Renesas HA16163 kontrollerlari asosida sinxron rektifikatsiyaga ega yuqori samarali kvazrezonansli quvvat manbalarini qurish. Elektr ta'minotini almashtirish haqida hamma narsa yuqori samaradorlik sxemasiga ega rezonansli quvvat manbalari

Ushbu maqola tomonidan yuborilgan materiallar asosida tayyorlangan Aleksandr Germanovich Semenov, "Elkon" Rossiya-Moldova ilmiy-ishlab chiqarish korxonasi direktori, Kishinyov. Maqolani tayyorlashda korxona bosh muhandisi ham ishtirok etdi Aleksandr Anatolevich Penin. Aleksandr Germanovich shunday yozadi:
"Elektr ta'minoti sohasiga ixtisoslashgan holda, biz chiqish parametrlarini chuqur sozlash bilan rezonansli konvertorlarni qurish usulini yaratishga muvaffaq bo'ldik, bu hozirgacha ma'lum bo'lganlardan farq qiladi. Bu usul uchun xalqaro patent olindi. Usulning afzalliklari eng ko'p. kuchli - 500 dan o'nlab kilovattgacha bo'lgan manbalarni qurishda to'liq namoyon bo'ladi.Konverter chiqishda qisqa tutashuvlardan tez himoya zanjirlarini talab qilmaydi, chunki hech qanday rejimda o'tkazgich tokining uzilishi deyarli yo'q.O'zaro toklarning paydo bo'lish imkoniyati. Shuningdek, o‘chiriladi.Konverter jismoniy (teskari aloqasiz) tok manbai bo‘lganligi sababli, ta’minot tarmog‘i rektifikatorining filtr kondensatorini konvertor chiqishiga o‘tkazish imkoniyati paydo bo‘ldi, bu esa 0,92-0,96 quvvat koeffitsientini olish imkonini berdi. yukga qarab.Rezonans zanjirining chastotasi o'zgarmaydi va bu konvertorning nurlanishini barcha yo'nalishlarda samarali filtrlash imkonini beradi.Amaliy amalga oshirish elektrokimyoviy himoya qilish uchun tok manbalari - katodli himoya stantsiyalari shaklida amalga oshiriladi. Elkon brendi. Quvvat 600, 1500, 3000 va 5000 vatt. Nominal rejimda samaradorlik 0,93-095 darajasida. SKZ NPO "VZLET" da sertifikat sinovlaridan o'tdi. Sekin, cho'zilgan amalga oshirish mavjud. Bularning barchasi g'oyaning hayotiyligini tasdiqlaydi. Biroq, menimcha, tijorat muvaffaqiyatiga erishish uchun unga e'tiborni jalb qilish uchun g'oyani ommalashtirish kerak».
Xo'sh, hamkasblarga yordam berish har doim yoqimli, ayniqsa Elcon mahsulotlarining g'oyasi yangi ekan.

Hozirgi vaqtda professional foydalanish uchun ishlab chiqilgan quvvat elektronikasi qurilmalari va qurilmalari og'irlik, o'lchamlar, samaradorlik, ishonchlilik va narx kabi mezonlarga muvofiq faol ravishda optimallashtiriladi. Bu talablar tobora qattiqlashib bormoqda, ya'ni mijoz minimal o'lchamlari va og'irligiga ega bo'lgan va shu bilan birga yuqori samaradorlik, yuqori ishonchlilik va arzon narxga ega qurilmaga ega bo'lishni xohlaydi.

Mahsulotlarning iste'mol xususiyatlarini yaxshilash uchun taniqli choralarga murojaat qilish kerak: konversiyaning ish chastotalarini oshirish, quvvat elementlarida quvvat yo'qotishlarini kamaytirish, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismidagi dinamik ortiqcha yuklarni kamaytirish yoki yo'q qilish. Ko'pincha bu chora-tadbirlar bir-biriga zid keladi va ma'lum natijalarga erishish uchun ishlab chiquvchi ba'zi, ba'zan juda qiyin, murosa qiladi. Shuning uchun konvertor texnologiyasining parametrlarini yanada optimallashtirish faqat ushbu qurilmalarni qurishning yangi tamoyillariga o'tish orqali mumkin.

Elcon tomonidan taklif qilinadigan kuchlanishni tartibga solish usuli qanday qilib tubdan farq qilishini va unda qanday yangilik borligini tushunish uchun avval regulyatorlarning an'anaviy dizayni haqida gapiraylik. Energiya elektronikasi sohasidagi qurilmalarning muhim klassi bo'lgan DC-DC konvertorlari (DC / DC konvertorlari) an'anaviy ravishda quyidagi sxema bo'yicha quriladi: birlamchi bo'g'in doimiy kuchlanishni yuqori chastotali o'zgaruvchan kuchlanishga aylantiradi; ikkilamchi aloqa o'zgaruvchan kuchlanishni to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga aylantiradi. Konverter odatda chiqish shahar kuchlanishini boshqaradigan yoki uni kerakli darajada ushlab turadigan regulyatorni o'z ichiga oladi.

Yuqori chastotali konvertatsiya turli xil sxemalar yordamida amalga oshirilishi mumkin, ammo agar biz surish zanjirlari haqida gapiradigan bo'lsak, unda ikkita turni nomlashimiz mumkin: quvvat kaliti oqimining to'rtburchaklar shakli va sinusoidal (yoki kvazi-sinusoidal) bo'lgan rezonansli sxemalar. ) kalit oqimining shakli.

Konverterlarning ishlash samaradorligi asosan ish oqimi qiymatlarini almashtirishda quvvat elementlarida dinamik kommutatsiya yo'qotishlari bilan belgilanadi. 100 Vt dan ortiq quvvatga ega konvertorlarni ishlab chiqish tajribasi shuni ko'rsatadiki, bu yo'qotishlarni asosan kam o'tish vaqtiga ega bo'lgan kommutatsiya elementlari (tranzistorlar) yordamida va to'g'ri kommutatsiya traektoriyasini shakllantirish orqali kamaytirish mumkin. Joriy elementlar bazasi, albatta, juda yuqori dinamik xususiyatlarga ega, ammo shunga qaramay, ular hali ham idealdan uzoqdir. Shu sababli, texnologik cheklovlar ko'pincha quvvat davrining elementlarida sezilarli darajada haddan tashqari kuchlanishlarga olib keladi, bu esa konvertorning umumiy ishonchliligining pasayishini anglatadi.

To'g'ri kommutatsiya yo'lini shakllantirish muhim vazifa bo'lib, u ham kommutatsiya haddan tashqari kuchlanishini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu usul kommutatsiya elementining haqiqiy quvvat qismi (tranzistorli kalit) va shakllantirish elementi o'rtasida energiyani qayta taqsimlash orqali "yumshoq" kommutatsiyani ta'minlaydi. Yo'qotishlarning kamayishi ular to'plagan energiyani qaytarish tufayli sodir bo'ladi. Eslatib o'tamiz, shakllantirish elementlarining taniqli vakillari barcha turdagi RCD sxemalari, damping rezistorlari, snubberlar va boshqalardir.

Haqiqiy konvertorlarni ishlab chiqish amaliyoti shuni ko'rsatadiki, nominal quvvati yuzlab vattdan minglab vattgacha bo'lgan qurilmani yaratishda siz issiqlik yo'qotishlarini maksimal darajada kamaytirish uchun har bir vatt samarali quvvat uchun "berishingiz" kerak, bu esa umumiy quvvatni kamaytiradi. konvertorning samaradorligi.

Yana bir muammo yukdagi qisqa tutashuvlardan (qisqa tutashuvlar) yuqori tezlikda himoya qilish zarurati bilan bog'liq. Muammo shundaki, juda tez himoyalanish noto'g'ri signallarga juda sezgir bo'lib qoladi va konvertorni hech qanday xavf tug'dirmasa ham o'chirib qo'yadi. Juda sekin ishlaydigan himoya noto'g'ri signallarga chidamli, lekin qurilmani himoya qila olmaydi. Optimal himoyani loyihalash uchun ko'p harakat talab etiladi.

Yuqoridagilar bilan bog'liq holda, klassik yuqori chastotali konvertor quvvatni o'zgartirish texnologiyasining zamonaviy talablariga to'liq javob bermaydi. Ushbu qurilmalarni qurishning yangi usullarini izlash kerak.

So'nggi paytlarda muhandislar rezonansli konvertorlarga katta potentsial imkoniyatlarga ega qurilmalar sifatida e'tibor berishdi. Rezonansli konvertorlarda dinamik yo'qotishlar tubdan past bo'ladi, ular kamroq shovqin hosil qiladi, chunki kommutatsiya harmonikaga boy tekis qirralar bilan sodir bo'lmaydi, lekin sinusoidalga yaqin silliq signal shakli bilan. Rezonansli konvertorlar ishonchliroq, ular yukdagi qisqa tutashuvlardan (qisqa tutashuvlardan) tez himoya qilishni talab qilmaydi, chunki qisqa tutashuv oqimi tabiiy ravishda cheklangan. To'g'ri, oqimning sinusoidal shakli tufayli quvvat elementlaridagi statik yo'qotishlar biroz ortadi, ammo rezonans konvertorlar quvvat elementlarining o'tish dinamikasiga unchalik talabchan bo'lmagani uchun standart toifadagi IGBT tranzistorlaridan foydalanish mumkin, ularda to'yinganlik kuchlanishi mavjud. IGBT tranzistorlariga qaraganda pastroq. Shuningdek, siz SIT tranzistorlari va hatto bipolyarlar haqida o'ylashingiz mumkin, garchi sayt muallifining fikriga ko'ra, bu kontekstda ikkinchisini eslamaslik yaxshiroqdir.

Quvvat pallasini qurish nuqtai nazaridan rezonansli konvertorlar oddiy va ishonchli. Biroq, hozirgacha ular chiqish voltajini tartibga solish bilan bog'liq fundamental muammolar tufayli an'anaviy yarim ko'prikli va to'liq ko'prikli konvertorlarni almashtira olmadilar. An'anaviy konvertorlar impuls kengligi modulyatsiyasiga (PWM) asoslangan boshqaruv printsipidan foydalanadi va bu erda hech qanday qiyinchiliklar yo'q. Rezonansli konvertorlarda PWM va boshqa maxsus usullardan foydalanish (masalan, kommutatsiya chastotasini o'zgartirish orqali chastotani tartibga solish) dinamik yo'qotishlarning ko'payishiga olib keladi, ba'zi hollarda ular klassik konvertorlarda taqqoslanadigan yoki hatto yo'qotishlardan oshib ketadi. Shakllantirish sxemalaridan foydalanish cheklangan chastota diapazonida va juda kichik regulyatsiya chuqurligida o'zini oqlaydi. O'rtacha yuk oqimining va shuning uchun chiqish quvvatining pasayishiga olib keladigan kommutatsiya chastotasini sezilarli darajada kamaytirishga asoslangan biroz samaraliroq usul mavjud. Ammo chastotani tartibga solishning ushbu usulini murosa deb ham atash mumkin va shuning uchun zamonaviy talablarni etarli darajada qondirmaydi.

Va shunga qaramay, rezonansli konvertorlar shunchalik jozibali bo'lib chiqdiki, ularning samaradorligini va tartibga solish chuqurligini oshirishning yana bir qancha usullari ixtiro qilindi. Afsuski, bu g'oyalar ham etarli darajada samarali emas edi. Chiqishda o'rnatilgan qo'shimcha impuls regulyatoridan foydalanish boshqa konversiya havolasidan foydalanish zarurligiga olib keladi va shuning uchun samaradorlikni pasaytiradi. Transformatorning kommutatsiya burilishlari bo'lgan dizayn konvertorni yana sezilarli darajada murakkablashtiradi, uning narxini oshiradi va iste'mol joylarida foydalanishni imkonsiz qiladi.

Yuqoridagilardan xulosa qilishimiz mumkinki, rezonansli konvertorlarning keng qo'llanilishiga to'sqinlik qiladigan asosiy muammo chiqish kuchlanishini chuqur tartibga solishning samarali usulini yaratishda yotadi. Agar bu muammo hal etilsa, kuch-elektronika qurilmalarining xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilash va ularni konvertor texnologiyasini qo'llashning allaqachon ishlab chiqilgan va yangi sohalariga yanada taqsimlash mumkin bo'ladi.

Elkon mutaxassislari kommutatsiya chastotasini kamaytirish orqali nazorat usullarini tadqiq qilishda sezilarli yutuqlarga erishdilar. Aynan shu usul asos sifatida qabul qilindi, chunki u rezonansli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan asosiy afzalligini - nol oqimdagi kommutatsiyani saqlab qoladi. An'anaviy rezonansli konvertorda sodir bo'ladigan jarayonlarni o'rganish uning sxemasini takomillashtirish va xalqaro patentning asosini tashkil etgan yuklarning keng diapazoni va qabul qilinadigan chastota diapazoni ustidan samaraliroq boshqarish mexanizmini topish imkonini berdi. Bunga qo'shimcha ravishda, nominal yuk rejimida ham, qisqa tutashuv rejimida ham quvvat tranzistorlari oqimlarining bir xil amplitudasiga erishish mumkin edi, hatto maksimal kommutatsiya chastotasida ham quvvat tranzistorlari orqali o'tadigan oqimlarning yo'qligi va "yumshoq" yuk xarakteristikasi ( an'anaviy rezonans konvertornikiga qaraganda ancha yaxshi).

Modernizatsiya qilingan rezonans konvertorning to'liq sxemasi Elconning nou-xau mavzusidir, ammo o'quvchi yaxshilanish nima ekanligini tushunishi uchun quyida "Boshqariladigan rezonansli doimiy kuchlanishni o'zgartirish usuli" patentidan ma'lumot berilgan.

Ixtiro turli xil ilovalar uchun kuchli, arzon va samarali sozlanishi yuqori chastotali tranzistorli rezonansli kuchlanish konvertorlarini amalga oshirish uchun mo'ljallangan. Bu payvandlash konvertorlari, induksion isitish moslamalari, radio uzatuvchi qurilmalar va boshqalar bo'lishi mumkin.

Sozlanishi mumkin bo'lgan rezonans kuchlanish konvertorining prototipi nashr etilgan. Prototipda: o'z davri To va quvvat kalitlarini almashtirish davri Tk bilan tebranish yaratiladi; Kapasitiv va induktiv energiyani saqlash qurilmalari doimiy kuchlanish manbasidan iste'mol qilish va energiyaning bir qismini rektifikator bilan yukga o'tkazish bilan ishlatiladi; Kuchlanishni tartibga solish tabiiy tebranishlar davri bilan rezonansdan To ga yaqin Tk o'tish chastotasini o'chirish hisobiga amalga oshiriladi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, detuning dinamik yo'qotishlarning sezilarli o'sishiga olib keladi va odatda konvertorning ishonchliligini pasaytiradi, chunki detuning rezonansli konvertorning asosiy afzalligi - nol oqimlarda almashtirishni yo'qotadi. Bularning barchasi usulni faqat kam quvvatli konvertorlarda qo'llash maqsadga muvofiqligiga olib keladi.

Ishda nashr etilgan yaqinroq prototip mavjud. Bu prototip, shuningdek, o'z davri To va tugmachalarning o'tish davri Tk, lekin Tk>To bo'lgan tebranish hosil qiladi; Kapasitiv va induktiv energiyani saqlash qurilmalari doimiy kuchlanish manbasidan iste'mol qilish va energiyaning bir qismini rektifikator bilan yukga o'tkazish bilan ishlatiladi; chiqish kuchlanishi Tk o'tish davrini o'zgartirish orqali tartibga solinadi. Biroq, bu erda sig'imli saqlash moslamasining ortiqcha energiyasi yuk orqali sig'imli saqlash moslamasining zaryadsizlanishi tufayli quvvat manbaiga qaytariladi va quvvat kalitlarining oqim impulslarining old qismi qo'shimcha induktiv saqlash moslamalari yordamida cheklanadi. Ushbu usul rezonansli konvertorning asosiy afzalligini saqlab qoladi - quvvat kalitlarini nol oqimlarda almashtirish qobiliyati.

Afsuski, bu prototipda ham bir qator kamchiliklar mavjud. Asosiy kamchiliklardan biri nominal yoki maksimal chastotada yuk pallasida ortiqcha yuklanishlar yoki qisqa tutashuvlar sodir bo'lganda kalitlarning oqimining oshishi hisoblanadi. Bu holda induktiv elementlar katta miqdordagi energiyani saqlaganligi sababli, u qisqa vaqt ichida (Tk-To) / 2 quvvat manbaiga to'liq qaytishga ulgurmaydi. Yana bir kamchilik - kommutatsiya chekkasi o'rnatilganligiga qaramasdan, kalitlar orqali oqimning majburiy uzilishi. Bu erda asosiy elementlarni kompleks himoya qilish zarurati tug'iladi, bu esa kuchlanishni tartibga solishning umumiy doirasini toraytiradi, bu esa konvertorni qo'llash doirasini toraytirishga olib keladi.

Ushbu usulni amalga oshirish mumkin bo'lgan qurilma - bu yarim ko'prikli tranzistorli raf va sig'imli bo'luvchining o'rta terminali o'rtasidagi yuk bilan bog'langan sig'imli kuchlanish bo'luvchi (sig'imli saqlash) va induktiv xotira bilan an'anaviy rezonansli yarim ko'prikli konvertor. . Har bir asosiy elementning shoxlari yoki sxemalariga qo'shimcha induktiv akkumulyatorlar kiritilgan.

Elcon tomonidan taklif qilingan qurilma yuk kuchlanishini tartibga solishning keng doirasini ta'minlash muammosini hal qiladi va shu bilan uni qo'llash doirasini kengaytiradi. Yangi usulda siz prototiplar bilan ba'zi o'xshashliklarni topishingiz mumkin va: tebranishlar tabiiy davr To va Tk o'tish davri bilan yaratiladi, Tk>To bilan, doimiy kuchlanish manbasidan iste'mol qilish bilan sig'imli va induktiv saqlash moslamasi ham ishlatiladi. va energiyaning bir qismi rektifikator bilan yukga o'tkaziladi, shuningdek, sig'imli saqlash qurilmasidan ortiqcha energiyani manbaga qaytarish amalga oshiriladi, kuchlanishni tartibga solish Tk ni o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Usulning yangiligi shundan iboratki, birinchi tebranishlar bilan bir vaqtda ikkinchi tebranishlar o'z davri To va o'tish davri Tk bilan yaratiladi, bir xil sig'imli saqlash va ikkinchi induktiv xotiradan foydalanib, sig'imli saqlashdan energiya iste'mol qiladi va energiyani uzatadi. rektifikator bilan yukga.

Taklif etilayotgan usulning asosiy xususiyati birinchi va ikkinchi tebranishlar oqimlarining bir vaqtning o'zida asosiy elementlar orqali o'tishidir, shunda ular orqali umumiy oqim uzilishga yo'l qo'ymaydi, bu esa induktiv saqlash qurilmalarining energiyasini qaytarishga imkon beradi. qisqa tutashuv sodir bo'lganda ham maksimal chastotada. Shu bilan birga, asosiy elementlarning joriy amplitudasi nominal qiymatlar darajasida qoladi. Ushbu usul Tk kommutatsiya davrlarining butun diapazonida "ishlaydi", bu rezonansli konvertor muammosini muvaffaqiyatli hal qiladi.

Qurilma ko'rsatilgan 1-rasm, boshqariladigan asosiy impuls generatorini (1) o'z ichiga oladi, uning chiqishlari tranzistorlar (2) va (3) eshiklari bilan bog'langan bo'lib, yarim ko'prikli tokchani (yarim ko'prikli qo'l) tashkil qiladi. Transistorlar (2) va (3) umumiy ulanish nuqtasi (5) bilan belgilangan sig'imli saqlash (rezonansli kondansatör) orqali transformator-rektifikator yukining (6) terminallaridan biriga ulangan. (7) va (8) bilan belgilangan induktiv akkumulyatorlar (rezonans choklari) ketma-ket ulanadi. Ularning umumiy ulanish nuqtasi boshqa yuk terminaliga (6) ulangan. Besleme kuchlanish manbai (9) induktorning (7) pastki terminallari va tranzistorning (2) emitentiga ulangan. Induktorning (8) yuqori terminali tranzistorning (3) kollektoriga ulangan.

Yoniq 2-rasm ushbu rezonans konvertorning ishlashini ko'rsatadigan grafiklar ko'rsatilgan. Asosiy osilator (1) da ko'rsatilgan parafaza boshqaruv pulslarini ishlab chiqaradi 2-rasm a-b, davomiyligi To/2 va sozlanishi kommutatsiya davri Tk, bu esa o'z navbatida tranzistorlarni (2) va (3) ochadi. Konverterning barqaror ish rejimida, t1 vaqtida tranzistorga (2) boshqaruv pulsi qo'llaniladi va u orqali I1 sinusoidal oqim impulsi oqib chiqa boshlaydi. 2c-rasm, - "birinchi tebranishlar" deb ataladigan narsa. Shu bilan birga, oqim I2 tranzistorning (3) antiparallel (qarama-qarshi) diodidan (4) o'tishda davom etadi - "ikkinchi tebranishlar".

3-rasm Sxemaning birinchi tsikli

Yoniq 3-rasm kontaktlarning zanglashiga olib keladigan birinchi tsikli ko'rsatilgan, bu uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t1 ... t2). U5 kuchlanishli rezonansli kondansatör (5), uning grafigi ko'rsatilgan 2-rasm d., transformator-rektifikator yuki (6), shu jumladan transformator (6.1), rektifikator (6.2) va yukning o'zi (6.3) orqali qayta zaryadlanadi. Birinchi rezonansli chok (7) energiyani saqlaydi. Shu bilan birga, rezonans kondensatori (5) ikkinchi rezonans choki (8) orqali U8 kuchlanishli zaryadsizlanadi, uning grafigi rasmda ko'rsatilgan. 2-rasm d. Induktor (8) energiyani grafikda ko'rsatilgan qutbga muvofiq saqlaydi.

4-rasm Sxemaning ikkinchi davri

Yoniq 4-rasm kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ikkinchi davri ko'rsatilgan, bu uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t2 ... t3). Rezonans kondansatkich (5) transformator-rektifikator yuki (6) va birinchi rezonans chok (7) orqali qayta zaryadlashda davom etadi. Shuningdek, rezonans kondensatori (5) ikkinchi rezonans choki (8) orqali qayta zaryadlanadi, u allaqachon belgilangan qutbga muvofiq energiya chiqaradi.

5-rasm Sxemaning uchinchi davri

Yoniq 5-rasm kontaktlarning zanglashiga olib keladigan uchinchi davri ko'rsatilgan, bu uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t3 ... t4). Rezonans kondensatori (5) transformator-rektifikator yuki (6) va birinchi rezonans chok (7) orqali grafikda ko'rsatilgan U7 kuchlanish bilan zaryadlashni davom ettiradi. 2-rasm e. Shu bilan birga, rezonans kondansatkich (5) allaqachon ikkinchi rezonans induktoridan (8) zaryadlangan bo'lib, u belgilangan qutbga muvofiq energiya chiqarishni davom ettiradi.

6-rasm Sxemaning to'rtinchi tsikli

Yoniq 6-rasm kontaktlarning zanglashiga olib keladigan to'rtinchi tsikli ko'rsatilgan, bu uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t4 ... t5). Rezonans kondensatori (5) transformator-rektifikator yuki (6) va birinchi rezonans induktori (7) orqali zaryadlashni davom ettiradi, u allaqachon rasmda ko'rsatilgan qutbga muvofiq energiya chiqaradi. Shu bilan birga, rezonans kondensatori (5) ikkinchi rezonans induktori (8) tomonidan zaryadlashda davom etadi.

Yoniq 8-rasm sxemaning oltinchi taktli sikli ko'rsatilgan bo'lib, uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t6...t7). Rezonansli kondansatör (5) allaqachon energiyani transformator-rektifikator yuki (6) va birinchi rezonans induktori (7) orqali quvvat manbaiga (9) o'tkazadi. Joriy I1 o'z yo'nalishini o'zgartiradi.

9-rasm Sxemaning ettinchi tsikli

Yoniq 9-rasm sxemaning ettinchi taktli sikli ko'rsatilgan bo'lib, uning oraliqdagi xatti-harakatini aks ettiradi (t7...t8). Nazorat pulsi tranzistorga (3) beriladi va sinusoidal oqim impulsi I2 ga muvofiq oqib chiqa boshlaydi. 2c-rasm, bu tranzistor orqali ("ikkinchi tebranish"). I1 oqimi, shuningdek, tranzistorning (2) antiparallel diodi (10) orqali oqishni davom ettiradi - "birinchi tebranish". Rezonans kondensatori (5) transformator-rektifikator yuki (6) va birinchi rezonans induktori (7) orqali kuchlanish manbaiga (9) va ikkinchi rezonans induktoriga (8) energiya beradi.

Yoniq 11-rasm kontaktlarning zanglashiga olib kelishining to'qqizinchi davri ko'rsatilgan, bu uning oraliqdagi harakatini aks ettiradi (t9 ... t10). Barcha saqlash qurilmalari o'z energiyasidan voz kechadi.

Yoniq 13-rasm oraliqda (t11...t1) harakatini aks ettiruvchi sxemaning ishlashining yakuniy sikli ko'rsatilgan. Rezonansli kondansatör (5) zaryadsizlanadi, keyin jarayonlar takrorlanadi.

E'tibor bering: t6-t7 vaqt oralig'ida energiya manbaga qaytariladi, chunki oqim I1 o'z yo'nalishini o'zgartiradi. I1 oqimining salbiy amplitudasi konvertorning yuki bilan aniqlanadi. Bu fakt usulning qo'shimcha afzalliklarini aniqlaydi - kalitlar orqali oqimning amplitudasi yukda qisqa tutashuv sodir bo'lgunga qadar oshmaydi. Shuningdek, tranzistorlarni boshqarishni soddalashtiradigan va ishonchli qiladigan oqimlar muammosi mutlaqo yo'q. Qisqa tutashuv rejimini oldini olish uchun tezkor himoyalarni yaratish muammosi ham yo'qoladi.

Ushbu g'oya prototiplar, shuningdek, Elcon hozirda ishlab chiqaradigan seriyali mahsulotlar uchun asos bo'ldi. Masalan, er osti quvurlari uchun katodli himoya stantsiyasi uchun mo'ljallangan 1,8 kVt quvvatga ega kuchlanish konvertori 220 V 50 Gts chastotali bir fazali AC tarmog'idan quvvat oladi. U o'rnatilgan qarama-qarshi diodli IRG4PC30UD ultra tezkor sinfidagi IGBT quvvat tranzistorlaridan foydalanadi, rezonans kondansatkichning (5) sig'imi 0,15 mkF, rezonans choklarining (7) va (8) induktivligi har biri 25 mkH. . Tabiiy tebranish davri To 12 mks, transformatorning transformatsiya nisbati (6,1) 0,5 ga teng, bu nominal yuk oralig'ini (0,8…2,0) Ohmni aniqlaydi. 13 mks ga teng bo'lgan kommutatsiya davrining Tk minimal qiymati (fk 77 kHz ga teng bo'lgan kommutatsiya chastotasi bilan) va 1 Ohm yuki uchun I1 va I2 oqimlarining amplitudalari mos ravishda plyus 29 A va minus 7 A ga teng. 0,5 Ohm yuk uchun I1 va I2 oqimlarining amplitudalari mos ravishda plyus 29 A va minus 14 A edi. Qisqa tutashuvda bu qiymatlar plyus 29 A va minus 21 A, o'rtacha yuk orqali oqim 50 A ni tashkil qiladi, ya'ni qisqa tutashuv oqimini cheklash ta'siri namoyon bo'ladi.

Yoniq 14-rasm konvertorning sozlash xususiyatlari oilasini ko'rsatadi. Shuni ta'kidlash kerakki, butun kommutatsiya chastotasi diapazonida kommutatsiya impulslari nol oqimda qo'llaniladi. Ushbu natijalar OrCAD 9.1 sxemasini modellashtirish tizimida olingan va keyin to'liq miqyosli modelda sinovdan o'tgan.

Taqqoslash uchun, yoqilgan 15-rasm quvvatga o'xshash klassik rezonans konvertorning sozlash xususiyatlari oilasi taqdim etilgan. Minimal kommutatsiya davri Tk o'tkazuvchan oqimlarning paydo bo'lishi tufayli oshiriladi va 14 mks (fk 72 kHz ga teng bo'lgan kommutatsiya chastotasida). Ushbu nominal chastota uchun nol oqim o'tish rejimi amalga oshiriladi. 1 Ohm yuk qarshiligi uchun yuk oqimining amplitudasi 30A ni tashkil qiladi; 0,5 Ohm qarshilik uchun amplituda allaqachon 58A ni tashkil qiladi. Qisqa tutashuv bo'lsa, tranzistorlar orqali oqimning amplitudasi 100 A dan oshadi va kuch tranzistorlarini almashtirish nol oqimlarda endi sodir bo'lmaydi va o'rtacha yuk oqimi 180 A dan oshadi. Shunday qilib, aytilganidek. Avvalroq, baxtsiz hodisani oldini olish uchun qisqa tutashuvdan tez himoya qilish kerak edi.

Boshqarish bo'limi "A" (ingichka chiziqlar) nol oqimda bo'lmagan kommutatsiya rejimini tavsiflaydi. Kommutatsiya chastotasi nominaldan ikki yoki undan ortiq baravar kam bo'lsa, "B" tartibga solish bo'limi amaliy qiziqish uyg'otadi. Shuni ta'kidlash mumkinki, klassik konvertor uchun bu tarzda tartibga solish chuqurligi Elkon konvertoriga qaraganda sezilarli darajada kamroq va pastroq kommutatsiya chastotasida ishlash zarurati klassik konvertorning o'ziga xos energiya ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi. Taklif etilgan Elkon konvertori amalda qabul qilinadigan boshqaruv xususiyatlariga va kommutatsiya chastotasidagi bir qator o'zgarishlarga ega.

Yumshoq yuk xarakteristikasini hisobga olgan holda, o'zgaruvchan kuchlanishda parallel ravishda ulangan ikkita konvertorning fazaviy regulyatsiyasi tufayli qattiq chastotada chiqish kuchlanishini tartibga solish mumkin. Ushbu parametr 1,2 kVt prototipda sinovdan o'tkazildi. Chiqish kuchlanishi noldan maksimalgacha o'zgaradi.

Olingan natijalar shuni ko'rsatadiki, yangi rezonansli konvertatsiya usulidan foydalanadigan kuchlanish konvertorlari o'nlab kVt yoki undan ko'p PWM regulyatsiyasi bilan an'anaviy konvertorlardan foydalanishning barcha sohalarida kengroq qo'llanilishini topadi.

Va endi - seriyali mahsulotlar haqida bir oz. Elkon korxonasi ishlab chiqaradi:
- nominal rejimda samaradorligi 93% dan kam bo'lmagan 0,6, 1,5, 3,0 va 5,0 kVt quvvatga ega katodli himoya stantsiyalari;
- 220 volt 50 Hz tarmoqdan quvvatlanadigan 5,0 va 8,0 kVt quvvatga ega qo'lda boshq payvandlash manbalari;
- 380 volt 50 Hz uch fazali tarmoqdan quvvatlanadigan 12 kVt quvvatga ega qo'lda boshq payvandlash manbalari;
- 220 volt 50 Hz tarmoqdan quvvatlanadigan 7,0 kVt quvvatga ega zarb blankalarini isitish uchun manbalar;
- kirish kuchlanishi 200 dan 650 V gacha va chiqish kuchlanishi 400 V bo'lgan 5,0 kVt quvvatga ega yuqori voltli quyosh batareyasi uchun konvertorlar; 100 Gts chastotali sinusoidal qonunga muvofiq konvertorning chiqish kuchlanishini modulyatsiya qilish va yarim to'lqinlarni keyinchalik taqsimlash orqali elektr energiyasi quyosh batareyasidan 220 volt 50 Gts tarmog'iga o'tkaziladi.
Kompaniya xodimlari bu g'oya payvandlash uskunalarini loyihalash bilan shug'ullanuvchi tajribali radio havaskorlarni ham ilhomlantirishiga umid qilmoqda.

ADABIYOT
Meshcheryakov V.M. Energiya elektronikasi - "Energiya va resurslarni tejash" mintaqaviy dasturining muammolarini hal qilishning samarali usuli // Elektrotexnika. 1996. 12.bet 1.
Yuqori chastotali tranzistorli konvertorlar./E.M.Romash, Yu.I.Drabovich, N.N.Yurchenko, P.N.Shevchenko - M.: Radio va aloqa, 1988.-288p.
Goncharov A.Yu. Seriya ishlab chiqarilgan tranzistorli quvvat konvertorlari // Elektronika: fan, texnologiya, biznes. 1998. 2.50-bet.
Kovalev F.I., Florentsev S.N. Quvvat elektronikasi: kecha, bugun, ertaga // Elektrotexnika. 1997. 11.b.2.
Dmitrikov V.F. va boshqalar Transformatorsiz kirishga ega yangi yuqori samarali maishiy quvvat manbalari // http//:www.add.ru/r/konkurs/st.18.html
Patanov D.A. Kuchlanish inverterlarida kommutatsiya yo'qotishlarini kamaytirishning umumiy muammolari // http://www.add.ru/r/konkurs/avtst8.html
Jdankin V.K. Zicon Electronics-dan quvvat elektron qurilmalari // Zamonaviy avtomatlashtirish texnologiyalari. 2001.N1.p.6.
Belov G.A. Yuqori chastotali tiristor-tranzistorli doimiy kuchlanish konvertorlari. -M.: Energoatomizdat, 1987.-120 b.
Patent PCT, WO94/14230, 06.23.94, H02M 3/335.
Patent PCT/MD 03/00001. 05/16/2002, H02M3/337 Ular nima yozadilar

Foydalanish: yuqori chastotali kommutatsiya quvvat manbalarini ishlab chiqish. Ixtironing mohiyati: quvvat manbai tranzistorlar 4,5 va kondensatorlar 6,7 bo'yicha yarim ko'prik sxemasi ko'rinishida qilingan kalit tranzistor kuchlanish konvertori 1 va ketma-ket ulangan ko'rinishida tayyorlangan chastotani boshqarish bloki 25 ni ushlab turadi. kuchlanishni qarshilikka aylantirish uchun 26-tugun va qarshilikni chastotaga aylantirish uchun 27-tugun 1-konvertorning chiqish pallasida induktor 8 va kondensatorlar 9, 10 dan yasalgan rezonansli sxema kiradi. Chiqish kuchlanishining o'zgarishiga qarab 1-konvertorning ish chastotasi o'zgarishini barqarorlashtirish. 25-blok va 15-22-elementlarda yasalgan zanjirlar yordamida 4, 5 tranzistorlarning asosiy oqimining maxsus shaklini shakllantirish oqim yoqilganda ham, 4, 5 tranzistorlar o'chirilganda ham yo'qotishlarni kamaytiradi. f-ly, 3 kasal.

Ixtiro elektrotexnika bilan bog'liq bo'lib, yuqori sifatli kommutatsiya quvvat manbalarini ishlab chiqishda foydalanish mumkin. Ma'lum bo'lgan impulsli kuchlanish stabilizatorida surish-pull yarim ko'prikli kuchlanish konvertori mavjud bo'lib, kirish kirish terminallariga ulanadi va chiqish rektifikator va filtr orqali chiqish terminallariga ulanadi, impuls kengligi modulatori, chiqishlari. ular surish-pull yarim ko'prikli kuchlanish konvertori, kvadrat to'lqin generatori, arra tishli kuchlanish drayveri, mos yozuvlar kuchlanish manbai va ikkita tranzistorning (1) boshqaruv kirishlariga ulangan. Ma'lum bo'lgan qurilma impuls kengligi modulyatorida taqqoslash uchun o'zgaruvchan kuchlanishlarni qo'llash orqali samaradorlikni oshirishning texnik muammosini hal qiladi: to'rtburchaklar mos yozuvlar va arra tishlari, kirish kuchlanishiga mutanosib. Bunday kuchlanishlarni olish va ularni taqqoslash kamroq energiya sarfini talab qiladi. Va passiv PWM dan foydalanish bilan bir vaqtda surish-pull yarim ko'prikli kuchlanish konvertorining tranzistorlarini boshqarish uchun mos yozuvlar kuchlanish manbai oqimidan foydalanish samaradorlikni yanada oshiradi. PWM quvvat manbalari bugungi kunda keng tarqalgan. Biroq, ular juda katta yo'qotishlar bilan ajralib turadi, chunki ular qattiq kommutatsiya davrlariga tegishli. Qattiq o'tish bilan, yoqilgan tranzistorli kalit u orqali oqim o'tayotganda o'chadi va o'chirilgan tranzistorli kalit unda kuchlanish mavjud bo'lganda yoqiladi va shuning uchun bu kalit qanchalik tez-tez yoqiladi va o'chiriladi. , yo'qotishlar qanchalik katta bo'lsa. Bunday holda, tranzistorning o'tish vaqti (yoqish yoki o'chirish davomiyligi) imkon qadar qisqa bo'lishi kerak. Shunday qilib, ma'lum qurilmaning kamchiliklari yuqori yo'qotishlardir, ya'ni. past samaradorlik. Ideal holda, yo'qotishlar minimal bo'lishi uchun tranzistorli kalit u orqali o'tadigan oqim nolga teng bo'lganda (nol oqim o'zgarishi) o'chirilishi kerak va undagi kuchlanish nolga teng bo'lganda (nol kuchlanishli o'tish) yoqilishi kerak. Hozirgi vaqtda yuqori chastotali kommutatsiya quvvat manbalari uchun eng yaxshi yechim rezonansli sxemalardan foydalanish hisoblanadi. PWM bilan quvvat manbalaridan farqli o'laroq, rezonansli davrlar kommutatsiya rejimini "yumshatadi" va shu bilan kommutatsiya yo'qotishlarini kamaytirishga yordam beradi. Natijada, rezonansli quvvat manbalari bir xil ish chastotasida yuqori samaradorlikni ta'minlaydi. Kalit tranzistor kuchlanish konvertorini o'z ichiga olgan ma'lum rezonansli quvvat manbai, kirish terminallari bilan kirish ulanishlari va yarim ko'prik sxemasi shaklida qilingan, chiqish pallasida rezonans zanjiri kiritilgan, parallel ravishda ulangan ketma-ket zanjirdan iborat. induktor va birinchi kondansatör va ikkinchi kondansatör va birinchi kondansatkichga parallel ravishda chiqish transformatorining birlamchi o'rashi yoqiladi, uning ikkilamchi o'rashi rektifikator va filtr orqali chiqish terminallariga ulanadi va chastotani boshqarish bloki. , ularning chiqishlari kalit tranzistorli kuchlanish konvertorining boshqaruv kirishlariga ulangan, tranzistorlarning quvvat terminallari blokirovkalash diodlari (2) bilan o'chirilgan. Ma'lum quvvat manbai muhim xususiyatlarning umumiyligi bo'yicha taklif qilingan ixtiroga eng yaqin bo'lgan analogdir. Biroq, ma'lum bo'lgan quvvat manbai, shuningdek, chastotani boshqarish bloki to'rtburchaklar tebranishlarni ishlab chiqarishi va shuning uchun konvertor tranzistorining nazorat oqimi ham to'rtburchaklar shakliga ega bo'lganligi sababli muhim kommutatsiya yo'qotishlariga ega. Ushbu ixtironing texnik maqsadi asosiy tranzistorli kuchlanish konvertorining tranzistorlarini almashtirishda yo'qotishlarni kamaytirish va chastotani boshqarish bloki tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatni kamaytirishdir. Ixtironi qo'llash orqali olinishi mumkin bo'lgan texnik natija rezonansli quvvat manbai samaradorligini oshirishdir. Ko'rsatilgan texnik muammoga rezonansli quvvat manbaida kalit tranzistor, kuchlanish konvertori, chiqish terminallari bilan kirish ulanishlari va yarim ko'prik sxemasi shaklida qilingan, chiqish pallasida rezonansli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi bilan erishiladi. induktor va birinchi kondansatör va ikkinchi kondansatkichga parallel ravishda ulangan ketma-ket zanjirdan iborat bo'lib, birinchi kondansatör bilan parallel ravishda chiqish transformatorining birlamchi o'rashi ulanadi, uning ikkilamchi o'rashi chiqishga ulanadi. rektifikator va filtr orqali terminallar va chastotani boshqarish bloki, ularning chiqishlari kalit tranzistor kuchlanish konvertorining boshqaruv kirishlariga ulangan, tranzistorlarning quvvat terminallari blokirovka qiluvchi diodlar bilan o'rnatiladi, blok chastotasini boshqarish amalga oshiriladi. ikkita asosiy rezistorlar va ketma-ket ulangan diod shaklida va rezistorlarning umumiy nuqtasi va diodning erkin chiqishi o'rtasida ulangan qo'shimcha kondansatör ustida, mos keladigan tayanch oqim ishlab chiqarish zanjirlari orqali tranzistorlarning boshqaruv kirishlari ulanadi. kalit tranzistor kuchlanish konvertorining mos keladigan boshqaruv kirishlariga va qarshilikni chastotaga aylantiruvchi tugun to'rtta mantiqiy invertorda, uchinchi va to'rtinchi kondensatorlarda, qo'shimcha tranzistor va uchta rezistorda va mantiqiy invertorlarda parafazali multivibrator shaklida amalga oshiriladi. navbati bilan juftlik ketma-ket ulanadi, birinchisi ikkinchi va uchinchisi to'rtinchisi bilan, uchinchi kondansatör birinchi chiqishi va uchinchi mantiqiy invertorlarning kirishi o'rtasida, to'rtinchi kondensator esa chiqish o'rtasida ulanadi. uchinchi va birinchi mantiqiy invertorlarning chiqishi, birinchi qarshilik kuchlanish qarshiligiga o'tkazgichning chiqishi bilan parallel ravishda ulanadi, ikkinchi va uchinchi rezistorlar orqali mos ravishda birinchi va uchinchi chiqishlarga ulanadi. mantiqiy invertorlar, ikkinchi va uchinchi mantiqiy invertorlarning chiqishlari to'rtinchi mantiqiy invertorlar qo'shimcha transformatorning birlamchi o'rashiga ulanadi, ularning ikkita ikkilamchi o'rashi chastotaga qarshilikni o'tkazish blokining chiqishi va chastota chiqishi sifatida ishlatiladi. boshqaruv bloki, uning kirish qismi chiqish pinlariga ulangan kuchlanishni qarshilikka aylantirish blokining kirishidir. Bunga qo'shimcha ravishda, kuchlanishni qarshilikka o'tkazish moslamasi qo'shimcha tranzistordan iborat bo'lib, uning chiqishi kuchlanishni qarshilikka o'tkazish blokining chiqishi sifatida ishlatiladi, o'zgaruvchan qarshilik kuchlanishning kirishi sifatida ishlatiladi. qarshilik konvertatsiya birligi va kuchlanishni qarshilik konvertatsiya qilish blokining kirish va chiqishi o'rtasida ulangan to'rtinchi qarshilik qarshilik va o'zgaruvchan qarshilikning sozlash terminali qo'shimcha tranzistor bazasiga ulangan. Mantiqiy invertorlar 2I-NOT elementlari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Voltaj konvertorining ishga tushishini ta'minlash uchun qo'shimcha transformator rezonans davri bilan ketma-ketlikda kalit tranzistorli kuchlanish konvertorining chiqish pallasiga ulangan boshlang'ich o'rash bilan jihozlangan. Ixtiro chizmalar bilan tasvirlangan, bu erda shakl. 1-rasmda rezonansli quvvat manbai diagrammasi ko'rsatilgan; Kalit tranzistor kuchlanish konvertori tranzistorlarining asosiy oqimining 2 shakli, rasmda. 3 uning sozlash xususiyati. Rezonansli quvvat manbai (1-rasm) 2, 3 chiqish terminallariga kirish orqali ulangan va 4, 5 tranzistorlar va 6, 7 kondensatorlarida yarim ko'prik sxemasi shaklida qilingan kalit tranzistor kuchlanish konvertorini 1 o'z ichiga oladi. Induktor 8 va birinchi kondensator 9 va ikkinchi kondansatör 10, chiqish transformatori 11, birlamchi o'rash parallel ravishda ulangan ketma-ket zanjirga parallel ravishda ulangan rezonans zanjiri kiritilgan chiqish pallasida. kondansatör 9, va rektifikator 12 va filtri 13 orqali ikkilamchi o'rash yuk 14 ulangan bo'lgan chiqish terminallari, ulangan kalit tranzistorli kuchlanish konvertori chiqishiga ulangan, tayanch oqim ishlab chiqarish zanjirlar ketma-ket shaklda qilingan. -ulangan asosiy rezistorlar 15 va 16, 17, 18 va diodlar 19 va 20 va qo'shimcha kondensatorlarda 21 va 22 rezistorlarning umumiy nuqtasi 15, 16 va 17, 18 va 19 va 20 diodlarning erkin terminallari o'rtasida blokirovka qilinadi. diodlar 23 va 24, tranzistorlar 4 va 5 manyovr quvvat terminallari, chastotani boshqarish bloki 25, kuchlanishni qarshilik 26 ga aylantirish uchun ketma-ket ulangan tugunlar va qarshilikni chastotaga 27 ga aylantirish uchun tugun shaklida qilingan. to'rtta mantiqiy invertorlarda 28, 29, 30, 31, uchinchi kondensator 32, to'rtinchi kondensator 33, qo'shimcha transformator 34 va uchta qarshilik 35, 36, 37da parafazali multivibratorni o'z ichiga oladi va mantiqiy invertorlar ketma-ket ulangan, 28 bilan 29 va 30 bilan 31, uchinchi kondansatör 32 mantiqiy invertorning chiqishi 28 va mantiqiy invertorning kirishi 30 o'rtasida, to'rtinchi kondensator 33 mantiqiy invertorning chiqishi 30 va kirish o'rtasida ulanadi. mantiqiy inverter 28, birinchi qarshilik 35 kuchlanishni qarshilikka aylantirish tugunining 26 chiqishi bilan parallel ravishda ikkinchi qarshilik 36 va uchinchi qarshilik 37 orqali mantiqiy inverter 28 va mantiqiy inverter 30 ning kirishlariga ulangan. , mantiqiy inverter 29 va mantiqiy inverter 31 ning chiqishlari qo'shimcha transformator 34 ning birlamchi o'rashiga 38 ulanadi, ikkilamchi o'rash 39 va 40 27-gachasi qarshilikni chastotaga o'tkazish va chastotani boshqarish blokining 25 chiqishlari sifatida ishlatiladi. . 28, 29, 30, 31 mantiqiy invertorlar, masalan, 2I-NOT elementlarida amalga oshirilishi mumkin. Chastotani boshqarish blokining 25 kirishi sifatida kuchlanishni qarshilikka o'tkazish blokining 26 kirishi qo'shimcha tranzistor 41 da ishlab chiqariladi, uning chiqishi kuchlanishni qarshilikka o'tkazish blokining chiqishi sifatida ishlatiladi. 26, o'zgaruvchan rezistorda 42, kuchlanishni qarshilikka o'tkazish blokining 26 kirishi sifatida ishlatiladi va to'rtinchi qarshilik 43, kuchlanishni qarshilikka o'tkazish moslamasining kirish va chiqish qismi 26 va sozlash terminali o'rtasida ulanadi. o'zgaruvchan qarshilik 42 ning qo'shimcha tranzistor 41 bazasiga ulangan. Chastotani boshqarish bloki 25 ning kirish qismi yukga ulangan 14. Kalit tranzistor kuchlanish konvertori ishga tushishini ta'minlash uchun 1 ta qo'shimcha transformator 34 bilan jihozlangan. boshlang'ich o'rash 44, rezonans davri bilan ketma-ket kalit tranzistorli konvertorning 1 chiqish pallasiga ulangan. Parafazali multivibrator alohida quvvat manbaidan va mos yozuvlar kuchlanish manbasidan (elementlar 45, 46) quvvatlanadi, unga kalit tranzistor kuchlanish konvertori 1 ning rektifikatorining 12 chiqishidan sig'imli filtr 47 orqali kuchlanish qo'llaniladi. Rezistorlar 48, 49, 50, 51 kerakli ish rejimini o'rnating tranzistorlar 4 va 5. Rezonansli quvvat manbai quyidagicha ishlaydi. Quvvat manbai yoqilganda, asosiy tranzistorli kuchlanish konvertori 1 qo'shimcha transformator 34 ning boshlang'ich o'rashining 44 ijobiy qayta aloqasi tufayli hayajonlanadi va past chastotali impulslarni hosil qila boshlaydi. Chiqish transformatorining 11 ikkilamchi o'rashida kuchlanish paydo bo'ladi, bu rektifikator 12 orqali parafazali multivibratorning 28.31 mantiqiy invertorlaridagi mikrosxemani quvvatlantiradi. Multivibrator tranzistorlar 4 va 5 ning tayanch tok ishlab chiqarish zanjiriga transformator 34 orqali kiradigan yuqori chastotali impulslarni ishlab chiqarishni boshlaydi. Chastotani boshqarish bloki 25 va tayanch oqim ishlab chiqarish zanjirlari yordamida 1-konvertorning 4 va 5 tranzistorlarining asosiy oqimining shakllanishi tufayli. (elementlar 15.22), yo'qotishlarni kamaytirishga erishiladi tranzistorlar 4 va 5 ular yoqilganda. Hozirgi vaqtda t 1 (2-rasm), tranzistor 4 ochiladi (nol kuchlanishda yoqiladi). Asosiy oqimdagi bunday keskin sakrash bilan tranzistor yoqilganda yo'qotishlar kamayadi. Transistor yoqilgan va t 1 t 2 vaqt davomida to'yingan. Bunday holda, asosiy oqim chiziqli ravishda i b min qiymatiga kamayadi. bunda tranzistor hali ham to'yingan. I b qiymati bilan tranzistor o'chirilganda uning assimilyatsiya vaqti t minimal bo'ladi, bu esa tranzistor o'chirilganda yo'qotishlarning pasayishiga olib keladi. t 2 t 3 vaqtida, asosiy oqim salbiy qiymatlarni olganida, t poygalarining qo'shimcha pasayishi tufayli tranzistorni o'chirish vaqti. kamayadi, shu bilan tranzistor o'chirilganda issiqlik yo'qotishlarini kamaytiradi. Shunday qilib, maxsus shakldagi 4 va 5 tranzistorlarning asosiy oqimining shakllanishi tufayli (2-rasm), konvertorning tranzistorlarini yoqish va o'chirishda ham yo'qotishlar kamayadi 1. Transistor 4 yoqilganda, oqim induktorda 8 asta-sekin o'sishni boshlaydi. Bu oqim transformator 11 ning birlamchi o'rashidagi oqim va 9 kondensatorning zaryadlash oqimi yig'indisiga teng. 9-kondansatkichdagi kuchlanish va transformator 11ning birlamchi o'rashidagi kuchlanish kirish kuchlanishiga teng bo'lsa, indüktör 8 dagi kuchlanish pasayishi sodir bo'ladi. nolga aylanadi, shundan so'ng 8-induktorda saqlanadigan energiya zaryadlash kondensatori 9-ni boshlaydi. Zanjirning o'z rezonans chastotasi bilan o'rnatiladigan vaqt oralig'idan so'ng, indüktör 8 va shunga mos ravishda, tranzistor 4da oqim nolga aylanadi. Keyin induktor 8 orqali oqim yo'nalishini o'zgartiradi va kondansatör 9 diod 23 orqali oqim oqimini saqlab, zaryadsizlanishi boshlaydi Bu holda, tranzistor 4 o'chadi (nol oqim da o'tish). Zaryadlovchi kondansatör 10 ning rezonansli yarim sikli tranzistor 4 o'chirilgandan so'ng boshlanadi va tranzistor 5 yoqilgunga qadar tugaydi.Har ikkala tranzistor o'chirilganda energiya induktor 8 dan kondansatör 10 ga o'tkaziladi. Kondensator 10 zaryadlanganda kuchlanish yonadi. tranzistor 4 ortadi va tranzistorda 5 kamayadi. Transistor 5 dagi kuchlanish nolga tushganda, u yo'qotishsiz yoqiladi, 24-diod esa indüktör 8da qolgan energiya rezonansli quvvat manbai kirishiga qaytarilishini ta'minlaydi. Keyingi yarim sikl birinchisiga o'xshab ketadi va tranzistor 5 o'chganda boshlanadi.Endi tranzistor 5da kuchlanish kuchayadi va tranzistor 4da kuchlanish pasayadi va u nolga tushganda tranzistor 4 yo'qotmasdan yoqiladi. Boshqa rezonansli quvvat manbalarida bo'lgani kabi, konvertorning 1 ish chastotasining o'zgarishi chiqish kuchlanishining o'zgarishiga olib keladi va konvertor 1 ning ish chastotasi uning rezonans chastotasidan yuqori bo'ladi va konversiyaning ish nuqtasida joylashgan. sxemaning rezonans egri chizig'ining o'ng qiyaligi (3-rasm) uning to'g'ri qismida. Chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish yuk 14 dan chastotani boshqarish blokiga 25 salbiy teskari teskari kuchlanishni etkazib berish va konvertorning 4 va 5 tranzistorlari uchun ushbu blokda boshqaruv pulslarini ishlab chiqarish orqali amalga oshiriladi 17. Chastotani boshqarish blokida 25, kuchlanish 26-tugun yordamida qarshilikka aylantiriladi, so'ngra 27-tugun yordamida qarshilikni chastotaga aylantiradi. Chastotani modulyatsiya qilish tranzistor 41 tomonidan o'rnatilgan rezistor 35 qarshiligini o'zgartirish orqali sodir bo'ladi. Rezistor 35 va kondansatörler 32, 33 va rezistorlar 36, 37 funktsiyasini bajaradi. parafazali multivibratorning vaqt elementlari. Yuk oqimining ortishi tufayli chiqish kuchlanishi U 0 qiymatidan U 2 ga tushganda, parafazali multivibratorning chastotasi f 1 qiymatidan f 3 qiymatiga (3-rasm), chiqish kuchlanishi esa kamayadi. konvertor 1 qiymati U 1 ortadi va chiqish kuchlanishining pasayishi kompensatsiyalangan manba hisoblanadi. Shunday qilib, rezonans quvvat manbaining chiqish kuchlanishi o'zgarishsiz qoladi. Xuddi shunday, chiqish kuchlanishi yuk oqimini kamaytirish orqali barqarorlashtiriladi. Rezonans (sozlash) xarakteristikasi bo'yicha (3-rasm) konversiyaning ish nuqtasi f 1, f 2, f 3 chizig'i bo'ylab siljiydi: yukdagi oqim qancha ko'p bo'lsa, ish nuqtasi chastotaga va vitsega yaqinroq bo'ladi. aksincha, yukdagi oqim qanchalik past bo'lsa, ish nuqtasi f 2 chastotasiga yaqinroq bo'ladi. Yukdagi juda katta yuk nuqtalari yoki qisqa tutashuvlar bilan konvertatsiya ish nuqtasi rezonans chastotasidan tashqarida chapga siljiydi f p , kuchlanishni deyarli nolga tushiradi (nuqta f 4, 3-rasm). Bunday holda, quvvat manbaining qisqa tutashuvidan himoya qilish qo'shimcha elementlardan foydalanmasdan amalga oshiriladi. Chastotani boshqarish blokining tavsiya etilgan dizayni, xususan uning chastotaga qarshilik konvertatsiyasi juda tejamkor, chunki kam quvvat sarfi bilan tavsiflanadi. Shunday qilib, ushbu ixtiro rezonansli quvvat manbai samaradorligini oshirishga imkon beradi.

TALAB

1. O'z ichiga kalit tranzistor kuchlanish konvertori bo'lgan, kirish qismi kirish terminallariga ulangan va yarim ko'prik sxemasi shaklida qilingan, chiqish pallasida rezonans zanjiri ulangan, ketma-ket ulangan zanjirdan iborat rezonansli quvvat manbai. induktor va birinchi kondansatör va ikkinchi kondansatkichga parallel ravishda va birinchisiga parallel ravishda Kondensator chiqish transformatorining birlamchi o'rashiga ulanadi, uning ikkilamchi o'rashi rektifikator va filtr orqali kalitning chiqishiga ulanadi. chiqish terminallariga ulangan tranzistor kuchlanish konvertori va chiqishlari kalit tranzistor kuchlanish konvertorining boshqaruv kirishlariga ulangan chastotani boshqarish bloki, tranzistorlarning quvvat terminallari blokirovka qiluvchi diodlar bilan o'chirilgan , bu bilan tavsiflanadi chastotani boshqarish bloki ketma-ket ulangan kuchlanishni qarshilikka o'tkazish bloki va qarshilikni chastotaga aylantirish bloki shaklida ishlab chiqariladi; bipolyar tranzistorlar asosiy tranzistor kuchlanish konvertorining tranzistorlari sifatida ishlatiladi, ularning asosiy davrlari ketma-ket ulangan ikkita tayanch rezistorlar va diodlar shaklida va asosiy rezistorlarning umumiy nuqtasi va diodaning erkin terminallari o'rtasida bog'langan qo'shimcha kondansatörda ishlab chiqarilgan asosiy oqim ishlab chiqarish zanjirlari bilan jihozlangan, tranzistorlarning boshqaruv kirishlari orqali. mos keladigan asosiy oqim ishlab chiqarish zanjirlari kalit tranzistor kuchlanish konvertorining mos keladigan boshqaruv kirishlariga ulanadi va chastotaga qarshilik konvertatsiyasi to'rtta mantiqiy invertorda, uchinchi va to'rtinchi kondansatkichlarda parafazali multivibrator shaklida amalga oshiriladi; qo'shimcha transformator va uchta rezistorda va mantiqiy invertorlar ketma-ket juftlikda, mos ravishda birinchisi ikkinchi va uchinchisi to'rtinchisi bilan, uchinchi kondansatör birinchisining chiqishi va uchinchisining kirishi o'rtasida ulanadi. mantiqiy inverterlar, va to'rtinchi kondansatör uchinchi chiqish va birinchi mantiqiy invertorlar kirish o'rtasida ulangan, birinchi qarshilik ikkinchi va uchinchi rezistorlar orqali, kuchlanish-to-qarshilik konvertatsiya birligi chiqishi parallel ulangan. mos ravishda birinchi va uchinchi mantiqiy invertorlarning kirishlariga ulangan, ikkinchi va to'rtinchi mantiqiy invertorlarning chiqishlari qo'shimcha transformatorning birlamchi o'rashiga ulanadi, ularning ikkita ikkilamchi o'rashi qarshilik chiqishi sifatida ishlatiladi. -chastotani o'zgartirish bloki va chastotani boshqarish blokining chiqishlari, buning uchun chiqish terminallariga ulangan kuchlanishni qarshilikka aylantirish blokining kirishidan foydalaniladi. 2. 1-bandga muvofiq quvvat manbai, kuchlanishni qarshilikka o'tkazish birligi qo'shimcha tranzistordan tayyorlanganligi, uning chiqishi kuchlanishni qarshilikka aylantirish blokining chiqishi sifatida ishlatiladigan o'zgaruvchan qarshilik. kuchlanishni qarshilikka o'tkazish moslamasining kirish qismi sifatida ishlatiladi va to'rtinchisi kuchlanishni qarshilikka o'tkazish moslamasining kirish va chiqishi o'rtasida ulangan qarshilik va o'zgaruvchan rezistorning sozlash terminali poydevorga ulangan. qo'shimcha tranzistor. 3. 1 va 2-bandlarga muvofiq quvvat manbai, uning xususiyati mantiqiy invertorlarning 2I-NOT elementlarida ishlab chiqarilganligi. 4. 1 3-bandga muvofiq quvvat manbai, xarakterli xususiyati qo'shimcha transformatorning rezonans zanjiri bilan ketma-ketlikdagi kalit tranzistor kuchlanish konvertorining chiqish pallasiga ulangan boshlang'ich o'rash bilan jihozlanganligi.

65 nanometr - 300-350 million evroga tushadigan Zelenograd zavodi Angstrem-Tning navbatdagi maqsadi. Kompaniya allaqachon Vnesheconombank (VEB) ga ishlab chiqarish texnologiyalarini modernizatsiya qilish uchun imtiyozli kredit olish uchun ariza topshirgan, deb xabar berdi shu hafta zavod direktorlar kengashi raisi Leonid Reymanga tayanib Vedomosti. Endi Angstrem-T 90 nm topologiyaga ega mikrosxemalarni ishlab chiqarish liniyasini ishga tushirishga tayyorlanmoqda. Oldingi VEB krediti bo'yicha to'lovlar 2017 yilning o'rtalarida boshlanadi.

Pekin Uoll-stritni qulab tushdi

Amerikaning asosiy indekslari Yangi yilning birinchi kunlarini rekord darajadagi pasayish bilan nishonladi; milliarder Jorj Soros allaqachon dunyo 2008 yildagi inqirozning takrorlanishiga duch kelayotgani haqida ogohlantirgan edi.

Bahosi 60 dollar boʻlgan birinchi rus isteʼmolchi protsessori Baykal-T1 ommaviy ishlab chiqarishga chiqarilmoqda.

Baikal Electronics kompaniyasi 2016 yil boshida narxi taxminan 60 dollar bo'lgan rus Baykal-T1 protsessorini sanoat ishlab chiqarishiga chiqarishga va'da bermoqda. Agar hukumat ushbu talabni yaratsa, qurilmalar talabga ega bo'ladi, deydi bozor ishtirokchilari.

MTS va Ericsson birgalikda 5G ni Rossiyada ishlab chiqadi va joriy qiladi

Mobile TeleSystems PJSC va Ericsson o'rtasida Rossiyada 5G texnologiyasini ishlab chiqish va joriy etish bo'yicha hamkorlik shartnomalari tuzildi. Tajribali loyihalarda, shu jumladan 2018 yilgi Jahon chempionati davomida MTS shved sotuvchisining ishlanmalarini sinab ko'rish niyatida. Kelgusi yil boshida operator Telekommunikatsiya va ommaviy kommunikatsiyalar vazirligi bilan mobil aloqaning beshinchi avlodiga texnik talablarni shakllantirish bo‘yicha muloqotni boshlaydi.

Sergey Chemezov: "Rostec" allaqachon dunyodagi eng yirik o'nta muhandislik korporatsiyasidan biri

Rostec rahbari Sergey Chemezov RBCga bergan intervyusida dolzarb savollarga javob berdi: Platon tizimi, AVTOVAZ muammolari va istiqbollari, farmatsevtika biznesidagi Davlat korporatsiyasining manfaatlari, sanktsiyalar kontekstida xalqaro hamkorlik haqida gapirdi. bosim, import o'rnini bosish, qayta tashkil etish, rivojlanish strategiyasi va qiyin paytlarda yangi imkoniyatlar.

Rostec "o'zini qilichbozlik qilmoqda" va Samsung va General Electric yutuqlariga tajovuz qilmoqda

Rostec Kuzatuv kengashi "2025 yilgacha rivojlanish strategiyasi" ni tasdiqladi. Asosiy maqsadlar - yuqori texnologiyali fuqarolik mahsulotlari ulushini oshirish va asosiy moliyaviy ko'rsatkichlar bo'yicha General Electric va Samsung kompaniyalariga yetib olish.

Ta'riflangan qurilma juda yuqori konversiya samaradorligini ta'minlaydi, chiqish kuchlanishini tartibga solish va uni barqarorlashtirish imkonini beradi va yuk kuchi o'zgarganda barqaror ishlaydi. Ushbu turdagi konvertor qiziqarli va unchalik keng tarqalgan emas - kvazi-rezonans, bu asosan boshqa mashhur sxemalarning kamchiliklaridan xoli. Bunday konvertorni yaratish g'oyasi yangi emas, ammo amalda amalga oshirish nisbatan yaqinda, taxminan 1,5 V to'yingan kuchlanishda sezilarli impuls kollektor oqimini ta'minlaydigan kuchli yuqori voltli tranzistorlar paydo bo'lganidan keyin amalga oshirilishi mumkin bo'ldi. Ushbu turdagi quvvat manbalarining xususiyati va asosiy afzalligi kuchlanish konvertorining yuqori samaradorligi , asosan yuk oqimi bilan belgilanadigan ikkilamchi elektron rektifikatorda yo'qotishlarni hisobga olmagan holda 97...98% ga etadi.

Kvazi-rezonansli konvertor an'anaviy impuls konvertoridan farq qiladi, bunda kommutatsiya tranzistorlari yopilgan paytga qadar ular orqali o'tadigan oqim maksimal bo'ladi, kvazrezonansli esa tranzistorlar yopilgan paytga kelib, ularning kollektor oqimi bilan farq qiladi. nolga yaqin. Bundan tashqari, yopilish vaqtida oqimning kamayishi qurilmaning reaktiv elementlari tomonidan ta'minlanadi. U rezonansdan farq qiladi, chunki konversiya chastotasi kollektor yukining rezonans chastotasi bilan aniqlanmaydi. Buning yordamida konversiya chastotasini o'zgartirish orqali chiqish kuchlanishini tartibga solish va ushbu kuchlanishning barqarorligini amalga oshirish mumkin. Transistor yopilganda, reaktiv elementlar kollektor oqimini minimal darajaga tushirganligi sababli, asosiy oqim ham minimal bo'ladi va shuning uchun tranzistorning yopilish vaqti uning ochilish vaqti qiymatiga kamayadi. Shunday qilib, kommutatsiya paytida yuzaga keladigan oqim muammosi butunlay yo'q qilinadi. Shaklda. 4.22-rasmda o'z-o'zidan tebranuvchi barqaror bo'lmagan quvvat manbaining sxematik diagrammasi ko'rsatilgan.

Asosiy texnik xususiyatlar:

Jihozning umumiy samaradorligi, %................................................. ...... ...................92;

Chiqish kuchlanishi, V, yuk qarshiligi 8 Ohm....... 18;

Konverterning ish chastotasi, kHz.................................20;

Maksimal chiqish quvvati, Vt................................................. ......55;

Ish chastotasi bilan chiqish kuchlanishining dalgalanmasining maksimal amplitudasi, V

Birlikdagi quvvat yo'qotishlarining asosiy ulushi ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan rektifikator diodlarini isitishga to'g'ri keladi va konvertorning o'zi samaradorligi tranzistorlar uchun issiqlik qabul qiluvchilarga ehtiyoj qolmaydi.Ularning har birida quvvat yo'qotadi. 0,4 Vt dan oshmasligi kerak. Har qanday parametrlarga ko'ra tranzistorlarni maxsus tanlash ham talab qilinmaydi Chiqish qisqa tutashuvi yoki maksimal chiqish quvvati oshib ketganda, ishlab chiqarish to'xtatiladi, tranzistorlarni haddan tashqari issiqlik va buzilishdan himoya qiladi.

C1...SZ kondansatkichlari va LI, L2 induktoridan tashkil topgan filtr ta'minot tarmog'ini konvertordan yuqori chastotali shovqinlardan himoya qilish uchun mo'ljallangan. Avtogenerator R4, C6 sxemasi va C5 kondansatkichi orqali ishga tushiriladi. Tebranishlarning paydo bo'lishi T1 transformatori orqali ijobiy qayta aloqaning ta'siri natijasida yuzaga keladi va ularning chastotasi ushbu transformatorning birlamchi o'rashining indüktansı va R3 rezistorining qarshiligi bilan belgilanadi (qarshilik kuchayishi bilan chastota ortadi).

LI, L2 choklari va T1 transformatorlari 2000NM ferritdan tayyorlangan K12x8x3 bir xil halqali magnit yadrolariga o'ralgan. Induktor sargilari bir vaqtning o'zida, "ikki simda" PELSHO-0,25 sim yordamida amalga oshiriladi; burilishlar soni - 20. TI transformatorining I o'rashida butun halqa atrofida teng ravishda o'ralgan PEV-2-0,1 simining 200 ta navbati mavjud. II va III o'rashlar "ikki simga" o'ralgan - PELSHO-0,25 simining 4 burilishi; o'rash IV - bir xil simning burilishi. T2 transformatori uchun 3000NN ferritdan tayyorlangan K28x16x9 halqali magnit yadro ishlatilgan. O'rash I 130 ta PELI10-0,25 simni o'z ichiga oladi, burilish uchun yotqizilgan. II va III o'rash - har biri PELSHO-0,56 simining 25 burilishi; o'rash - "ikki simda", halqa atrofida teng ravishda.

Choke L3 2000NM ferritdan yasalgan ikkita buklangan halqali magnit yadroli K12x8x3 ustiga o'ralgan 20 ta PELI10-0,25 simni o'z ichiga oladi. VD7, VD8 diodlari har birining tarqalish maydoni kamida 2 sm2 bo'lgan issiqlik qabul qiluvchilarga o'rnatilishi kerak.

Ta'riflangan qurilma turli xil kuchlanish qiymatlari uchun analog stabilizatorlar bilan birgalikda foydalanish uchun mo'ljallangan, shuning uchun birlikning chiqishida chuqur dalgalanishni bostirishga hojat yo'q edi. Bunday hollarda keng tarqalgan LC filtrlari yordamida, masalan, quyidagi asosiy texnik xususiyatlarga ega ushbu konvertorning boshqa versiyasida Ripple kerakli darajaga tushirilishi mumkin:

Nominal chiqish kuchlanishi, V................................................. ...... 5,

Maksimal chiqish oqimi, A................................................. ...... ......... 2;

Maksimal pulsatsiya amplitudasi, mV.......................................50 ;

Yuk oqimi o'zgarganda, chiqish kuchlanishining o'zgarishi, mV, ortiq emas

0,5 dan 2 A gacha va tarmoq kuchlanishi 190 dan 250 V gacha .........................150;

Maksimal konversiya chastotasi, kHz................................. 20.

Kvazi-rezonansli konvertorga asoslangan stabillashtirilgan quvvat manbai sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 4.23.

Chiqish kuchlanishi konvertorning ish chastotasining mos keladigan o'zgarishi bilan barqarorlashtiriladi. Oldingi blokda bo'lgani kabi, kuchli tranzistorlar VT1 va VT2 uchun issiqlik moslamalari kerak emas. Ushbu tranzistorlarning nosimmetrik nazorati DDI chipida yig'ilgan alohida asosiy impuls generatori yordamida amalga oshiriladi. Trigger DD1.1 generatorning o'zida ishlaydi.

Impulslar R7, C12 sxemasi tomonidan belgilangan doimiy davomiylikka ega. Davr U1 optokupllarini o'z ichiga olgan OS sxemasi tomonidan o'zgartiriladi, shuning uchun birlikning chiqishidagi kuchlanish doimiy bo'lib qoladi. Minimal davr R8, C13 sxemasi bilan o'rnatiladi. Trigger DDI.2 bu impulslarning takrorlanish chastotasini ikkiga ajratadi va kvadrat to'lqin kuchlanishi to'g'ridan-to'g'ri chiqishdan tranzistorli oqim kuchaytirgich VT4, VT5 ga beriladi. Keyinchalik, oqim kuchaygan boshqaruv pulslari R2, C7 sxemalari bilan farqlanadi va keyin taxminan 1 mks ga qisqartiriladi, ular T1 transformatori orqali VT1, VT2 konvertor tranzistorlarining asosiy pallasiga kiradi. Ushbu qisqa impulslar faqat tranzistorlarni almashtirish uchun xizmat qiladi - ulardan birini yopish va ikkinchisini ochish.

Bundan tashqari, qo'zg'atuvchi generatordan asosiy quvvat faqat kuchli tranzistorlarni almashtirishda iste'mol qilinadi, shuning uchun u tomonidan iste'mol qilinadigan o'rtacha oqim kichik va VD5 zener diyotining oqimini hisobga olgan holda 3 mA dan oshmaydi. Bu to'g'ridan-to'g'ri asosiy tarmoqdan R1 söndürme qarshiligi orqali quvvat olish imkonini beradi. Transistor VT3 - kompensatsiya stabilizatorida bo'lgani kabi, nazorat signali kuchlanish kuchaytirgichi. Blokning chiqish kuchlanishining stabilizatsiya koeffitsienti ushbu tranzistorning statik oqim o'tkazish koeffitsientiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Transistorli optokupl U1 dan foydalanish ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib tarmoqdan ishonchli galvanik izolyatsiyasini va master osilatorning boshqaruv kirishida yuqori shovqin immunitetini ta'minlaydi. VT1, VT2 tranzistorlarining navbatdagi kommutatsiyasidan so'ng, kondansatör SY qayta zaryadlana boshlaydi va VT3 tranzistorining bazasida kuchlanish kuchaya boshlaydi, kollektor oqimi ham ortadi. Natijada, optokupl tranzistori ochilib, asosiy osilator C13 kondensatorini zaryadsizlangan holatda ushlab turadi. VD8, VD9 rektifikator diodlari yopilgandan so'ng, SY kondansatörü yukga tushirishni boshlaydi va undagi kuchlanish pasayadi. Transistor VT3 yopiladi, buning natijasida C13 kondansatörü R8 rezistori orqali zaryadlashni boshlaydi. Kondensator DD1.1 triggerining kommutatsiya kuchlanishiga zaryadlangandan so'ng, uning to'g'ridan-to'g'ri chiqishida yuqori kuchlanish darajasi o'rnatiladi. Ayni paytda VT1, VT2 tranzistorlarining navbatdagi kommutatsiyasi, shuningdek, ochilgan optokupl tranzistori orqali SI kondansatörü zaryadsizlanishi sodir bo'ladi.

SY kondensatorini qayta zaryadlashning navbatdagi jarayoni boshlanadi va 3...4 ms dan keyin DD1.1 triggeri R7, C12 sxemasining kichik vaqt konstantasi tufayli yana nol holatiga qaytadi, shundan so'ng butun boshqaruv sikli takrorlanadi, tranzistorlarning qaysi biri VT1 yoki VT2 bo'lishidan qat'i nazar - joriy yarim muddatda ochiq. Manba yoqilganda, dastlabki vaqtda, SY kondansatör to'liq zaryadsizlanganda, optokupl LED orqali oqim yo'q, ishlab chiqarish chastotasi maksimal bo'ladi va asosan R8, C13 kontaktlarning zanglashiga olib keladigan vaqt konstantasi bilan belgilanadi. R7, C12 sxemasining vaqt konstantasi bir necha marta kichik). Diagrammada ko'rsatilgan ushbu elementlarning reytinglari bilan bu chastota taxminan 40 kHz bo'ladi va DDI.2 triggeriga bo'lingandan keyin - 20 kHz. SY kondensatorini ish kuchlanishiga zaryad qilgandan so'ng, VD10, VT3, U1 elementlarida OS barqarorlashtiruvchi pastadir ishga tushadi, shundan so'ng konversiya chastotasi allaqachon kirish kuchlanishiga va yuk oqimiga bog'liq bo'ladi. SY kondensatoridagi kuchlanish tebranishlari L4, C9 filtri bilan tekislanadi. LI, L2 va L3 choklari oldingi blokdagi kabi.

Transformator T1 2000NM ferritdan bir-biriga bog'langan ikkita halqali magnit yadroli K12x8x3 ustida ishlab chiqariladi. Birlamchi o'rash butun halqa bo'ylab teng ravishda o'ralgan va PEV-2-0,08 simining 320 burilishini o'z ichiga oladi. II va III sariqlarning har birida PEL1110-0,15 simining 40 burilishlari mavjud; ular "ikki simga" o'ralgan. IV o'rash PELSHO-0,25 simining 8 burilishidan iborat. Transformator T2 3000NN ferritdan tayyorlangan K28x16x9 halqali magnit yadroda ishlab chiqariladi. O'rash I - PELSHO-0,15 simining 120 burilishlari va II va III - PEL1110-0,56 simining 6 burilishlari, "ikki simga" o'ralgan. PELSHO simining o'rniga siz tegishli diametrli PEV-2 simidan foydalanishingiz mumkin, ammo bu holda o'rashlar orasiga ikki yoki uch qatlamli laklangan mato qo'yish kerak.

Choke L4 100NNH1 ferritdan yasalgan K12x6x4.5 halqali magnit yadroga o'ralgan PEV-2-0,56 simining 25 burilishini o'z ichiga oladi. Eng kamida 3 A to'yinganlik oqimi va 20 kHz ish chastotasi uchun 30 ... 60 mH indüktansli har qanday tayyor induktor ham mos keladi. Barcha sobit rezistorlar MJIT hisoblanadi. Rezistor R4 - sozlangan, har qanday turdagi. Kondansatörler C1 ... C4, C8 - K73-17, C5, C6, C9, SY - K50-24, qolganlari - KM-6. KS212K zener diyotini KS212Zh yoki KS512A bilan almashtirish mumkin. VD8, VD9 diodlari har birining tarqalish maydoni kamida 20 sm2 bo'lgan radiatorlarga o'rnatilishi kerak. KD213A diodlari o'rniga Schottky diodlari, masalan, KD2997 seriyasining har qandayidan foydalanilsa, ikkala blokning samaradorligini oshirish mumkin. Bunday holda, diodlar uchun issiqlik moslamalari talab qilinmaydi.

Zanjirlarni energiya bilan ta'minlaydigan qo'shimcha qurilmalardan foydalanish orqali ikkilamchi quvvatni amalga oshirish printsipi ko'pgina elektr jihozlarida ancha vaqtdan beri qo'llanilgan. Ushbu qurilmalar quvvat manbai hisoblanadi. Ular kuchlanishni kerakli darajaga aylantirish uchun xizmat qiladi. PSUlar o'rnatilgan yoki alohida elementlar bo'lishi mumkin. Elektr energiyasini aylantirishning ikkita printsipi mavjud. Birinchisi analog transformatorlardan foydalanishga asoslangan, ikkinchisi esa kommutatsiya quvvat manbalaridan foydalanishga asoslangan. Ushbu tamoyillar orasidagi farq juda katta, ammo, afsuski, hamma ham buni tushunmaydi. Ushbu maqolada biz kommutatsiya quvvat manbai qanday ishlashini va u analogdan qanday farq qilishini aniqlaymiz. Qani boshladik. Bor!

Transformator quvvat manbalari birinchi bo'lib paydo bo'ldi. Ularning ishlash printsipi shundan iboratki, ular 220 V tarmoqqa ulangan quvvat transformatori yordamida kuchlanish strukturasini o'zgartiradilar.U erda sinusoidal harmonikaning amplitudasi kamayadi, bu esa keyinchalik rektifikator qurilmasiga yuboriladi. Keyin kuchlanish ruxsat etilgan quvvatga qarab tanlangan parallel ulangan kondansatör tomonidan tekislanadi. Chiqish terminallarida kuchlanishni tartibga solish kesish rezistorlarining o'rnini o'zgartirish orqali ta'minlanadi.

Endi impulsli quvvat manbalariga o'tamiz. Ular biroz keyinroq paydo bo'ldi, ammo ular bir qator ijobiy xususiyatlar tufayli darhol katta mashhurlikka erishdilar, xususan:

• Qadoqlash mavjudligi;
• Ishonchlilik;
• Chiqish kuchlanishlari uchun ish diapazonini kengaytirish imkoniyati.

Impulsli quvvat manbai printsipini o'z ichiga olgan barcha qurilmalar amalda bir-biridan farq qilmaydi.

Impulsli quvvat manbai elementlari quyidagilardir:

• Chiziqli quvvat manbai;
• Kutish rejimida quvvat manbai;
• Generator (ZPI, boshqaruv);
• kalit tranzistor;
• Optokupler;
• Boshqarish sxemalari.

Muayyan parametrlar to'plamiga ega quvvat manbaini tanlash uchun ChipHunt veb-saytidan foydalaning.

Nihoyat, kommutatsiya quvvat manbai qanday ishlashini aniqlaylik. U inverter pallasining elementlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir tamoyillaridan foydalanadi va buning natijasida barqarorlashtirilgan kuchlanishga erishiladi.

Birinchidan, rektifikator 220 V normal kuchlanishni oladi, so'ngra amplituda sig'imli filtr kondansatkichlari yordamida tekislanadi. Shundan so'ng, o'tuvchi sinusoidlar chiqish diodli ko'prigi bilan tuzatiladi. Keyin sinusoidlar yuqori chastotali impulslarga aylanadi. Konvertatsiya elektr ta'minoti tarmog'ini chiqish davrlaridan galvanik ajratish bilan ham, bunday izolyatsiyasiz ham amalga oshirilishi mumkin.

Agar elektr ta'minoti galvanik izolyatsiya qilingan bo'lsa, u holda yuqori chastotali signallar galvanik izolyatsiyani amalga oshiradigan transformatorga yuboriladi. Transformatorning samaradorligini oshirish uchun chastota ko'tariladi.

Impulsli quvvat manbaining ishlashi uchta zanjirning o'zaro ta'siriga asoslanadi:

• PWM tekshirgichi (impuls kengligi modulyatsiyasini o'zgartirishni boshqaradi);
• Quvvat kalitlari kaskadi (uchta sxemadan biriga ko'ra yoqilgan tranzistorlardan iborat: ko'prik, yarim ko'prik, o'rta nuqta bilan);
• Impuls transformatori (birlamchi va ikkilamchi sariqlarga ega, ular magnit yadro atrofida o'rnatiladi).

Agar elektr ta'minoti ajratilmasdan bo'lsa, u holda yuqori chastotali izolyatsiya transformatori ishlatilmaydi va signal to'g'ridan-to'g'ri past chastotali filtrga beriladi.

Kommutatsiya quvvat manbalarini analoglar bilan taqqoslab, siz avvalgisining aniq afzalliklarini ko'rishingiz mumkin. UPSlar kamroq og'irliklarga ega, ammo ularning samaradorligi sezilarli darajada yuqori. Ular kengroq kuchlanish diapazoni va o'rnatilgan himoyaga ega. Bunday quvvat manbalarining narxi odatda past bo'ladi.

Kamchiliklar orasida yuqori chastotali shovqin va quvvat cheklovlari mavjudligi (ham yuqori, ham past yuklarda).

Oddiy akkor chiroq yordamida UPSni tekshirishingiz mumkin. Iltimos, esda tutingki, siz chiroqni masofaviy tranzistorning bo'shlig'iga ulamasligingiz kerak, chunki birlamchi o'rash to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'tkazish uchun mo'ljallanmagan, shuning uchun hech qanday holatda uning o'tishiga yo'l qo'yilmaydi.

Agar chiroq yonib tursa, u holda quvvat manbai normal ishlaydi, lekin u yonmasa, u holda quvvat manbai ishlamayapti. Qisqa miltillash UPS ishga tushirilgandan so'ng darhol qulflanganligini ko'rsatadi. Juda yorqin porlash chiqish kuchlanishining barqarorlashuvining etishmasligini ko'rsatadi.

Endi siz kommutatsiya va an'anaviy analog quvvat manbalarining ishlash printsipi nimaga asoslanganligini bilib olasiz. Ularning har biri tushunilishi kerak bo'lgan o'z tarkibiy va operatsion xususiyatlariga ega. Bundan tashqari, oddiy akkor chiroq yordamida UPS ning ishlashini tekshirishingiz mumkin. Izohlarda ushbu maqola siz uchun foydali bo'lganligini yozing va muhokama qilingan mavzu bo'yicha savollaringizni bering.