Thiết bị, nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp đóng cắt

Mục lục:

Thiết bị, nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp đóng cắt
Thiết bị, nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp đóng cắt
Anonim

Các thiết bị gia dụng cần có điện áp ổn định để hoạt động tốt. Theo quy luật, nhiều lỗi khác nhau có thể xảy ra trong mạng. Điện áp từ 220 V có thể lệch và thiết bị sẽ hoạt động sai. Trước hết, đèn bị va đập. Nếu chúng ta coi các thiết bị gia dụng trong nhà, thì TV, thiết bị âm thanh và các thiết bị khác hoạt động bằng nguồn điện có thể bị ảnh hưởng.

Trong tình huống này, một bộ ổn áp chuyển mạch ra đời để hỗ trợ mọi người. Anh ta hoàn toàn có đủ khả năng để chống chọi với những đợt nước dâng xảy ra hàng ngày. Đồng thời, nhiều người lo lắng về câu hỏi làm thế nào điện áp sụt giảm xuất hiện, và chúng có liên quan gì. Chúng phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng công việc của máy biến áp. Ngày nay, số lượng các thiết bị điện trong các công trình nhà ở không ngừng tăng lên. Do đó, nhu cầu về điện chắc chắn sẽ tăng lên.

Cũng cần lưu ý rằng các dây cáp đã lỗi thời từ lâu có thể được đặt vào một tòa nhà dân cư. Đổi lại, hệ thống dây điện trong căn hộ trong hầu hết các trường hợp không được thiết kế cho tải nặng. Để giữ an toàn cho các thiết bị của bạn ở nhà,bạn nên làm quen hơn với thiết bị ổn áp, cũng như nguyên lý hoạt động của chúng.

chuyển mạch điều chỉnh điện áp
chuyển mạch điều chỉnh điện áp

Chức năng của bộ ổn định là gì?

Bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch chủ yếu đóng vai trò là bộ điều khiển mạng. Tất cả các bước nhảy đều được anh ta theo dõi và loại bỏ. Kết quả là thiết bị nhận được điện áp ổn định. Bộ ổn định cũng tính đến nhiễu điện từ và chúng không thể ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị. Do đó, mạng sẽ thoát khỏi tình trạng quá tải và các trường hợp đoản mạch trên thực tế đã được loại trừ.

Một thiết bị ổn định đơn giản

Nếu chúng ta xem xét một bộ điều chỉnh dòng điện áp chuyển đổi tiêu chuẩn, thì chỉ có một bóng bán dẫn được lắp đặt trong đó. Theo quy định, chúng được sử dụng riêng cho loại chuyển mạch, vì ngày nay chúng được coi là hiệu quả hơn. Do đó, hiệu quả của thiết bị có thể được tăng lên đáng kể.

Phần tử quan trọng thứ hai của bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch nên được gọi là điốt. Trong sơ đồ thông thường, chúng có thể được tìm thấy không quá ba đơn vị. Chúng được kết nối với nhau bằng một nghẹt thở. Bộ lọc rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của bóng bán dẫn. Chúng được cài đặt ở đầu, cũng như ở cuối chuỗi. Trong trường hợp này, khối điều khiển chịu trách nhiệm về hoạt động của tụ điện. Phần tích hợp của nó được coi là một bộ chia điện trở.

Nó hoạt động như thế nào?

Tùy theo loại thiết bị, nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp đóng cắt có thể khác nhau. Xem xét tiêu chuẩn, chúng ta có thể nói rằng đầu tiên dòng điện được cung cấp cho bóng bán dẫn. Ở giai đoạn này, nó đang được biến đổi. Hơn nữa, điốt được bao gồm trong công việc, có nhiệm vụ bao gồm truyền tín hiệu đến tụ điện. Với sự trợ giúp của các bộ lọc, nhiễu điện từ được loại bỏ. Tụ điện tại thời điểm này làm dịu các dao động điện áp và thông qua cuộn cảm, dòng điện qua bộ chia điện trở một lần nữa quay trở lại các bóng bán dẫn để chuyển đổi.

Thiết bị Tự chế

Bạn có thể tự tay chế tạo bộ điều chỉnh điện áp, nhưng chúng sẽ có công suất thấp. Trong trường hợp này, các điện trở phổ biến nhất được cài đặt. Nếu bạn sử dụng nhiều hơn một bóng bán dẫn trong thiết bị, bạn có thể đạt được hiệu suất cao. Một nhiệm vụ quan trọng trong vấn đề này là cài đặt các bộ lọc. Chúng ảnh hưởng đến độ nhạy của thiết bị. Đổi lại, kích thước của thiết bị hoàn toàn không quan trọng.

Bộ ổn định bóng bán dẫn đơn

Loại ổn áp DC chuyển mạch này tự hào có hiệu suất 80%. Theo quy định, chúng chỉ hoạt động ở một chế độ và chỉ có thể đối phó với sự can thiệp nhỏ vào mạng.

Phản hồi trong trường hợp này là hoàn toàn không có. Bóng bán dẫn trong mạch điều chỉnh điện áp chuyển mạch tiêu chuẩn hoạt động mà không cần bộ góp. Kết quả là, một điện áp lớn ngay lập tức được áp dụng cho tụ điện. Một đặc điểm phân biệt khác của các thiết bị loại này có thể được gọi là tín hiệu yếu. Nhiều bộ khuếch đại khác nhau có thể giải quyết vấn đề này.

Kết quả là bạn có thể đạt được hiệu suất tốt hơnLinh kiện bán dẫn. Điện trở của thiết bị trong mạch phải nằm sau bộ phân áp. Trong trường hợp này, sẽ có thể đạt được hiệu suất tốt hơn của thiết bị. Là bộ điều chỉnh trong mạch, bộ ổn áp DC đóng cắt có bộ phận điều khiển. Yếu tố này có thể làm suy yếu, cũng như tăng sức mạnh của bóng bán dẫn. Hiện tượng này xảy ra với sự trợ giúp của cuộn cảm được kết nối với điốt trong hệ thống. Tải trên bộ điều chỉnh được kiểm soát thông qua các bộ lọc.

chuyển mạch ổn áp DC
chuyển mạch ổn áp DC

Ổn áp loại công tắc

Loại ổn áp chuyển mạch 12V này có hiệu suất 60%. Vấn đề chính là nó không có khả năng đối phó với nhiễu điện từ. Trong trường hợp này, các thiết bị có công suất lớn hơn 10 W sẽ gặp rủi ro. Các mô hình hiện đại của những bộ ổn định này có thể tự hào có điện áp tối đa là 12 V. Tải trên các điện trở bị suy yếu đáng kể. Như vậy, trên đường đi đến tụ điện hoàn toàn có thể biến đổi điện áp. Trực tiếp tạo ra tần số hiện tại ở đầu ra. Tụ điện hao mòn trong trường hợp này là tối thiểu.

Một vấn đề khác liên quan đến việc sử dụng các tụ điện đơn giản. Trên thực tế, họ đã thể hiện khá kém. Toàn bộ vấn đề nằm chính xác ở sự phát xạ tần số cao xảy ra trong mạng. Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất bắt đầu lắp các tụ điện trên bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch (12 volt). Kết quả làchất lượng công việc đã được cải thiện bằng cách tăng công suất của thiết bị.

Bộ lọc hoạt động như thế nào?

Nguyên tắc hoạt động của bộ lọc tiêu chuẩn dựa trên việc tạo ra một tín hiệu được đưa đến bộ chuyển đổi. Trong trường hợp này, một thiết bị so sánh được kích hoạt thêm. Để đối phó với những biến động lớn trong mạng, bộ lọc cần có các đơn vị điều khiển. Trong trường hợp này, điện áp đầu ra có thể được làm mịn.

Để giải quyết các vấn đề có dao động nhỏ, bộ lọc có một yếu tố khác biệt đặc biệt. Với sự trợ giúp của nó, điện áp đi qua với tần số giới hạn không quá 5 Hz. Trong trường hợp này, điều này có ảnh hưởng tích cực đến tín hiệu có sẵn ở đầu ra trong hệ thống.

Các kiểu thiết bị đã được sửa đổi

Dòng tải tối đa cho loại này được nhận biết lên đến 4 A. Điện áp đầu vào của tụ điện có thể được xử lý đến mức không quá 15 V. Thông số dòng điện đầu vào của chúng thường không vượt quá 5 A. Trong trường hợp này, gợn sóng được phép nhỏ nhất với biên độ trong mạng không quá 50 mV. Trong trường hợp này, tần số có thể được duy trì ở mức 4 Hz. Tất cả những điều này cuối cùng sẽ có tác động tích cực đến hiệu quả tổng thể.

Các mẫu bộ ổn định hiện đại thuộc loại trên có thể chịu được tải trong vùng 3 A. Một đặc điểm khác biệt của sửa đổi này là quá trình chuyển đổi nhanh chóng. Điều này phần lớn là do việc sử dụng các bóng bán dẫn mạnh mẽ hoạt động với dòng điện. Nhờ đó, có thể ổn định tín hiệu đầu ra. Ở đầu ra, một diode chuyển mạch được kích hoạt thêm. Nó được lắp đặt trong hệ thống gần nút điện áp. Sự thất thoát nhiệt được giảm đáng kể và đây là một lợi thế rõ ràng của loại chất ổn định này.

ổn định điện áp dòng xung
ổn định điện áp dòng xung

Mô hình độ rộng xung

Ổn áp điều chỉnh xung loại này có hiệu suất là 80%. Nó có thể chịu được dòng điện định mức ở mức 2 A. Thông số điện áp đầu vào trung bình là 15 V. Do đó, độ gợn dòng điện đầu ra là khá thấp. Một tính năng đặc biệt của các thiết bị này có thể được gọi là khả năng làm việc ở chế độ mạch. Do đó, có thể chịu tải đến 4 A. Trong trường hợp này, cực kỳ hiếm khi xảy ra ngắn mạch.

Trong số các nhược điểm, cần lưu ý cuộn cảm, phải đối phó với điện áp từ tụ điện. Cuối cùng, điều này dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng của các điện trở. Để đối phó với vấn đề này, các nhà khoa học đề xuất sử dụng một số lượng lớn chúng. Các tụ điện trong mạng được yêu cầu để kiểm soát tần số hoạt động của thiết bị. Trong trường hợp này, có thể loại bỏ quá trình dao động, do đó hiệu quả của bộ ổn định bị giảm mạnh.

Điện trở trong mạch cũng phải được tính đến. Với mục đích này, các nhà khoa học lắp đặt các điện trở đặc biệt. Đổi lại, điốt có thể giúp chuyển đổi sắc nét trong mạch. Chế độ ổn định chỉ được kích hoạt ở dòng điện tối đa của thiết bị. Để giải quyết vấn đề với bóng bán dẫn, một số sử dụng cơ chế tản nhiệt. Trong trường hợp nàykích thước của thiết bị sẽ tăng lên đáng kể. Cuộn cảm cho hệ thống nên được sử dụng đa kênh. Dây cho mục đích này thường được sử dụng trong sê-ri "PEV". Ban đầu chúng được đặt trong một ổ từ tính, được làm bằng loại cốc. Ngoài ra, nó chứa một nguyên tố như ferit. Khoảng cách không quá 0,5 mm cuối cùng sẽ hình thành giữa chúng.

