Dreikanal-Leistungsregler mit PWM-Modulation. Schema, Beschreibung

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Dreikanaliger Leistungsregler mit PWM-Modulation. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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Bestehende Thyristor-Leistungssteller arbeiten nach dem Prinzip des Abschneidens eines Teils einer Sinuskurve und können nur funktionieren, wenn sie mit Wechselspannung betrieben werden. Darüber hinaus ist eine Verknüpfung mit dem Moment erforderlich, in dem die Spannung den Nulldurchgang durchläuft. Und wenn das Netzwerk erhebliche Störungen aufweist, ist ein stabiler Betrieb dieses Reglers überhaupt nicht möglich. Manchmal ist eine Lastfrequenz von mehr als 50...100 Hz erforderlich.

Der vorgeschlagene Leistungsregler arbeitet nach dem Prinzip der PWM-Modulation der Gleichspannung (siehe Abbildung).

(zum Vergrößern klicken)

Der Ausgangsstrom in der Last hängt nur vom Tastverhältnis der Impulse ab, dessen Genauigkeit hauptsächlich von der Stabilität des Hauptoszillators und der Linearität des Sägezahnspannungsgenerators abhängt. Der Master-Oszillator ist auf einem Chip D1.1, D1.2, Widerständen R1, R2 und Kondensatoren C1, C2 aufgebaut. Die Frequenz des Generators hängt von der Leistung und Stabilität einzelner Teile ab. In diesem Fall haben wir am Ausgang einen Mäander mit einer Wiederholrate von 66 kHz. Wenn mehr Stabilität erforderlich ist, kann ein Oszillator mit höherer Frequenz verwendet werden, gefolgt von einer Division mithilfe von Zählern. Auf dem Chip D1.3, dem Widerstand R3 und dem Kondensator C3 wird eine einfache Sägezahnspannungstreiberschaltung hergestellt. PWM-Modulatoren werden auf den Komparatoren D3, D1.4 und R4 (erster Kanal), D4, D1.5 und R11 (zweiter Kanal), D5, D1.6 und R12 (dritter Kanal) montiert.

Die Chips D2.1, D6, D7.1, D7.2 dienen als Schalter für die oberen und unteren Tasten der Kanäle 1-3. Der Drei-Tasten-Treiber D10 dient zur Steuerung der oberen VT1-VT3- und unteren VT4-VT6-Transistoren. Die Widerstände R20-R24 und der Kondensator C19 verfügen über eine Schutzschaltung gegen übermäßigen Stromverbrauch der gesamten Last. Bei Überlastung leuchtet die HL4-LED. Als Lastleistungsregler dienen die Potentiometer R6, R8, R10. Der Treiberchip wird über einen 15-Volt-D9-Spannungsregler mit Strom versorgt, und der gesamte digitale Teil wird vom D8-Chip mit Strom versorgt.

Einzelheiten. Als Transformator T1 können Sie jeden mit einer Leistung von 2 ... 5 W und einer Sekundärwicklungsspannung von 18 ... 25 V verwenden. Um mehr Leistung zu steuern, müssen die Transistoren VT1-VT6 durch IGBT-Transistoren der ersetzt werden Typ IRGBC20KD2-S, IRGBC30KD2S und auf einem Kühler installiert, sowie die Kapazitäten von C6, C7 erhöhen und leistungsstärkere anstelle von VD1-VD4 verwenden. Als Stromshunt R20 wurde ein Stück Konstantandraht mit einem Durchmesser von 1 mm verwendet. Widerstand R23 Typ SP5-2. Widerstände R6, R8, R10 Typ SPZ-4am. Alle anderen Widerstände sind vom Typ MYAT 0,125. Permanente Niederspannungs-Keramikkondensatoren, außer C10, C13, C25 (sie sind für 50 V ausgelegt). Kondensatoren C8, C9 für eine Spannung von 1 kV müssen sich in unmittelbarer Nähe der Transistoren befinden. Elektrolytkondensatoren Typ K50-35.

Die Anpassung reduziert sich auf die Auswahl des Widerstandswerts des Widerstands R3 entsprechend der höchsten Linearität der Sägezahnspannung am Eingang 3 (D3). Der Widerstand R23 muss den Schwellenwert festlegen, bei dem der Schutz funktioniert.

Dieser dreikanalige Regler kann als Ausgangsknoten einer Farb- und Musikanlage verwendet werden; dazu muss Spannung von Bandpassfiltern an die Eingänge von 4 Komparatoren angelegt werden. Aus Gründen der elektrischen Sicherheit ist es außerdem erforderlich, ULF und Gerät über einen Transformator oder sechs Optokoppler zwischen den Ausgängen D6, D7 und den Eingängen 2-7 (D10) zu entkoppeln.

Sie können auch experimentieren und Leuchtstofflampen anstelle von Glühlampen über Drosseln einschalten [1]. Möglicherweise hängt die Helligkeit des Leuchtens in gewissem Maße von der Dauer der PWM-Impulse ab. Dieses Gerät kann als Dreikanal-Digitalverstärker der Klasse D [2] eingesetzt werden.

Литература:

Tarazov A. Hochfrequenz-Stromversorgung für eine Leuchtstofflampe//Radio. - 2003. - Nr. 5. - S. 42.
Abramov S. Digitaler Niederfrequenz-Stereoverstärker//Radiator. - 2004. -№11. - S. 10.

Autor: S.M. Abramov

Siehe andere Artikel Abschnitt Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen.

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