. Ich wadą są silne zakłócenia odbioru radiowego i telewizyjnego, są wrażliwe na krótkotrwałe przeciążenia, które występują np. w momencie włączenia lodówki lub mocnej żarówki. Ponadto przemysł produkuje przetwornice napięcia niskiej częstotliwości pracujące z częstotliwością 50 Hz. Ale takie przetwornice nie są powszechne, drogie i pełne automatyzacji, co utrudnia ich naprawę. Dlatego radioamatorzy samodzielnie projektują przetwornice niskiej częstotliwości zgodnie z opisami opublikowanymi np. w [1-3]. Ale nie zapewniają automatycznego wyłączania, gdy akumulator jest mocno rozładowany. Ponadto mają niską wydajność przy małym obciążeniu. Z tego powodu większość opublikowanych konwerterów jest zaprojektowana na małą moc (do 150 watów). Jeśli użyjesz mocniejszego transformatora, to nawet bez obciążenia konwerter szybko rozładuje akumulator. Dla zwiększenia sprawności proponowana przetwornica zawiera dwa transformatory podwyższające o różnej mocy. Kiedy moc pobierana przez obciążenie jest poniżej pewnego limitu, używany jest mniejszy transformator mocy, w przeciwnym razie mocniejszy.
Schemat proponowanego konwertera pokazano na rysunku. Urządzenie zawiera dwa węzły do monitorowania napięcia zasilania na tranzystorach VT7 i VT8, stabilizator napięcia na chipie DA1, generator dwóch sekwencji impulsów z przerwami między nimi na chipie DA2, stopień wyjściowy przeciwsobny na tranzystorach VT1- VT4 z potężnym transformatorem T2, stopień wyjściowy przeciwsobny na tranzystorach VT5 i VT6 z transformatorem T1 dziesięciokrotnie mniejszą mocą, jednostka pomiaru prądu obciążenia na przekładniku prądowym T3, dioda VD3 i tranzystor VT9. Aby automatycznie wyłączyć konwerter, gdy akumulator zasilający jest całkowicie rozładowany, używany jest węzeł na tranzystorze VT7. Jeśli jego napięcie jest większe niż 10,5 V, tranzystor VT7 jest otwarty, przekaźnik K1 zadziałał i przez jego styki K1.1 napięcie zasilania jest dostarczane do regulatora napięcia na chipie DA1, a następnie do generatora impulsów na chipie DA2 . Gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej 10,5 V, tranzystor VT7 zamyka się, styki K1.1 otwierają się i wyłączają zasilanie generatora impulsów, w wyniku czego wszystkie tranzystory przełączające VT1-VT6 są zamykane, a konwerter wyłącza się. Napięcie wyłączania jest regulowane przez rezystor dostrajający R8. Charakterystyka węzła na tranzystorze VT7 ma małą histerezę (ze względu na fakt, że napięcie włączenia przekaźnika elektromagnetycznego jest większe niż napięcie wyłączenia), co jest wystarczające do praktycznego zastosowania. Jednostka sterująca napięciem zasilania jest montowana na tranzystorze VT8 w podobny sposób, ale jej próg odpowiedzi wynosi 13 V. Zapewnia dwustopniową stabilizację napięcia wyjściowego. Jeśli napięcie zasilania jest mniejsze niż 13 V, tranzystor VT8 jest zamknięty, uzwojenie przekaźnika K2 jest pozbawione napięcia, obciążenie otrzymuje napięcie z pełnego uzwojenia wtórnego jednego z transformatorów wyjściowych T1 lub T2 przez styki przekaźnika K2.1 lub K2.2. W przeciwnym razie tranzystor VT8 otwiera się, przekaźnik K2 jest aktywowany, a obciążenie jest podłączone do zaczepu uzwojenia wtórnego transformatora T1 lub T2. Napięcie wyjściowe przetwornicy zmienia się nie więcej niż o 7,7% przy zmianie napięcia zasilania w zakresie 11...15 V. Pozwala to na pracę z jednego z dwóch źródeł zasilania: akumulatora 10,5...12 V lub samochodowego - sieć pokładowa 14 V. W urządzeniu nie zastosowano bezinercyjnego zabezpieczenia przed nadmiernym prądem obciążenia na wejściu FC układu DA2. Stosowana jest konwencjonalna wkładka topliwa FU1, a tranzystory przełączające VT1 -VT6 są wybierane z marginesem dla maksymalnego dopuszczalnego prądu. W trybie jałowym lub przy niskim prądzie pobieranym przez obciążenie napięcie na silniku rezystora R10 nie wystarcza do otwarcia tranzystora VT9, uzwojenie przekaźnika K3 jest pozbawione napięcia. Poprzez styki przekaźnika K3.1 i KZ.2 impulsy z wyjść mikroukładu DA2 są podawane do bramek tranzystorów VT5 i VT6. Obciążenie jest podłączone przez styki przekaźnika K3.3 do uzwojenia wtórnego transformatora T1. W tym przypadku prąd pobierany przez przekształtnik bez obciążenia jest o rząd wielkości mniejszy niż podczas pracy transformatora T2. Jeśli prąd obciążenia przekroczy określoną granicę, regulowany rezystor trymera R10, tranzystor VT9 otwiera się i dostarcza napięcie do cewki przekaźnika K3. Poprzez styki przekaźnika K3.1 i KZ.2 impulsy z wyjść mikroukładu DA2 są podawane do bramek tranzystorów VT1-VT4. Styki przekaźnika K3.3 łączą obciążenie z uzwojeniem wtórnym potężnego transformatora T2. Napięcie wyjściowe przetwornicy ma postać impulsów bipolarnych oddzielonych przerwami o amplitudzie ok. 250 V. Jego wartość skuteczna wynosi ok. 190 V. Parametry te mieszczą się w dopuszczalnych granicach napięcia zasilania nie tylko dla urządzeń z zasilaczami impulsowymi, ale również do domowych lodówek. Wszystkie części przetwornika są umieszczone w obudowie z blachy aluminiowej. Tranzystory VT1-VT6 są montowane na obudowie za pomocą uszczelek izolacyjnych i pasty przewodzącej ciepło. Strumień powietrza wentylatora z silnikiem elektrycznym M1 o mocy 3 W jest stale przedmuchiwany przez obudowę w celu schłodzenia części. Transformatory T1 i T2 muszą mieć przekładnię 20, a przekładnik prądowy ТЗ - 100, podczas gdy jego uzwojenie pierwotne o maksymalnej mocy przetwornicy 1 kW musi być zaprojektowane na prąd 5 A. Transformator T1 wykonany jest z transformatora TS-180 z zasilacza lampy TV. Usunięto wszystkie jego uzwojenia wtórne. Uzwojenie pierwotne jest pozostawione i używane jako główna sekcja uzwojenia wtórnego (na schemacie od końca do zaczepu). Dodano do niego dodatkowy odcinek 90 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,5 mm (od początku do wylotu). Nowe uzwojenie pierwotne zawiera dwa odcinki po 40 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 1,2 mm, nawinięte na dwa druty. Transformator T2 jest uzwojony na stojanie asynchronicznego trójfazowego silnika elektrycznego o mocy 7,5 kW. Uzwojenie pierwotne (I) zawiera dwie sekcje po 15 zwojów i jest nawinięte drutem aluminiowym APV-10 na dwa druty, aby zapewnić symetrię. Uzwojenie wtórne (II) nawinięte jest aluminiowym drutem montażowym o przekroju 2,5 mm2. Zawiera 345 tur z odgałęzieniem od 45 tury. Transformator T3 wykonany jest z transformatora wyjściowego lampy ultradźwiękowej TV. Jego uzwojenie anodowe jest pozostawione i używane jako wtórne, podczas gdy drugie jest usuwane. Zamiast tego uzwojenie pierwotne jest uzwojone - 24 zwoje drutu PEV-2 o średnicy 1,2 mm. Podczas ustawiania przekształtnika może być konieczna zmiana przekładni transformatorów T1 i T2 w niewielkich granicach. Aby to zrobić, nawiń dodatkowe uzwojenie o kilka zwojów i biorąc pod uwagę fazę, połącz je szeregowo z uzwojeniem wtórnym transformatora. Jeśli włączysz uzwojenia w fazie, współczynnik transformacji wzrośnie, w przeciwnym razie spadnie. Wszystkie przekaźniki muszą mieć napięcie zadziałania nie większe niż 10 V. Przekaźnik K1 - niskoprądowy, może nawet kontaktronowy - prąd przełączany przez styki nie przekracza 0,1 A przy napięciu nie większym niż 15 V. Styki przekaźnik K2 i zwarcie muszą być przystosowane do przełączania napięcia przemiennego 220 V i prądu 5 A. W egzemplarzu autorskim przekaźniki K1 - RES-59 (wersja HP4.500.020), K2 - V23079-D1003-B301, K3 - HJQ -18F 12VDC-3Z są używane. Wszystkie rezystory strojenia SPZ-1 b. Przed ich zainstalowaniem należy sprawdzić przydatność mobilnego systemu kontaktowego. Przed pierwszym włączeniem silnik rezystora strojenia R1 jest ustawiany w dowolnym skrajnym położeniu, silnik R8 - zgodnie ze schematem w górnym położeniu, silniki innych rezystorów strojenia - w dół. Zamiast akumulatora podłączony jest zasilacz laboratoryjny o regulowanym napięciu wyjściowym 10...13 V i prądzie wyjściowym co najmniej 10 A. Rezystor trymerowy R1 służy do ustawienia napięcia 1...8 V na wyjściu mikroukładu DA9.W opinii autora zmniejsza to ryzyko przepięcia w napięciu zasilania mikroukładu DA2, gdy zerwane zostaną zaciski stałych styków rezystora R1. Następnie, wybierając rezystor R2, ustawiamy częstotliwość napięcia przemiennego na wyjściu przetwornicy na 50 Hz. Następnie napięcie zasilania jest zmniejszane do 10,5 V, a rezystor trymera R8 jest przesuwany z góry na dół zgodnie z obwodem, aż przekaźnik K1 zostanie wyłączony. Następnie zwiększa się napięcie zasilania do 13 V i przesuwa suwak rezystora zmiennego R9 z dołu do góry zgodnie z obwodem, aż do zadziałania przekaźnika K2. Na koniec uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego T3 jest podłączone do źródła prądu przemiennego 0,5 ... 0,6 A, a suwak rezystora zmiennego R10 jest przesuwany, aż przekaźnik K3 zostanie aktywowany. literatura
Autor: A. Siergiejew
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Diody LED implantu kontrolują funkcje mózgu ▪ Wypiłem - przyjdź do testera ▪ Płyta główna Gigabyte G1.Sniper Z87 ▪ Proponowany sposób chłodzenia Ziemi
▪ część witryny internetowej elektryka. UEP. Wybór artykułów ▪ artykuł Zrób z nami, rób tak jak my, rób lepiej od nas! Popularne wyrażenie ▪ artykuł o amarylisie. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony