Cihaz, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi

İçindekiler:

Cihaz, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi
Cihaz, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi

Video: Cihaz, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi

Video: Cihaz, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi
Video: Voltaj Regülatör nedir, temel kullanımı 2024, Nisan
Anonim

Ev aletlerinin düzgün çalışması için sabit bir voltaj gerekir. Kural olarak, ağda çeşitli arızalar meydana gelebilir. 220 V'tan başlayan voltaj sapabilir ve cihaz arızalanır. Her şeyden önce, lambalar vurulur. Evdeki ev aletlerini düşünürsek, televizyonlar, ses cihazları ve elektrikle çalışan diğer cihazlar zarar görebilir.

Bu durumda insanların yardımına bir anahtarlamalı voltaj dengeleyici gelir. Her gün meydana gelen dalgalanmalarla tamamen başa çıkma yeteneğine sahiptir. Aynı zamanda, birçoğu voltaj düşüşlerinin nasıl göründüğü ve bunların neyle ilişkili olduğu sorusuyla ilgileniyor. Esas olarak transformatörün iş yüküne bağlıdırlar. Günümüzde konutlardaki elektrikli ev aletlerinin sayısı sürekli artmaktadır. Sonuç olarak, elektrik talebi kesinlikle artacak.

Modası geçmiş kabloların bir konut binasına döşenebileceği de dikkate alınmalıdır. Buna karşılık, apartman kabloları çoğu durumda ağır yükler için tasarlanmamıştır. Cihazlarınızı evde güvende tutmak için,voltaj stabilizatörleri cihazına ve bunların çalışma prensibine daha aşina olmalısınız.

anahtarlama voltajı regülatörü
anahtarlama voltajı regülatörü

Sabitleyicinin işlevi nedir?

Anahtarlama voltajı regülatörü esas olarak bir ağ denetleyicisi olarak hizmet eder. Tüm atlamalar onun tarafından izlenir ve elenir. Sonuç olarak, ekipman sabit bir voltaj alır. Elektromanyetik parazit, dengeleyici tarafından da dikkate alınır ve cihazların çalışmasını etkileyemezler. Böylece ağ aşırı yüklenmelerden kurtulur ve kısa devre durumları pratik olarak hariç tutulur.

Basit bir sabitleyici cihaz

Standart bir anahtarlama voltajı akım regülatörü düşünürsek, içine sadece bir transistör takılır. Kural olarak, bugün daha verimli olarak kabul edildiğinden, yalnızca anahtarlama türünde kullanılırlar. Sonuç olarak, cihazın verimliliği büyük ölçüde artırılabilir.

Anahtarlama voltaj regülatörünün ikinci önemli elemanı diyotlar olarak adlandırılmalıdır. Olağan şemada, en fazla üç birimden bulunabilirler. Birbirlerine bir jikle ile bağlanırlar. Filtreler, transistörlerin normal çalışması için önemlidir. Zincirin başında ve sonunda kurulurlar. Bu durumda, kondansatörün çalışmasından kontrol ünitesi sorumludur. Onun ayrılmaz parçası bir direnç bölücü olarak kabul edilir.

Nasıl çalışır?

Cihaz tipine bağlı olarak, anahtarlamalı voltaj regülatörünün çalışma prensibi farklılık gösterebilir. standart göz önüne alındığındamodelde, önce transistöre akım verildiğini söyleyebiliriz. Bu aşamada dönüştürülmektedir. Ayrıca, görevleri kapasitöre sinyal iletimini içeren çalışmaya diyotlar dahildir. Filtreler yardımıyla elektromanyetik parazit ortadan kalkar. Bu anda kapasitör voltaj dalgalanmalarını yumuşatır ve indüktör aracılığıyla dirençli bölücüden geçen akım, dönüşüm için tekrar transistörlere geri döner.

Ev Yapımı Cihazlar

Kendi elinizle bir anahtarlama voltaj regülatörü yapabilirsiniz, ancak güçleri düşük olacaktır. Bu durumda, en yaygın dirençler kurulur. Cihazda birden fazla transistör kullanırsanız yüksek verim elde edebilirsiniz. Bu konuda önemli bir görev, filtrelerin montajıdır. Cihazın hassasiyetini etkilerler. Buna karşılık, cihazın boyutları hiç önemli değil.

Tek Transistör Sabitleyiciler

Bu tip anahtarlamalı DC voltaj sabitleyici %80 verimliliğe sahiptir. Kural olarak, yalnızca bir modda çalışırlar ve ağdaki yalnızca küçük parazitlerle baş edebilirler.

