|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromquelle des Wechselrichters. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter Die vorgeschlagene Wechselrichterstromquelle kann zur Stromversorgung elektronischer Geräte und zum Laden von Autobatterien verwendet werden. Flyback-Stromwandler (FCCs) – Wechselrichter – bestehen aus einem leistungsstarken Impulskommutator. Im Gegensatz zu einem Gegentaktwandler verfügen sie über weniger Funkkomponenten; die Stabilisierung des Betriebsmodus erfolgt durch Rückkopplung über optoelektronische Schalter von den Endstufen zum Steuereingang des Pulsweiten-Steuersignalgenerators. Der Nachteil solcher Wandler ist die Notwendigkeit, Leistungstransistoren mit hoher Betriebsspannung zu verwenden. Die Wechselrichter-Stromquelle verfügt über mehrere Schutzstufen vor Beschädigungen:
Die Sperrwandlerschaltung mit Impulsstromschalter (Abb. 1) besteht aus einem PWM-Generator auf einem analogen Timer-Chip, einem Schlüsseltransistor, Ausgangsspannungsstabilisierungsschaltungen sowie elektronischen Strom- und Wärmeschutzschaltungen.
Die Stromversorgung erfolgt transformatorlos mit Einschaltstrombegrenzung. Der Primär- und Sekundärkreis der elektronischen Schaltung sind galvanisch getrennt. Der Hochfrequenztransformator des Wandlers ist auf einem Ferritkern aufgebaut. Die Leistung des Wandlers hängt von der Versorgungsspannung ab; Wandlungsfrequenz und magnetische Eigenschaften des Transformators. Durch die Verwendung eines Feldeffekttransistors als Schalter können Sie Signalverluste in Steuerkreisen reduzieren. Der Ausgangsstrom wird durch Änderung der Dauer der Generatorimpulse bei konstanter Frequenz geregelt. Der Wechselrichter erfährt eine dreifache Spannungswandlung. Die Netzwechselspannung wird durch eine leistungsstarke Diodenbrücke gleichgerichtet und in Hochspannungsgleichspannung umgewandelt. Anschließend wird es von einem Wechselrichter in einen Hochfrequenzimpuls umgewandelt, der von einem Impulstransformator heruntertransformiert wird. Nach der Gleichrichtung und Glättung wird der Last eine konstante Niederspannungsspannung mit dem erforderlichen Wert zugeführt. Der Impulsgeber basiert auf einem analogen Timer DA1. Der Chip umfasst zwei Komparatoren, einen internen Trigger, einen Ausgangsverstärker zur Erhöhung der Lastkapazität und einen Open-Collector-Schalt-Entladetransistor. Die Erzeugungsfrequenz wird durch eine externe RC-Schaltung eingestellt. Die Komparatoren schalten den internen Trigger, wenn die Schwellenspannung am Kondensator C1 1/3 und 2/3 U Versorgung erreicht ist. Der Steuereingang (Pin 5) DA1 dient zur Änderung des Impulserzeugungsmodus, der eine Stabilisierung der Ausgangsspannung gewährleistet. Der Ausgangsstrom des Geräts hängt vom Tastverhältnis der Generatorimpulse ab, das durch den Trimmwiderstand R2 eingestellt wird. In der linken Position des Widerstandsschiebers gemäß Diagramm ist die Ladezeit des Kondensators C1 minimal, d.h. Der vom Ausgang DA1 am Schlüsseltransistor VT1 ankommende Impuls ist sehr kurz und der durchschnittliche Strom in der Last ist minimal. In der rechten Stellung des R2-Schiebers ist die Impulsdauer maximal, ebenso der Ausgangsstrom. Der Spannungswechselrichter besteht aus einem leistungsstarken Feldeffekttransistor VT1 und einem Hochfrequenztransformator T1. Um den Transistor vor dem Durchschlag durch bei der Wandlung auftretende Impulsspannungen zu schützen, sind Transistor und Transformator mit den Dämpfungsschaltungen C4-C5-R12-VD4 und C6-R13 „zusammengebunden“ [2]. Der Transistor VT1 ist durch einen parallelen Stabilisator („gesteuerte Zenerdiode“) DA2 vor Überstrom geschützt. Ein Anstieg der Spannung am Widerstand R11 im Quellkreis von VT1 mit einem Anstieg des Stroms durch ihn führt zum Öffnen von DA2 und zum Nebenschließen des Gates von VT1. Infolgedessen schließt VT1 und der Strom durch ihn sinkt. Die Sekundärquellenkreise umfassen einen Gleichrichter basierend auf einer Hochfrequenzdiodenanordnung VD5 und einem Glättungsfilter C8-L1. Der Laststrom wird von einem Amperemeter PA1 mit internem Shunt von 10 A überwacht. Die Stromversorgungskreise des Wechselrichters bestehen aus einer Impulsdiodenbrücke VD6 und einem Filterkondensator C7. Die Ladung des Filterkondensators wird zunächst durch den Thermistor Rt2 begrenzt, der die Diodenbrücke vor Schäden durch kritische Ströme schützt. Der Impulsstrom durch den Transformator und den Feldeffekttransistor wird durch den Widerstand R16 begrenzt, dessen Widerstandswert die Streuung der Parameter der Transformatoren ausgleicht. Die Umwandlungsfrequenz des Wechselrichters spielt eine große Rolle bei der Erzielung der maximalen Leistung des Geräts. Bei einer Erhöhung um das Zehnfache erhöht sich die zulässige Leistung des Transformators (ohne Änderung des Ferrits und der Wicklungen) fast um das Vierfache. Selbstgebaute Wechselrichterquellen verwenden normalerweise Ferrite, die Betriebsfrequenzen von Wechselrichtern von 10 bis 4 kHz ermöglichen. In diesem Fall sollte bei der Herstellung des Gerätes die Betriebsfrequenz des verwendeten Transformators unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Transistorschalters beachtet werden. Zur Stabilisierung der Spannung wird eine Pulsfrequenzumwandlung des Fehlersignals verwendet. Die Ausgangsspannung wird über den Teiler R14-R15 der LED des Optokopplers VU1 zugeführt. Der Fototransistor des Optokopplers wird an den Steuereingang (Pin 5) von DA1 angeschlossen. Steigt die Ausgangsspannung, beispielsweise durch einen Anstieg des Lastwiderstands, öffnet der Fototransistor des Optokopplers stärker und überbrückt den Steuereingang DA1. Die Dauer der Ausgangsimpulse des Generators wird verkürzt und dementsprechend verkürzt sich die Zeit, die der Schlüsseltransistor im geöffneten Zustand bleibt. Dadurch sinkt auch die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators, d.h. Die Ausgangsspannung stabilisiert sich. Mit zunehmender Ausgangsspannung läuft der beschriebene Vorgang umgekehrt ab. Eine Überhitzung des Schlüsseltransistors VT1 bei unzureichender Kühlung kann zu dessen Ausfall führen. Die Temperatur des Transistors wird durch den Thermistor Rt1 begrenzt, der durch eine Isolierdichtung am Kühler VT1 befestigt ist. Wenn sich VT1 erwärmt, verringert sich der Widerstand Rt1, was zu einer größeren Öffnung des Fototransistors VU1 und, ähnlich wie oben beschrieben, zu einer Verringerung der Spannung (und dementsprechend des Stroms) der Last führt. Der im Wechselrichter verwendete T1-Impulstransformator ist industriell und stammt von veralteten Monitoren mit Kathodenstrahl-Bildröhren. Das Fabrikdesign von Transformatoren sieht eine optimale Verteilung der Primär- und Sekundärwicklungen in Schichten vor, um eine maximale magnetische Kopplung zu gewährleisten und Wicklungsstreuinduktivitäten zu reduzieren. Zusätzlich sind zwischen den Wicklungsabschnitten elektrostatische Abschirmungen aus Kupferfolie verlegt und die Wicklungen zur Reduzierung des Skin-Effekts aus Litzendraht gefertigt. Die Auswahl des Transformators erfolgt auf Grundlage der erforderlichen Gesamtleistung, die der Summe der von allen Verbrauchern aufgenommenen Leistungen entspricht. Für den Eigenbau eines Transformators können Formeln zur Berechnung aus [3] entnommen werden. Die Hauptschwierigkeit bei der Herstellung liegt jedoch nicht in Berechnungen, sondern in der Suche nach dem geeigneten Ferrit und der Notwendigkeit einer bestimmten Verteilung der Wicklungslagen. Mittlerweile stimmen die Monitortransformatoren durchaus mit den berechneten Daten überein. Bei einem Laststrom von 10 A und einer Sekundärwicklungsspannung im Leerlauf von ca. 18 V können Transformatoren mit einer Leistung von 200...250 W mit einer Fensterfläche von 15 cm2 und einem Kern mit einem Querschnitt von ca. 10 cm2 sind geeignet. Die Primärwicklung enthält 146.162 Windungen aus 0,6-mm-Draht. sekundär - 2x23 Windungen 4x00,31 mm. Die Drossel L1 ist eine Wicklung aus 10 Windungen PEV-Kupferdraht 0,81 mm, hergestellt auf einem 4 mm Ferritstab oder auf einem Ferritring der Standardgröße K12x8x4 mm. Der Wechselrichter ist auf einer Leiterplatte aufgebaut, deren Zeichnung in Abb. 2 dargestellt ist. Der Transistor VT1 wird von der Platine zu einem separaten Kühler mit den Abmessungen 50 x 50 x 10 mm entfernt (Pin-Bezeichnung auf der Platine: B – VT1-Gate, K – Drain, E – Quelle). Mögliche Optionen zum Ersetzen des Schlüsseltransistors sind in Tabelle 1 aufgeführt, und Tabelle 2 zeigt akzeptable Ersetzungen für andere Elemente.
Die Wechselrichterplatinenbaugruppe ist in einem Gehäuse geeigneter Größe montiert, auf dessen Frontplatte sich ein Amperemeter, ein Netzschalter, eine Sicherung und Ausgangsklemmen befinden. Aufgrund der vorhandenen Netzspannung muss die Schaltungsanpassung unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften erfolgen. Die ersten Tests sollten mit einer 220 V/100 W-Lampe durchgeführt werden, die vorübergehend an die Unterbrechung des Stromkabels angeschlossen ist. Wenn das Gerät an das Netzwerk angeschlossen ist, werden der Start des Stromkreises und die Auswirkungen der Last auf den Konverter durch das Leuchten der Lampe gut überwacht, bei einem versehentlichen Kurzschluss entsteht jedoch keine Notsituation im Stromkreis während der Installation oder bei Verwendung fehlerhafter Elemente.
Das Setup beginnt mit der Überprüfung der Versorgungsspannungen der Generator-Mikroschaltung und des Wechselrichtertransistors. Das Vorhandensein von Impulsen am Ausgang 3 DA1 wird durch die LED-Anzeige HL1 angezeigt. Anstelle einer Last sollten Sie eine Autoglühbirne (12 V) anschließen. Die Ausgangsspannung wird durch Trimmen des Widerstands R14 eingestellt, wobei sich der Schieberegler des Widerstands R2 in der Mittelposition befindet. Kurze Zeit nach dem Einschalten muss das Gerät ausgeschaltet und der thermische Zustand der Funkkomponenten überprüft werden. Die erforderlichen Parameter des Geräts können durch Ändern der Generatorfrequenz (durch Auswahl der Kapazität C1), des Tastverhältnisses der Impulse (durch Widerstand R2) und durch Ändern der Verbindung der Anschlüsse der Sekundärwicklung des Transformators T1 (falls vorhanden) eingestellt werden beliebig). Der Wärmeschutz wird durch Erhitzen (Lötkolben) des Thermistors Rt1 überprüft. Die Ausgangsspannung sollte sinken. Technologien zum Laden und Wiederherstellen von Batterien werden ausführlich in [4, 5] beschrieben. Literatur 1. V. Kosenko et al.Reverse pulse IP. - Radio, 2000, Nr. 1, S. 42.
Autoren: V.Konovalov, E.Tsurkan, A.Vanteev, Kreativlabor „Automatisierung und Telemechanik“, Irkutsk
Kunstleder zur Touch-Emulation
15.04.2024 Petgugu Global Katzenstreu
15.04.2024 Die Attraktivität fürsorglicher Männer
14.04.2024
▪ Einsamkeit schädigt das Gehirn ▪ Kabelloser Lautsprecher Huawei Sound Joy
▪ Abschnitt der Website Amateurfunkberechnungen. Artikelauswahl ▪ Artikel Gartenwege. Tipps für den Heimmeister ▪ Artikel Hat ein Fisch ein Herz? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Annahme und Versand von Milch. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Thermostat EBERLE Fre 525 22. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Mentale Stärke. Fokusgeheimnis
Kommentare zum Artikel: Jury Ich habe einen Schaltplan gemacht und es funktioniert nicht! Widerstand R9 wird sehr heiß, Versorgungsspannung DA1 4 V?
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite