مصدر طاقة بسيط مع ملاحظات. كيف تصنع مصدر طاقة تحويل بيديك. قيود الطاقة.

كما يمكنك أن تتخيل ، أدى تعقيد دوائر المنظم القابلة للتحويل إلى دفع استخدامها ، حتى وقت قريب ، إلى عالم التطبيقات ذات الطاقة العالية أو التطبيقات الخاصة. ومع ذلك ، هناك الآن دوائر متكاملة تسهل وتقلل من تكاليف هذا النوع من المنظم ، والذي يتم استخدامه فيه السنوات الاخيرةتوسعت بشكل ملحوظ.

يمكن الحصول على هذه المصادر كمكون منفصل في أعمال الصناعة. يحتوي كل مصدر طاقة على موصلات لكابل إدخال 220 فولت أو 110 فولت ومروحة. كل ذلك في صندوق معدني صغير به الكثير من فتحات التهوية.

نتيجة لذلك ، يمكن إجراء مصادر التحويل المضمنة بتكلفة منخفضة ، نظرًا لوجود جميع دوائر التحكم الضرورية ويجب إضافة بعض المكونات السلبية فقط و الترانزستورات السلطة. تصميم مصدر مبدّل.

تحتاج أولاً إلى تحديد قائمة المعدات ، وتقسيمها إلى مجموعات

الآن نعرض التصميم بهذه الصيغ. قمنا بقياس جهد التموج وصنعنا: 525 فولت وهي قيمنا المحسوبة تقريبًا ، أطلقنا أيضًا بؤرتين ، وقمنا بقياس التيار وكان 95 أمبير ، وكان جهد الخرج 9 فولت ، وهذه القيمة تقترب من القيمة المحسوبة. تم تركيب أحمال مختلفة ، لقيم الممانعة التي لا تتطلب تيارًا أكثر من 1 أمبير ، ظل الجهد ثابتًا ، ولكن عند الطلب أكثر حداثةانخفض الجهد الناتج كما هو متوقع.

عادة ، يعمل محول الطاقة بشكل صحيح ضمن النطاقات المسموح بها. يوضح الشكل 6 الدائرة الأساسية لمنظم التبديل الأساسي. يتم تصحيح جهد التيار الكهربائي مباشرة باستخدام جسر الصمام الثنائي. يمكن تطبيقها بالتناوب على الملف الأولي لمحول عالي التردد.

الشكل 6 هو رسم تخطيطي أساسي لمنظم التحويل الأساسي. يتم تصحيح الجهد الثانوي للمحول بواسطة دائرة جسر. يُفضل هذا الاتصال المحدد لهذا النوع من المنظمين ، حيث لا يوجد سوى صمام ثنائي واحد في أي وقت يؤدي إلى حدوث خسائر. لا يمثل الملف الثانوي الإضافي ، الذي يتم تجنبه عادةً في عملية 50 هرتز ، أي مشكلة في التشغيل عالي التردد.

تتطابق وحدة التحكم بشكل أساسي مع وحدة التحكم ذات التبديل الثانوي. ومع ذلك ، يلزم وجود دارة سائق إضافية لتوزيع إشارة المحرك على ترانزستور التحويل المناسب. نظرًا لأن الترانزستورات متصلة بالملف الأولي للمحول ، وتحتوي دائرة القيادة على وحدة تحكم للملف الثانوي ، يجب عزل الترانزستورات عن دائرة القيادة من أجل نقل نبضات optocoupler.

تحويل جهاز إمداد الطاقة

من أجل الحفاظ على تبديد الطاقة لترانزستورات التحويل منخفضة ، يجب تشغيلها وإيقاف تشغيلها بأسرع ما يمكن وليس في وقت واحد. مع أداء التصميم الأمثل ، يمكن الحصول على أكثر من 80٪. يمكن شراء وحدة التحكم كدائرة متكاملة.

يمكن أيضًا تطبيق التبديد الموصوف مباشرة بواسطة جهد تيار مستمر بدلاً من جهد تيار متردد مصحح. يوضح الشكل 7 الدائرة الرئيسية للمنظم مع التبديل إلى المرحلة الثانوية. يتم وضع الترانزستور T1 بشكل دوري في حالة قطع وفي حالة تشبع عند تردد حوالي 20 كيلو هرتز. وبالتالي ، خلال وقت التوقف ، لا يساهم المكثف فحسب ، بل يساهم أيضًا في التفاعل في تيار الخرج ، وبالتالي يتم الحصول على جهد خرج معزول دون فقد الطاقة.

الشكل 7 هو رسم تخطيطي أساسي لمنظم التبديل الثانوي. الشكل 8 هو مخطط كتلة لوحدة التحكم. في التين. يوضح الشكل 8 مخطط كتلة لوحدة التحكم. يقارن جهاز التحكم جهد الخرج بجهد مرجعي. يتم تحديده بواسطة المذبذب. لتصميم منظم تبديل ، يجب علينا أولاً تحديد اعتماد تيار ملف التفاعل في الوقت المحدد. بادئ ذي بدء ، لنفترض أن المكثف كبير بشكل لا نهائي ، بحيث يكون تموج الجهد الناتج صفرًا.

تحريض قانون فاراداي. قدم هذا العمل خصائص المصادر المحولة وتشغيلها وتصميمها وبنائها وتطبيقاتها. نشير أيضًا إلى الاختلافات الرئيسية بين المصدر المبدّل والمصدر المشترك. نيويورك ، جون وايلي وأولاده.

ارجع إلى مصادر الطاقة

لقد كرسنا بالفعل عدة جلسات لموضوع إمدادات الطاقة. فلماذا من الضروري الحديث عن مصادر الطاقة مرة أخرى؟ لماذا كل هذه الأنواع؟ هل هم حقا مهمون؟ ومثلما لا نبدو جميعًا مثل الأطعمة نفسها ، لا يوجد طعام مثالي يناسب الجميع. يعتمد النظام الغذائي الجيد على العديد من العوامل ، وكأنك ترغب في زيادة الوزن أو إنقاصه. إذا كنت تنمو أو بالفعل.

إذا كنت ذاهبًا في رحلة استكشافية ، فإن تطوير الطعام الذي ستقوم به يعد جزءًا مهمًا منها. اعتمادًا على المكان الذي تتجه إليه ، وما إذا كانت هناك مصادر طاقة إضافية أم لا ، أو الوزن الذي يمكنك تحمله ، أو إذا كان لديك ما يكفي مركبةللنقل ، إلخ. إلخ.

يحدث الشيء نفسه مع مزود الطاقة الإلكترونية. لا يوجد حل جيد لكل شيء ، يعتمد على العديد من العوامل التي يحددها المشروع الذي تقوم بتصميمه ، حيث أنها ليست نفس الطاقة المهدرة مثل الدائرة المتصلة بالشبكة إذا كانت تأتي مع البطاريات.

هذا يعني مضاعفة الوزن. هذه الأنواع من الأسئلة هي التي تقودنا إلى تطوير مصادر طاقة مختلفة لكل نوع من المشاكل ، لأن الحل الأمثل ليس فريدًا ولكنه يعتمد على المشروع المحدد. بالطبع ، لا تشك في أنك ستحتاجهم.

أنواع مزودات الطاقة

من السهل تجميعها لأنها تستخدم مكونات قليلة ، فهي رخيصة وفعالة. لماذا تجعل الحياة صعبة على الآخرين؟ السبب بسيط: إنهم غير فعالين للغاية. بالنسبة للبعض ، فإنه يحفظ الكوكب وغاباته ، وبالنسبة للآخرين للحفاظ على طاقة البطارية إلى أقصى حد ، ولكن يجب أن تفهم أن منظم الجهد الخطي ليس مصممًا للحيتان ، ولكن في السعر ، ويأخذ في الاعتبار افتراض أن الطاقة العرض لا ينضب ولا يهمنا.

ليس الأمر أن المصممين يكرهون الحيتان. يوجد الكثير من التطبيقات منخفضة الطلب حيث لا يكون ذلك مهمًا ومقبولًا إلى حد ما ، خاصةً في حالة الطاقة المنخفضة جدًا. ولكن بمجرد أن تبدأ القوة في اللعبة في الازدياد ، سرعان ما تصبح غير مقبولة لسببين: فقدان الطاقة وسبب خطير آخر. عندما تكون الحرارة المهدرة عالية ، تميل الأشياء الإلكترونية إلى الاحتراق في خطر على الدوائر ، كما يتعين عليها أيضًا إنفاق الأموال على المشتتات الحرارية باهظة الثمن التي تساعد في تجنب المشكلات المرتبطة بها ، مما يزيد من حجم المنتج النهائي.

المخططات التخطيطية لتبديل إمدادات الطاقة

لهذا السبب نحتاج إلى حل أكثر أناقة بقليل من حفظ الأقمشة ، وكما يمكنك أن تتخيل ، هناك العديد من الأشخاص الذين يفكرون في كيفية بيعنا حلاً صديقًا للبيئة بسعر معقول. الحل هو تبديل مصادر الطاقة. نحن بحاجة إلى نظام أكثر تعقيدًا من منظم بسيط لتوفير مصدر طاقة أكثر كفاءة بكل الطرق.

الهدف هو أن كفاءة الطاقة أفضل بكثير من كفاءة المنظم. أن تكون الحرارة المتولدة قليلة وأن الحجم صغير. . وهذا هو سبب اختراع المصادر المحولة. إنها أكثر تعقيدًا من الهيئات التنظيمية ، لكنها مصنوعة وفي المقابل يمكننا استخدامها ككتل أدوات مساعدة جاهزة للاستخدام. له المخطط العاميشبه هذا.

انظر إلى المدخلات الموجودة على يسار الصورة ، لدينا صمامات ثنائية لمقوم الجسر ومرشح مثل الذي رأيناه في الفصل السابق لتصحيح جهد السُمك ، ثم لدينا ترانزستور التحويل وهو اسم هذا النوع من المصادر .

بطريقة ما نستخدم الترانزستور للتبديل السريع لتوصيل الجهد ، ومن خلال إشارة التحكم يمكننا جعل نبضات التوصيل أكثر أو أقل عرضًا. لكن هذا علاج سهل ، مع مرشح مع مغو بالإضافة إلى مكثف ، كما هو موضح في الجزء الثاني من الدائرة.

بالنسبة لأولئك الذين لم يعتادوا على الإلكترونيات ، فإن الحث قادر على تخزين الطاقة التي يتم تحويلها إلى شكل كهربائيفي مجال مغناطيسي ، ثم حررها تدريجياً عندما يختفي التيار. نظرًا لأنه لا يتم الشحن أو التفريغ لحظيًا ، فإن الأمر يستغرق وقتًا ، من خلال التصميم الصحيح لقيمة الحث والمكثف ، يمكننا تحقيق عمليات تحميل وتفريغ سلسة ، مما يجعل إشارة الخرج ناعمة جدًا ، والتي يتم رسمها باللون الأحمر.

حتى إذا توقفت عن الدفع ، فإن العجلة لا تزال تدور لأن النظام قد خزن الطاقة بالقصور الذاتي مع نبضاتك الصغيرة. يحدث الشيء نفسه في دائرة مثل الدائرة الموضحة أعلاه. يحدد تردد التبديل عدد المرات التي نمرر فيها الجهد من المدخلات إلى المخرجات ، ويحدد عرض النبضة النسبة المئوية للوقت الذي نحافظ فيه على "الدفع الكهربائي" عن طريق تغيير جهد الخرج الفعال.

عندما يدمر الترانزستور الجهد ، ينهار مجال الحث ويطلق طاقته في الشكل التيار الكهربائي، بينما يسمح الصمام الثنائي بالتوصيل ، وبالتالي يغلق الدائرة ويحافظ على جهد الخرج.


بهذه الطريقة ، يمكننا توليد جهد إخراج ، متغير وضبط وفقًا لأهواءنا إذا كان أقل من المدخلات.

المنظمون الخطيون مقابل تبديل المصادر

نظرًا لأن الترانزستور يقبل أو يقطع تيار الإدخال في حالة عدم وجود توصيل ، فلا يوجد استهلاك للطاقة ، وبالتالي تصل كفاءة هذه المصادر إلى تحويل 90٪. لتقرر كيفية إرسال مشاريعك ، يجب أن تفكر في بعض الأفكار الأساسية.

من المهم معرفة أن الكفاءة النموذجية للمنظم الخطي هي عادةً 40٪ ويمكن أن تنخفض بسهولة إلى 15٪ ، لذلك لا ينبغي أبدًا استخدامها في المشاريع التي تعمل بالبطاريات ، مقارنةً بنسبة 85٪ النموذجية للمصدر المحول.