Bu durumda geri bildirim tamamen yoktur. Standart anahtarlamalı voltaj regülatör devresindeki transistör kollektörsüz çalışır. Sonuç olarak, kapasitöre hemen büyük bir voltaj uygulanır. Bu tür cihazların bir başka ayırt edici özelliği, zayıf bir sinyal olarak adlandırılabilir. Çeşitli amplifikatörler bu sorunu çözebilir.

Sonuç olarak daha iyi performans elde edebilirsiniztransistörler. Devredeki cihazın direnci gerilim bölücünün arkasında olmalıdır. Bu durumda cihazdan daha iyi performans elde etmek mümkün olacaktır. Devrede bir regülatör olarak, anahtarlamalı DC voltaj stabilizatörü bir kontrol ünitesine sahiptir. Bu eleman, transistörün gücünü arttırmanın yanı sıra zayıflatabilir. Bu olay, sistemdeki diyotlara bağlanan bobinler yardımıyla gerçekleşir. Regülatör üzerindeki yük, filtreler aracılığıyla kontrol edilir.

anahtarlama DC voltaj sabitleyici
anahtarlama DC voltaj sabitleyici

Anahtar Tipi Voltaj Stabilizatörleri

Bu tür anahtarlamalı voltaj regülatörü 12V, %60 verimliliğe sahiptir. Asıl sorun, elektromanyetik parazitle baş edememesidir. Bu durumda gücü 10 W'tan fazla olan cihazlar risk altındadır. Bu stabilizatörlerin modern modelleri, maksimum 12 V'luk bir voltajla övünebilir. Dirençler üzerindeki yük önemli ölçüde zayıflar. Böylece kondansatöre giden yolda voltaj tamamen dönüştürülebilir. Doğrudan akım frekans üretimi çıkışta gerçekleşir. Bu durumda kapasitör aşınması minimumdur.

Başka bir sorun da basit kapasitörlerin kullanımıyla ilgilidir. Aslında, oldukça kötü performans gösterdiler. Bütün sorun tam olarak ağda meydana gelen yüksek frekanslı emisyonlarda yatmaktadır. Bu sorunu çözmek için üreticiler, bir anahtarlama voltaj regülatörüne (12 volt) elektrolitik kapasitörler kurmaya başladı. Sonuç olarakcihazın kapasitesi artırılarak işin kalitesi iyileştirildi.

Filtreler nasıl çalışır?

Standart bir filtrenin çalışma prensibi, dönüştürücüye beslenen bir sinyal üretmeye dayanır. Bu durumda ayrıca bir karşılaştırma cihazı etkinleştirilir. Ağdaki büyük dalgalanmalarla başa çıkabilmek için filtrenin kontrol ünitelerine ihtiyacı vardır. Bu durumda çıkış voltajı yumuşatılabilir.

Küçük dalgalanmalarla sorunları çözmek için filtrenin özel bir fark öğesi vardır. Yardımı ile voltaj, 5 Hz'den fazla olmayan bir sınırlayıcı frekansla geçer. Bu durumda sistemdeki çıkışta mevcut olan sinyal üzerinde olumlu bir etkisi vardır.

Değiştirilmiş cihaz modelleri

Bu tip için maksimum yük akımı 4 A'ya kadar algılanır. Kondansatörün giriş voltajı 15 V'tan fazla olmayan bir işarete kadar işlenebilir. Giriş akımı parametresi genellikle 5 A'yı geçmez Bu durumda, dalgalanmanın ağda 50 mV'den fazla olmayan bir genlikle minimum olmasına izin verilir. Bu durumda frekans 4 Hz seviyesinde tutulabilir. Tüm bunların sonuçta genel verimlilik üzerinde olumlu bir etkisi olacaktır.

Yukarıdaki tipteki stabilizatörlerin modern modelleri, 3 A bölgesindeki bir yükle baş eder. Bu değişikliğin bir başka ayırt edici özelliği hızlı dönüşüm sürecidir. Bu, büyük ölçüde akımla çalışan güçlü transistörlerin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, çıkış sinyalini stabilize etmek mümkündür. Çıkışta ayrıca bir anahtarlama diyotu etkinleştirilir. Sisteme voltaj düğümünün yanına kurulur. Isıtma kaybı büyük ölçüde azalır ve bu, bu tür stabilizatörün açık bir avantajıdır.

darbe akımı voltaj sabitleyici
darbe akımı voltaj sabitleyici

Darbe genişliği modelleri

Bu tipteki darbe ayarlı voltaj dengeleyici %80 verimliliğe sahiptir. 2 A seviyesinde anma akımına dayanabilmektedir. Giriş voltajı parametresi ortalama 15 V'dur. Bu nedenle çıkış akımı dalgalanması oldukça düşüktür. Bu cihazların ayırt edici bir özelliği, devre modunda çalışma yeteneği olarak adlandırılabilir. Sonuç olarak, 4 A'ya kadar olan yüklere dayanmak mümkündür. Bu durumda kısa devreler son derece nadirdir.

Dezavantajlar arasında, kapasitörlerden gelen voltajla başa çıkması gereken bobinlere dikkat edilmelidir. Sonuç olarak, bu dirençlerin hızlı aşınmasına yol açar. Bu sorunla başa çıkmak için bilim adamları çok sayıda kullanmayı öneriyorlar. Ağdaki kapasitörler, cihazın çalışma frekansını kontrol etmek için gereklidir. Bu durumda, stabilizatörün verimliliğinin keskin bir şekilde azalmasının bir sonucu olarak salınım sürecini ortadan kaldırmak mümkün hale gelir.

Devredeki direnç de dikkate alınmalıdır. Bu amaçla bilim adamları özel dirençler kurarlar. Buna karşılık, diyotlar devredeki keskin geçişlere yardımcı olabilir. Stabilizasyon modu, yalnızca cihazın maksimum akımında etkinleştirilir. Sorunu transistörlerle çözmek için bazıları ısı emici mekanizmalar kullanır. Bu durumdacihazın boyutları önemli ölçüde artacaktır. Sistem için şoklar çok kanallı kullanılmalıdır. Bu amaçla teller genellikle "PEV" serisinde alınır. Başlangıçta bir kap tipinden yapılmış manyetik bir sürücüye yerleştirilirler. Ek olarak, ferrit gibi bir element içerir. Sonunda aralarında 0,5 mm'den fazla olmayan bir boşluk oluşmalıdır.

Evde kullanıma yönelik stabilizatörler, "WD4" serisi için en uygundur. Dirençteki orantılı bir değişiklik nedeniyle önemli bir yük akımına dayanabilirler. Bu sırada direnç, küçük alternatif akımı kaldırabilecektir. Cihazın giriş voltajının LS serisi filtrelerden geçirilmesi tavsiye edilir.

kendin yap anahtarlama voltaj sabitleyici
kendin yap anahtarlama voltaj sabitleyici

Dengeleyici küçük dalgalanmalarla nasıl başa çıkıyor?

Öncelikle 5V anahtarlamalı voltaj regülatörü kondansatöre bağlı olan start-up ünitesini çalıştırır. Bu durumda referans akım kaynağının karşılaştırma cihazına bir sinyal göndermesi gerekir. Dönüşümle ilgili sorunu çözmek için çalışmaya bir DC amplifikatör dahildir. Böylece sıçramaların maksimum genliği hemen hesaplanabilir.

İleride endüktif depolama akımı sayesinde anahtarlama diyotuna geçer. Giriş voltajını sabit tutmak için çıkışta bir filtre bulunmaktadır. Bu durumda, sınırlama frekansı önemli ölçüde değişebilir. Maksimum transistör yükü 14 kHz'e kadar dayanabilir. İndüktör, sargıdaki voltajdan sorumludur. Ferrit sayesinde akım başlangıçta stabilize edilebilir.sahne.

Yükselen dengeleyiciler arasındaki fark

Anahtarlama artırma voltajı sabitleyici, güçlü kapasitörlere sahiptir. Geri bildirim sırasında tüm yükü kendilerine alırlar. Bu durumda, ağda bir galvanik izolasyon bulunmalıdır. Yalnızca sistemdeki sınırlayıcı frekansı artırmaktan sorumludur.

Ek bir önemli unsur, transistörün arkasındaki kapıdır. Bir güç kaynağından akım alır. Çıkışta, indüktörden dönüştürme işlemi gerçekleşir. Bu aşamada kapasitörde bir elektromanyetik alan oluşur. Transistörde böylece referans voltajı elde edilir. Kendi kendine indüksiyon süreci sırayla başlar.

Diyotlar bu aşamada kullanılmaz. Her şeyden önce, indüktör kapasitöre voltaj verir ve ardından transistör onu filtreye ve ayrıca indüktöre geri gönderir. Sonuç olarak, geri bildirim oluşur. Kontrol ünitesindeki voltaj stabilize olana kadar oluşur. Yüklü diyotlar, transistörlerden ve ayrıca dengeleyici kapasitörden bir sinyal alan bu konuda ona yardımcı olacaktır.

anahtarlama yükseltme voltajı regülatörü
anahtarlama yükseltme voltajı regülatörü

Cihazları ters çevirmenin çalışma prensibi

Ters çevirme işleminin tamamı, dönüştürücünün etkinleştirilmesiyle bağlantılıdır. AC voltaj sabitleyici transistörlerin anahtarlanması, "BT" serisinin kapalı bir tipine sahiptir. Sistemin başka bir elemanı, salınım sürecini izleyen bir direnç olarak adlandırılabilir. Doğrudan indüksiyon, sınırlayıcı frekansı az altmaktır. girişte o3 Hz'de mevcuttur. Dönüştürme işlemlerinden sonra transistör kondansatöre bir sinyal gönderir. Sonuçta, sınırlayıcı frekans iki katına çıkabilir. Sıçramaları daha az fark edilir kılmak için güçlü bir dönüştürücü gereklidir.

Salınım sürecindeki direnç de dikkate alınır. Bu parametreye maksimum 10 ohm seviyesinde izin verilir. Aksi takdirde transistör üzerindeki diyotlar sinyali iletemez. Başka bir sorun, çıkışta mevcut olan manyetik girişimde yatmaktadır. Birçok filtrenin montajı için NM serisi şok bobinler kullanılmaktadır. Transistörler üzerindeki yük, doğrudan kapasitör üzerindeki yüke bağlıdır. Çıkışta, sabitleyicinin direnci istenen seviyeye düşürmesine yardımcı olan bir manyetik sürücü etkinleştirilir.

AC voltaj sabitleyici anahtarlama
AC voltaj sabitleyici anahtarlama

Döviz düzenleyiciler nasıl çalışır?

Anahtarlama düşürücü voltaj dengeleyici genellikle "KL" serisi kapasitörlerle donatılmıştır. Bu durumda, cihazın iç direncine önemli ölçüde yardımcı olabilirler. Güç kaynakları çok çeşitli olarak kabul edilir. Ortalama olarak, direnç parametresi 2 ohm civarında dalgalanıyor. Çalışma frekansı, dönüştürücüye sinyal gönderen bir kontrol ünitesine bağlı dirençler tarafından izlenir.

Kendi kendine endüksiyon süreci nedeniyle yük kısmen ortadan kalkar. Başlangıçta kapasitörde oluşur. Geri besleme işlemi sayesinde bazı modellerde limit frekansı 3 Hz'e kadar çıkabilmektedir. Bu durumdaelektromanyetik alanın elektrik devresi üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Güç kaynakları

Şebekede kural olarak 220 V güç kaynakları kullanılır. Bu durumda bir anahtarlamalı voltaj regülatöründen yüksek verim beklenebilir. DC dönüşümü için sistemdeki transistör sayısı dikkate alınır. Şebeke transformatörleri güç kaynaklarında nadiren kullanılır. Bu büyük ölçüde büyük sıçramalardan kaynaklanmaktadır. Ancak, bunun yerine genellikle redresörler kurulur. Güç kaynağında, limit voltajını sabitleyen kendi filtreleme sistemi vardır.

Genleşme derzleri neden takılır?

Kompansatörler çoğu durumda dengeleyicide ikincil bir rol oynar. Dürtülerin düzenlenmesi ile bağlantılıdır. Transistörler bunu çoğunlukla yapar. Bununla birlikte, kompansatörlerin hala avantajları vardır. Bu durumda, çok şey güç kaynağına hangi cihazların bağlı olduğuna bağlıdır.

Radyo ekipmanı hakkında konuşursak, özel bir yaklaşıma ihtiyaç vardır. Böyle bir cihaz tarafından farklı algılanan çeşitli titreşimlerle ilişkilidir. Bu durumda kompansatörler, transistörlerin voltajı dengelemesine yardımcı olabilir. Devreye ek filtreler takmak, kural olarak durumu iyileştirmez. Ancak, verimliliği büyük ölçüde etkilerler.

anahtarlama voltajı regülatörü
anahtarlama voltajı regülatörü

Galvanik izolasyonun dezavantajları

Sistemin önemli elemanları arasında sinyal iletimi için galvanik izolasyonlar kurulur. Onların asıl sorunugiriş voltajının yanlış bir tahmini olarak adlandırılabilir. Bu, çoğu zaman eski stabilizatör modellerinde olur. İçlerindeki denetleyiciler, bilgileri hızlı bir şekilde işleyemez ve kapasitörleri çalışmaya bağlayamaz. Sonuç olarak, ilk acı çeken diyotlardır. Filtreleme sistemi elektrik devresindeki dirençlerin arkasına takılırsa, bunlar basitçe yanar.

Önerilen: