Séma, az impulzusos tápegység működésének elve

Bármely tápegység olyan eszköz, amely további elektromos alkatrészek használatával biztosítja a másodlagos teljesítmény kialakulását. Egyszerűen fogalmazva: a PSU arra szolgál, hogy a feszültséget egyik fajról a másikra konvertálja, névérték vagy más tulajdonságok alapján. Az ilyen konvertereknek két nagy osztálya van:

• Analóg transzformátorok feszültséggel a feszültség átalakításához;
• impulzus típusú tápegység (inverterek).

Az első típus hosszú ideig ismert, az állandó javulás ellenére a transzformátor tápegységének számos korlátozása van, amelyeket az impulzusos eszközök legyőznek. A működés elve eltérő, a különbségek alapvetőek, de sokan nem látják a különbséget a transzformátor és az impulzus átalakítók között. Megpróbáljuk tisztázni ezt a kérdést a munka, az előnyök és a hátrányok, valamint az impulzusos PSU -k használatának figyelembevételével. És természetesen megérintjük a tápegységek főbb különbségeit.

Ami

Az egyszerűsített Transformer BP ábrázolható egy olyan áramkör formájában, amely maga egy transzformátor, egyenirányító, szűrő a kimeneti feszültség paraméterek simításához és egy stabilizátorból. Az ilyen eszközök meglehetősen egyszerű áramkörrel rendelkeznek, olcsóak és alacsony a kimeneti interferencia szintje.

De súlyos konstruktív hátrányokkal rendelkeznek - nagy súly és alacsony hatékonyság. Az energia jelentős részét termikussá alakítják, tehát az ilyen eszközök, különösen a hatalmasok túlmelegedésének problémája az egyik legfontosabb.

Az impulzusos PSU kezdőknek a kezdők számára történő működésének elve szintén egyszerűen magyarázható: a transzformátor használatán alapul, de nagyon magas frekvenciákon, kb. Ez viszont könnyen megvalósíthatóvá teszi a hő eltávolítását. A kimeneti feszültség szűrés/stabilizációjának funkciója egyszerűsítve, mivel ehhez a feladathoz alacsony kapacitású kondenzátorokat használnak.

De a frekvenciaváltó teljesítmény -bilincsei hátrányokkal is rendelkeznek - komplex áramkör, érzékenység az elektromágneses interferencia iránt. Ami a költségeket illeti, ez meglehetősen összehasonlítható a transzformátor eszközökkel.

Az impulzusos (inverter) tápegység működésének elve

Most nézzük meg, hogyan működik az impulzus tápellátás, félig szakmai szinten.

Az eszköz fő funkcionalitása az elsődleges feszültség jellemzőinek kiegyenlítése a későbbi átalakulással az impulzusok folyamatos szekvenciájává, követve a nominális 50 Hz -n. Pontosan ez a fő különbség a transzformátor típusú PSU -tól. Az inverter eszközökben a kimeneti feszültség közvetlenül befolyásolja az egység működését visszajelzés útján. Az impulzusok jellemzői felhasználásával pontosabban szabályozhatjuk a kimeneti feszültség, az áram és az egyéb paraméterek stabilizálását. Valójában az impulzus tápegység stabilizátorként és feszültségként és áramként használható. Ebben az esetben a polaritás és a kimeneti jellemzők száma nagyon eltérő lehet, a UPS specifikus kialakításától függően.

Leírjuk a BP impulzus cselekvési elvét.

Az eszköz első blokkja, az egyenirányító, a háztartási feszültséget 220 V névértékkel szállítják, a transzformátoron a feszültség amplitúdója ki van simítva, amelyre a kapacitív típusú kondenzátoron alapuló szűrő felelős. A következő szakasz a szinuszjel kiegyenesítése egy diódahíd segítségével. Ezt követően a szinuszos feszültség nagy frekvenciájú impulzusokká alakul, míg a kimenetből a tápfeszültség galvanikus rekeszének alapelve felhasználható.

Ha ilyen galváni denouement van jelen, akkor a visszacsatolási elv szerinti nagyfrekvenciás jeleket ismét elküldik a transzformátornak, amely a galván cserét használja. A transzformátor hatékonyságának növelése érdekében egy ilyen technikát alkalmaznak, mint a működési gyakoriságának növelését.

Az inverter visszacsatolási elvét 3 alaplánc kölcsönhatása révén valósítják meg:

• A SHIM vezérlő felelős a bemenet szélességi modul modulálásáért;
• A második elem a teljesítménygombok kaszkádja, beleértve a speciális sémák szerint összegyűjtött tranzisztorokat (egy diagram, amelynek középpont -push -pull, híd vagy félerő);
• A harmadik lánc valójában egy impulzus transzformátor.

Az impulzusos psu fajtái

Általánosságban szerint a UPS osztályozása számos sémát tartalmazhat, de csak kettőt fogunk figyelembe venni:

• Testransformer impulzusos eszközök;
• Transformer UPS.

Már megfontoltuk, hogy az impulzus inverter hogyan különbözik a szokásos transzformátor tápegységétől. Most már beszélhet az impulzus átalakítók e két fajtája közötti különbségekről.

A Taeman korábbi UPS -ben a magas frekvenciájú impulzusok követik a kimeneti egyenirányítót, majd - a terminál alkatrészhez, a sima szűrőhöz. Egy ilyen séma fő előnye a formatervezés egyszerűsége. Egy nagy szerepet játszik egy széles impulzusú generátor, amely egy speciális mikrociorár.

Az ilyen eszközök fő hátránya a galván csere, azaz a visszajelzés az ellátási láncból. Ezért a Taurus korábbi blokkok biztonságának szintje nem olyan magas - a magas frekvenciájú áramütés veszélye van. Ezért az ilyen típusú tápegységek alacsony erővel készülnek.

A transzformátor psus gyakoribb. Van egy galváni denouement: a magas frekvenciájú impulzusokat a transzformátor blokkjához, az elsődleges tekercshez adják, míg a másodlagos tekercsek száma korlátlan. Más szavakkal, sok kimeneti feszültség lehet, míg az egyes másodlagos tekercsek saját egyenirányító -szűrőt tartalmaznak. Nincsenek panaszok az ilyen impulzusos áramellátás hatékonyságáról, a biztonság szintje magas. Nem véletlen, hogy ezt a típust a számítógépeken használják. Itt, hogy a jelet a transzformátorhoz a Galvanic Interchange szerint biztosítsuk, az 5/12 V feszültséget használják, mivel a PC -komponensek működésének pontosságának és stabilitásának szintje nagyon magas szükséges.

Az impulzus tápellátás és a klasszikus transzformátor fő különbségei között szerepel a magas frekvenciájú impulzusok használata a standard 50 Hz helyett. Ez a megoldás lehetővé tette a ferromágneses ötvözetek használatát a vas elektromos fajtáinak helyett. Magas kényszerítő erővel rendelkeznek, amely lehetőséget adott arra, hogy többször csökkentsék a transzformátor rész és az egész eszköz súlyát és méretét.

Az inverter -áramkörök használata nagymértékben leegyszerűsítette a feszültség és az áram konvertálásának feladatát, bár vázlatosan sokkal bonyolultabb, mint a transzformátor analógok.

IBP rendszer

Vegye figyelembe, hogy a leggyorsabb impulzus tápegység nem a leggyakoribb konfigurációban van elrendezve:

• kölcsönös szűrő;
• dióda egyenirányító;
• simító szűrő;
• TÜSKE;
• A Power kulcstáblázat -tranzisztorok blokkja;
• Magas frekvenciájú transzformátor;
• egyenirányítók;
• Csoport/egyéni szűrők.

Az interferencia szűrő felelősségének zónája magában foglalja a szűrési interferencia funkcióját, amelynek megjelenésének forrása maga az áramellátás. A helyzet az, hogy az erőteljes félvezető komponensek használata gyakran a kiterjedt frekvenciatartományban megfigyelt rövid távú impulzusok kialakulásához vezet. A kimeneti jelre gyakorolt ​​hatásuk csökkentése érdekében speciális áthaladó kondenzátorok láncát használják, amelyek szűrőként szolgálnak az ilyen impulzusokhoz.

A dióda -egyenirányító célja a váltakozó feszültség átalakulása a blokk bemeneti nyílásánál a kimenetnél állandóvá. A felmerülő parazita pulzációk simítják a séma által telepített szűrőt.

Ha az impulzusegység -eszköz állandó feszültségváltót tartalmaz, akkor az egyenirányító és a szűrő lánc felesleges lesz, mivel a bemeneti jelet az értelmező szűrő szakaszban simítják.

Egy szélességi -méretű konverter (modulátornak is nevezik) - az eszköz legnehezebb része. Számos funkciót hajt végre:

• nagy frekvenciájú impulzusokat generál (a gyilkostól a kHz -ig);
• A visszacsatolási jel paraméterei alapján beállítja az impulzus szekvencia tulajdonságait a kimeneten;
• Védi a sémát a túlterheltől.

A PWM -rel az impulzusokat a nagy teljesítményű kulcsfontosságú tranzisztorokhoz táplálják, amelyeket leggyakrabban a híd/félig minisztikai rendszerek szerint készítenek. A kulcsfontosságú tranzisztorok következtetései a transzformátor blokk elsődleges tekercséről érkeznek. Elembázisként a MOSFET vagy az IGBT típus tranzisztorai, amelyek különböznek a bipoláris analógoktól, kissé csökkentett feszültség az átmeneti szakaszon, valamint a nagyobb sebességgel, valamint a nagyobb sebességgel. Ez lehetővé tette a diszpergált teljesítmény paraméterének ugyanolyan dimenziókkal történő csökkentését.

Ami az impulzus -transzformátor működésének elvét illeti, ugyanazt a transzformációs módszert használja, mint a Classic Transformer BP. Az egyetlen, de fontos különbség - sokkal magasabb frekvenciákon működik. Ez lehetővé tette a blokk tömegének és méretének jelentős csökkentését ugyanabban a kimeneti teljesítményben.

A transzformátor másodlagos tekercseléséből (emlékeztetjük Önt, hogy több is lehet) az impulzus belép a hétvégi egyenirányítókba. A blokk bemeneti nyílásánál lévő analógokkal ellentétben a diódáknak magas frekvenciákon kell biztosítaniuk a munkát. A legjobb -job doododok megbirkóznak az ilyen munkával. Oly módon vannak elrendezve, hogy kis kapacitást biztosítsanak a P-N átmenethez, és ennek megfelelően egy kis feszültségcsökkenés, amelynek működési frekvenciája magas mutatója van.

Az áramkör utolsó eleme, a kimeneti szűrő, a bemenetet beírja a retizált feszültség pulzálását. Mivel ezek nagy frekvenciájú impulzusok, nincs szükség nagy teljesítményű kondenzátorok és tekercsek használatára.

A UPS hatókörét

A klasszikus transzformátor PSU korszaka feledésbe kerül. A félvezető stabilizátorokon alapuló impulzus átalakítók mindenütt kiszorítják őket, mivel ugyanabban a kimeneti teljesítménynél sokkal kisebb súlyú -hackok, megbízhatóbbak, mint az analóg ellenfelek, és sokkal nagyobb hatékonysággal rendelkeznek, és lehetővé teszik a hőkárosodások csökkentését. Végül, a UPS működhet a bemeneti feszültséggel a kiterjedt értéktartományban. A transzformátor azonos méretű impulzusblokkja sokszor több energiával rendelkezik.

Jelenleg a váltakozó feszültség állandó, szinte csak impulzusos inverterré történő átalakítását igénylő területeken használják, miközben a stressz növekedését biztosíthatják, amely nem áll rendelkezésre a klasszikus analóg blokkokhoz. A UPS másik előnye az a képesség, hogy biztosítsák a kimeneti feszültség polaritásának változását. A magas frekvencián végzett munka megkönnyíti a kimeneti impulzusok stabilizálásának/szűrésének működését.

A speciális mikrocirkuházakra épített kicsi méretű inverterek az alapját képezik mindenféle mobil eszközöket, és megbízhatóságuk olyan, hogy a szolgáltatási élettartam jelentősen meghaladja a mobil eszközök erőforrását. Már említettük a számítógépes tápegységeket. Vegye figyelembe, hogy a UPS működési elve a LED tápegység 12 voltos mozgatórugóinál használható.

Segít -e ez a cikk, hogy kitalálja, mi a Pulse Power egység működésének elve még mindig? Ha valami érthetetlen marad, vagy csak meg akarja köszönetet mondani az információkért, akkor a megjegyzésekben várunk rád.