Ổn định dùng trong gia đình thích hợp nhất cho dòng "WD4". Chúng có thể chịu được một dòng tải đáng kể do sự thay đổi tỷ lệ trong điện trở. Lúc này, điện trở sẽ có khả năng xử lý dòng điện xoay chiều nhỏ. Nên chuyển điện áp đầu vào của thiết bị qua các bộ lọc của dòng LS.

tự chuyển đổi ổn áp
tự chuyển đổi ổn áp

Bộ ổn định xử lý như thế nào với những gợn sóng nhỏ?

Trước hết, bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch 5V sẽ kích hoạt bộ khởi động, được kết nối với tụ điện. Trong trường hợp này, nguồn dòng tham chiếu phải gửi tín hiệu đến thiết bị so sánh. Để giải quyết vấn đề với việc chuyển đổi, một bộ khuếch đại DC được đưa vào công việc. Do đó, biên độ tối đa của các bước nhảy có thể được tính toán ngay lập tức.

Hơn nữa thông qua dòng điện lưu trữ cảm ứng chuyển đến diode chuyển mạch. Để giữ cho điện áp đầu vào ổn định, có một bộ lọc ở đầu ra. Trong trường hợp này, tần số giới hạn có thể thay đổi đáng kể. Tải bóng bán dẫn tối đa có thể chịu được lên đến 14 kHz. Cuộn cảm chịu trách nhiệm về điện áp trong cuộn dây. Nhờ có ferit, dòng điện có thể được ổn định lúc đầugiai đoạn.

Sự khác biệt giữa chất ổn định bước

Bộ ổn định điện áp tăng cường chuyển đổi có các tụ điện mạnh mẽ. Trong quá trình phản hồi, họ tự nhận mọi gánh nặng về mình. Trong trường hợp này, một cách ly điện phải được đặt trong mạng. Cô ấy chỉ chịu trách nhiệm về việc tăng tần suất giới hạn trong hệ thống.

Một yếu tố quan trọng bổ sung là cổng phía sau bóng bán dẫn. Nó nhận dòng điện từ nguồn điện. Ở đầu ra, quá trình chuyển đổi xảy ra từ cuộn cảm. Ở giai đoạn này, một trường điện từ được hình thành trong tụ điện. Do đó, trong bóng bán dẫn, điện áp tham chiếu thu được. Quá trình tự cảm ứng bắt đầu tuần tự.

Điốt không được sử dụng ở giai đoạn này. Trước hết, cuộn cảm cung cấp điện áp cho tụ điện, sau đó bóng bán dẫn đưa nó đến bộ lọc và cũng quay trở lại cuộn cảm. Kết quả là, phản hồi được hình thành. Nó xảy ra cho đến khi điện áp trên bộ điều khiển ổn định. Các điốt được lắp đặt sẽ giúp anh ta trong việc này, nhận tín hiệu từ các bóng bán dẫn, cũng như tụ điện ổn định.

bộ điều chỉnh điện áp tăng cường chuyển đổi
bộ điều chỉnh điện áp tăng cường chuyển đổi

Nguyên lý hoạt động của thiết bị đảo

Toàn bộ quá trình đảo ngược được kết nối với việc kích hoạt bộ chuyển đổi. Chuyển mạch bóng bán dẫn ổn áp xoay chiều có kiểu đóng của dòng "BT". Một phần tử khác của hệ thống có thể được gọi là điện trở giám sát quá trình dao động. Trực tiếp cảm ứng là để giảm tần số giới hạn. Ở lối vào cô ấycó sẵn ở tần số 3 Hz. Sau quá trình chuyển đổi, bóng bán dẫn sẽ gửi tín hiệu đến tụ điện. Cuối cùng, tần số giới hạn có thể tăng gấp đôi. Để làm cho các bước nhảy ít được chú ý hơn, cần có một bộ chuyển đổi mạnh mẽ.

Lực cản trong quá trình dao động cũng được tính đến. Thông số này tối đa được phép ở mức 10 ohms. Nếu không, các điốt trên bóng bán dẫn sẽ không thể truyền tín hiệu. Một vấn đề khác nằm ở nhiễu từ trường có ở đầu ra. Để lắp đặt nhiều bộ lọc, cuộn cảm dòng NM được sử dụng. Tải trực tiếp trên các bóng bán dẫn phụ thuộc vào tải trên tụ điện. Ở đầu ra, một ổ đĩa từ được kích hoạt, giúp bộ ổn định giảm điện trở xuống mức mong muốn.

chuyển mạch ổn áp AC
chuyển mạch ổn áp AC

Bộ điều chỉnh buck hoạt động như thế nào?

Ổn áp nấc chuyển đổi thường được trang bị các tụ điện thuộc dòng "KL". Trong trường hợp này, chúng có thể trợ giúp đáng kể sức đề kháng bên trong của thiết bị. Nguồn điện được coi là rất đa dạng. Trung bình, thông số điện trở dao động trong khoảng 2 ôm. Tần số hoạt động được giám sát bởi các điện trở được kết nối với bộ điều khiển để gửi tín hiệu đến bộ chuyển đổi.

Một phần tải đi do quá trình tự cảm ứng. Nó xảy ra ban đầu trong tụ điện. Nhờ quá trình phản hồi, tần số giới hạn trong một số mô hình có thể đạt đến 3 Hz. Trong trường hợp nàytrường điện từ không ảnh hưởng đến mạch điện.

Nguồn cung cấp

Theo quy định, nguồn điện 220 V. được sử dụng trong mạng. Trong trường hợp này, có thể mong đợi hiệu suất cao từ bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch. Đối với chuyển đổi DC, số lượng bóng bán dẫn trong hệ thống được tính đến. Máy biến áp chính hiếm khi được sử dụng trong bộ nguồn. Điều này phần lớn là do những bước nhảy vọt. Tuy nhiên, các bộ chỉnh lưu thường được lắp đặt thay thế. Trong bộ nguồn, nó có hệ thống lọc riêng, giúp ổn định điện áp giới hạn.

Tại sao phải lắp đặt khe co giãn?

Bộ bù trong hầu hết các trường hợp đóng vai trò thứ yếu trong bộ ổn định. Nó được kết nối với các quy định của xung. Hầu hết các bóng bán dẫn làm điều này. Tuy nhiên, máy bù vẫn có những ưu điểm của chúng. Trong trường hợp này, phụ thuộc rất nhiều vào việc thiết bị nào được kết nối với nguồn điện.

Nếu chúng ta nói về thiết bị vô tuyến, thì cần phải có một cách tiếp cận đặc biệt. Nó liên quan đến các rung động khác nhau được cảm nhận khác nhau bởi một thiết bị như vậy. Trong trường hợp này, bộ bù có thể giúp các bóng bán dẫn ổn định điện áp. Việc lắp đặt các bộ lọc bổ sung trong mạch, như một quy luật, không cải thiện tình hình. Tuy nhiên, chúng ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả.

chuyển mạch điều chỉnh điện áp
chuyển mạch điều chỉnh điện áp

Nhược điểm của cách ly mạ

Hệ thống cách ly Galvanic được lắp đặt để truyền tín hiệu giữa các phần tử quan trọng của hệ thống. Vấn đề chính của họcó thể được gọi là một ước tính không chính xác của điện áp đầu vào. Điều này xảy ra thường xuyên nhất với các mẫu ổn áp lỗi thời. Các bộ điều khiển trong đó không có khả năng nhanh chóng xử lý thông tin và kết nối các tụ điện hoạt động. Kết quả là, các điốt là người đầu tiên bị ảnh hưởng. Nếu hệ thống lọc được lắp đặt phía sau các điện trở trong mạch điện, thì chúng chỉ đơn giản là cháy.

Đề xuất: