Funkcija pretvaranja električne energije u parametar napona može se izvoditi pomoću različitih uređaja kao što su generatori, punjači i transformatori. U većoj ili manjoj mjeri, sve su sposobne mijenjati karakteristike energije, ali ne uvijek opravdavaju njihovu uporabu već iz tehničkih i ergonomskih kvaliteta. To je djelomično zbog činjenice da problem transformacije struje za većinu regulatora nije ključan - u svakom slučaju, ako govorimo o konstantnoj i izmjeničnoj struji. Upravo su ta ograničenja motivirala proizvođače električne opreme da razviju impulsni pretvarač, koji povoljno razlikuje kompaktnu veličinu i preciznu stabilizaciju napona.

Definicija uređaja

Brojni radijski inženjerski uređaji, oprema za automatizaciju i komunikaciju rijetko se koriste bez napajanja jednofaznih i trofaznih uređaja za transformaciju struje u rasponu od jedinica do stotina naponskih pojačala. Impulsni uređaji koriste se za uže zadatke. Elektrotehnički pretvarač impulsa je uređaj koji pretvara napon u malim vremenskim intervalima od oko 1-2 mikrona u sekundi. Impulsi napona istodobno imaju pravokutni oblik i ponavljaju se s frekvencijom od 500-20000 Hz. Tradicionalni pretvarači s mogućnošću regulacije izlaznog napona obično kontroliraju otpor uređaja. To može biti tiristor ili tranzistor kroz koji kontinuiranomod prolazi struju. Njegova energija uzrokuje da se kontroler zagrije, zbog čega se dio snage gubi. U tom kontekstu, impulsni pretvarač napona izgleda privlačnije svojim tehničkim i operativnim svojstvima, budući da njegov dizajn uključuje najmanje dijelova, što uzrokuje smanjenje električnih smetnji. Upravljački element pretvarača je ključ koji radi u različitim načinima rada - na primjer, u otvorenom i zatvorenom stanju. I u oba slučaja, dodijeljena je minimalna količina toplinske energije u procesu rada, što povećava produktivnost opreme.

Svrha pretvarača

Gdje god su potrebni parametri snage, koriste se impulsni transformatori u jednoj ili drugoj operativnoj konfiguraciji. U prvoj fazi široko rasprostranjenog korištenja, oni su se uglavnom koristili u pulsirajućoj tehnologiji - na primjer, u triodnim generatorima, plinskim laserima, magnetronima i diferencijacijskoj radio opremi. S poboljšanjem uređaja počeli su se primjenjivati ​​iu većini tipičnih predstavnika električne opreme. Štoviše, to nije nužno bila specijalizirana tehnika. Opet, u različitim implementacijama, impulsni pretvarač može biti prisutan i na računalima i na televizorima. Još jedna, ali manje poznata, funkcija transformatora ovog tipa je zaštitna. Samo po sebi, impulsna regulacija može se smatrati zaštitnom mjerom, ali ciljevi prilagodbe parametara napona su u početku različiti. Ipak, posebne izmjeneosigurati zaštitu opreme od zatvarača pod opterećenjem. To posebno vrijedi za opremu koja radi u praznom hodu. Postoje i impulsni uređaji koji sprječavaju pregrijavanje i prekomjerno povećanje napona.

Konstrukcija uređaja

Pretvarač se sastoji od nekoliko namota (najmanje dva). Prva i glavna povezuju se s mrežom, a druga na ciljni uređaj. Namotaji mogu biti izrađeni od aluminija ili bakrenih legura, ali u oba slučaja se u pravilu koristi dodatna izolacija laka. Žice su namotane na izolacijsku podlogu koja je pričvršćena na jezgru - magnetski krug. U niskofrekventnim pretvaračima jezgre su izrađene od transformatorskog čelika ili magnetno meke legure, au visokofrekventnim - na bazi ferita. Sama niskofrekventna magnetska žica formirana je od skupova ploča oblika W, P ili P. Feritne jezgre se obično izrađuju integralno - takvi dijelovi prisutni su u sastavu zavarivačkih invertora i transformatora galvanske izolacije. Visokofrekventni transformatori male snage ne rade bez jezgre, jer se njegova funkcija obavlja u zračnom okruženju. Za ugradnju u elektrotehničke uređaje struktura magnetskog kruga osigurana je okvirom. To je tzv. Impulsni pretvarač koji se zatvara zaštitnim poklopcem s oznakama i oznakama upozorenja. Ako je tijekom postupka popravka potrebno uključiti uređaj s uklonjenim poklopcem, taj se postupak provodi putem ultrazvuka ili transformatora.
Ako govorimo o pretvaračima koji se koriste u suvremenim radio i elektrotehničkim sustavima, bit će značajna razlika između njih i klasičnih naponskih transformatora. Najuočljiviji pad u veličini i težini. Pulse jedinice mogu težiti nekoliko grama, a performanse se održavaju na istoj razini.

Značajke operativnih procesa

Kao što je već napomenuto, ključevi za upravljanje strujom u pulsirajućim transformatorima su ključevi koji sami mogu postati izvori visokofrekventnih smetnji. To je tipično za stabilizirajuće modele koji rade u trenutnom modu prebacivanja. U trenucima prebacivanja mogu postojati osjetljive razlike struje i napona koje stvaraju uvjete za fazne i fazne smetnje na ulazu i izlazu. Iz tog razloga pretvarač impulsne snage s funkcijom stabilizatora pretpostavlja uporabu filtara koji eliminiraju prepreke. Kako bi se smanjili neželjeni elektromagnetski čimbenici, prebacivanje ključa se provodi u trenucima kada ključ ne provodi struju (kada je otključana). Ovaj način suočavanja s interferencijom također se koristi u rezonantnim pretvaračima. Druga značajka procesa rada uređaja koji se razmatraju je negativni diferencijalni otpor na ulazu kada se stabilizira napon pod opterećenjem. To jest, u uvjetima povećanja napona na ulaznoj struji se smanjuje. Taj faktor treba uzeti u obzir kako bi se osigurala stabilnost pretvarača, koji se povezuje s izvorima s velikim unutarnjim otporom.

Usporedbas linearnim pretvornikom

Za razliku od linearnih uređaja, impulsni adapteri se odlikuju većim performansama, kompaktnom veličinom i mogućnošću galvanskog razdvajanja kola na ulazu i izlazu. Kako bi se osigurala dodatna funkcionalnost uz priključivanje uređaja treće strane, ne zahtijeva se korištenje složenih shema povezivanja. No postoje slabe točke u impulsnom pretvaraču u usporedbi s linearnim transformatorima. To uključuje sljedeće nedostatke:

U uvjetima promjene ulazne struje ili napona pod opterećenjem zabilježen je nestabilnost izlaznog signala.

Prisutnost već spomenutih impulsnih smetnji na izlaznim i ulaznim krugovima.

Nakon naglih promjena naponskih i strujnih parametara, sustav je duže vraćen u prijelazne procese.

Opasnost od vlastitih oscilacija koje mogu utjecati na performanse opreme. I fluktuacije ove vrste nisu povezane s nestabilnošću izvora u mreži, već s konfliktima unutar stabilizacijske sheme.

DC /DC pretvarač

Sve vrste DC /DC DC impulsnih uređaja karakterizira činjenica da se tipke aktiviraju tijekom prijenosa posebnih impulsa u smjeru tranzistora. U budućnosti, kao rezultat povećanja napona, logika tranzistora je zaključana i na pozadini punjenja kondenzatora. Upravo to svojstvo razlikuje sklopni uređaj od impulsnih DC-DC pretvarača od sličnih uređaja u nezavisnoj inverterskoj opremi.
Obično takvi uređaji obavljaju kontrolukonstantnog napona pod opterećenjem u procesu napajanja istosmjernom mrežom. Ova vrsta upravljanja postiže se podešavanjem napona na javnom ključu. Male vrijednosti struje pružaju mogućnost fiksiranja visoke razine performansi, pri čemu učinkovitost može doseći 95%. Podešavanje vršnih performansi sustava bitan je plus pretvarača pulsne struje, ali implementacija DC-DC kruga nije moguća u svakom dizajnu. U uređaju, prvo, kao izvor, treba biti kontaktna mreža - posebno, ovaj princip se koristi u baterijama i baterijama.

Podizanje pretvarača

Kod ovog transformatora povećanje napona iznosi od 12 do 220 V. Koristi se u situacijama kada nema izvora s odgovarajućim parametrima napajanja, ali je potrebno osigurati napajanje uređaja iz standardne mreže. Drugim riječima, adapter mora biti uveden od izvora s istim karakteristikama do potrošača s drugim zahtjevima snage. Shematski prikazi impulsnih pretvarača napona od 12-220 V omogućuju spajanje uređaja koji rade na frekvenciji od 50 Hz. Osim toga, snaga opreme ne smije prelaziti maksimalnu snagu transformatora. Čak i ako su ispunjeni zahtjevi za naponom, uređaj mora biti zaštićen od preopterećenja mreže. U ovoj metodi ispravljanja napona postoji nekoliko prednosti:

Mogućnost dugog rada s maksimalnim opterećenjem bez prekida.

Automatski podesite izlaznu snagu.

Povećana učinkovitost i osigurava stabilnost načina rada uređaja i visoka pouzdanost funkcije električnog kruga.

Spuštanje pretvarača impulsa

Uz uporabu opreme niske frekvencije ili male snage, može biti prirodno da postoji potreba za smanjenjem indeksa napona. Na primjer, ovaj zadatak se često susreće kada se spajaju svjetlosni uređaji - na primjer, LED pozadinsko osvjetljenje. Da bi se smanjio pretvarač, zaključava se regulacijski prekidački ključ, nakon čega se skuplja "suvišna" energija. Posebna dioda u krugu ne dopušta struju od napona izvora do potrošača. U tom slučaju, u samouvodnim sustavima, ispravljačke diode mogu proći negativne impulse napona. U radu pulsnih pretvarača 24-12 V posebno je važna funkcija stabilizacije na izlazu. Mogu se koristiti i linearni i direktni pulsni stabilizatori. Učinkovitije je koristiti uređaje drugog tipa s modulacijom širine ili frekvencije. U prvom slučaju, prilagodit će se trajanje kontrolnih impulsa, au drugom - učestalost njihovog pojavljivanja. Tu su i mješalice s mješovitom kontrolom, u kojima operater može, ako je potrebno, promijeniti konfiguraciju impulsne regulacije po učestalosti i trajanju.