החלפת ספק כוח

ספק כוח מיתוג - מעגל אלקטרוני, שבו מתח הקלט הוא מתוקן, מסוננים, לחתוך פרצי בתדר גבוה עבור שידור באמצעות שנאי בגודל קטן.הבלוק הופך לשליטה, עם פרמטרים מתכווננים גמישים.המסה של החלק הכבד ביותר של המקור - שנאי פוחתת.בספרות האנגלית, מכשירים אלה נקראים החלפת מצב Power Supply( SMPS).

המראה של ספקי כוח מיתוג

גודל השנאים מודאג טסלה.המדען, שחזר על ניסיון החוויה, מצא: תדרים גבוהים של הזרם בטוחים לבני אדם, מעוררים הפסדים גדולים בליבות השנאים.התוצאה של מחלוקות היה אימוץ תדר של 60 הרץ לבניית תחנת הידרואלקטרי ניאגרה.התחלנו עם ניקולה טסלה, כי זה האדם הראשון שהבין כי לא תקבל תנודות מהירות מכנית.לכן, יש צורך להשתמש במעגלים תנודה.כך הופיע השנאי של טסלה( 22 בספטמבר 1896), בעזרתו החליט המדען להעביר מסרים ואנרגיה על פני מרחק.

המהות של ההמצאה מתואר בסעיף על סליל טסלה, אנו נותנים מידע קצר.שנאי מורכב משני חלקים מחוברים בסדרה.הליפוף הראשוני של הראשון היה מחובר למקור של מתח לסירוגין בתדירות נמוכה יחסית.בשל יחס טרנספורמציה נמוך, הקבל מחובר הפיתול המשני הוטל על פוטנציאל גבוה.המתח הגיע לסף, המחולל חודר, מחובר במקביל לקבל.תהליך התנודה של השחרור דרך השילוח הראשוני של השנאי השני לתוך המעגל החיצוני החל.טסלה קיבלה מתח רדיו עם משרעת של מיליוני וולט.

הצעד הראשון ביצירת ספק כוח פועם, שבו המתח של תדר נמוך יחסית הופך לפעימות.עיצוב דומה נוצר בשנת 1910 על ידי צ 'ארלס Kettering, לצייד את מערכת ההצתה של מכוניות.ספקי כוח דופק הופיע בשנות ה -60.הרעיון להקטין את גודל השנאים( לאחר ניקולה טסלה) הוצג על ידי ג 'נרל אלקטריק בשנת 1959 על ידי אדם של מרפי מרפי ופרנסיס Starcher( ארה"ב פטנט 3,040,271).הרעיון לא מצא מיד תגובה חמה( לא היה בסיס אלמנט מתאים), ובשנת 1970 הטיקטרוניקס השיקה קו של אוסילוסקופים עם מקור כוח חדש.

שנתיים לאחר מכן, ממירים משמשים האלקטרוניקה( הפטנט US3697854 A), העיקר - הדגמים המקומיים הראשון מופיעים!פטנטים הקישור אחד לשני, זה בלתי אפשרי להבין מי הציע לראשונה להשתמש ברעיון במחשבים אישיים.בברית המועצות, החלה הפיתוח בשנת 1970, בשל הופעתה במכירת טרנזיסטור גרמניום בעל הספק גבוה בעל עוצמה גבוהה 2T809AL.כפי שנקבע בספרות, המוסקבאי, מועמד למדעים טכניים ל 'נ' שראוב היה הראשון שהצליח ב -1972.מאוחר יותר, 400-וואט הדופק יחידת אספקת החשמל על ידי א.י. גינצבורג, א 'Eranosyan הופיע.מחשבי האיחוד האירופי מצוידים בחידוש בשנת 1976 על ידי צוות בראשות ג 'יי א Mkrtchyan.

ספקי הכוח הראשונים למיתוג, הידועים לצרכן המקומי בטלוויזיות דיגיטליות ובמכשירי וידאו, נפוצצו לעתים קרובות, מוצרים מודרניים חסרים את החסרון - הם עובדים ברציפות במשך שנים.הרגע של תחילת שנות ה -90 מספק את המידע הבא:

1. הספק ספציפי: 35 - 120 W לכל מד גובה מעוקב.
2. תדר עבודה מהפך: 30 - 150 קילוהרץ.יעילות
3. : 75 - 85%.
4. זמן כשל: 50-200 אלף שעות( 6250 ימי עבודה).

היתרונות של ספקי כוח מיתוג

ספקי כוח ליניארי הם מגושם, יעילות הוא צולע.יעילות כמעט ולא עולה על 30%.עבור ספקי כוח פועם, המספרים הממוצע הם בטווח של 70-80%, ישנם מוצרים כי הם מאוד בסדר.לטובה, כמובן.המידע הבא ניתן: היעילות של אספקת חשמל פועמת מגיעה ל -98%.יחד עם זאת, קיבולת הסינון הנדרשת של קבלים מצטמצמת.האנרגיה המאוחסנת לאורך תקופה טיפות דרמטית עם תדירות הולכת וגוברת.זה תלוי ישירות על קיבול קבלים, ריבועית על משרעת מתח.

העלאה לתדר של 20 קילו-הרץ( לעומת 50/60) מפחיתה את הממדים הליניאריים של האלמנטים ב -4 פעמים.פרחים בהשוואה לציפיות ברדיו.מסביר את הסיבה לציוד מקלטים עם קבלים קטנים.

החלפת ספק כוח התקן

מתח הקליטה מתוקן.התהליך נושא גשר דיודה, לעתים נדירות דיודה אחת.ואז מתח הוא חתך לתוך פולסים, כאן הספרות בשמחה ממשיך לתיאור של שנאי.הקוראים הם כנראה מוטרד על ידי השאלה - איך מסוק( מכשיר שמייצר דחפים) לעבוד?על בסיס microcircuit, אשר מופעל ישירות על ידי מתח 230 וולט החשמל.לעתים רחוקות יותר, stabilitron( מייצב מסוג מקביל) מותקן במיוחד.

microcircuit מייצר פולסים( 20-200 קילו-הרץ) של משרעת קטנה יחסית השולטת בתירסטור או במתג מתח אחר של מוליכים למחצה.את thyristor חותך את פולסים מתח גבוה, על פי תוכנית גמישה שנוצר על ידי שבב מתנד.מאז קלט יש מתח גבוה, הגנה נדרשת.הגנרטור נשמר על ידי וריאטור אשר ההתנגדות טיפות בחדות כאשר סף חרג, סגירת קפיצה מזיקה על הקרקע.ממתג ההפעלה, מנות הדופק מגיעות אל שנאי בגודל תדר קטן.מידות לינאריות נמוכות יחסית.עבור אספקת החשמל למחשב עם קיבולת של 500 W מתאים כף היד של הילדים.

המתח המתקבל מתוקן שוב.דיודות Schottky משמשים, הודות לירידה מתח נמוך של המעבר מוליכים למחצה מתכת.המתח המותקן מסונן, מוזן לצרכנים.בשל נוכחותם של מספר רב של פיתולים משניים, הערכים של קוטביות ומשרעת שונים מתקבלים בפשטות.הסיפור אינו שלם מבלי להזכיר את לולאת המשוב.מתחי המוצא מושווים עם תקן( לדוגמה, דיודת זנר), מצב גנרטור הדופק מותאם: הכוח המועבר( משרעת) תלוי בתדירות, במחזור החובה.מוצרים נחשבים יומרות יחסית, יכול לפעול במגוון רחב של מתח האספקה.

יחידת כוח סגורה

הטכנולוגיה נקראת מהפך, המשמשים רתכים, תנורי מיקרוגל, כיריים אינדוקציה, מתאמי טלפון סלולרי, iPad.מחשב ספק כוח עובד באופן דומה.

מיתוג אספקת כוח מעגל. הטבע סיפק 14 טופולוגיות יישום בסיסי עבור ספקי כוח מיתוג.עם היתרונות הגלומים, מאפיינים ייחודיים.חלקם מתאימים ליצירת הספק מתח נמוך( מתחת ל 200 W), אחרים מראים את התכונות הטובות ביותר כאשר מופעל על ידי 230 וולט( 50/60 הרץ).וכדי לבחור את הטופולוגיה הרצויה, להיות מסוגל להציג את המאפיינים של כל אחד.מבחינה היסטורית, שלושת הראשונים נקראים:

• Buck - דולר, צבי, דולר.
• Boost - האצה.מהפך מהפך - קוטביות מהפך.

שלוש טופולוגיות מתייחסות לרגולטורים ליניאריים.סוג המכשירים נחשב לקודם של ספקי כוח הדופק, לא כולל יתרונות.המתח מוחל באמצעות שנאי, יישר, לחתוך את המפתח.הרגולטור מנוהל על ידי המשוב, שתפקידו ליצור אות שגיאה.סוג המכשירים היה מחזור של מיליארדי דולרים בשנות ה -60, יכול רק להוריד את המתח, ואת חוט הצרכן המשותף היה מחובר לרשת החשמל.

Scheme באק טופולוגיה

Buck

טופולוגיה אז היו "צבי".במקור נועד עבור מתח DC, האות קלט נחתך לתוך פולסים, ואז חבילות היו הזדקנו מסוננים כדי להשיג כוח ממוצע.משוב נשלט מחזור החובה, תדר( אפנון רוחב הפולס).דומה נעשה היום על ידי ספקי כוח המחשב.כמעט מיד, ערכי צפיפות הספק של 1-4 W לכל אינץ 'מעוקב( לאחר מכן עד 50 W לכל אינץ' מעוקב) הושגו.למרבה הצער, זה הפך להיות אפשרי לקבל שפע של מתחי המוצא unleashed מתוך קלט.

החיסרון הוא ההפסד ברגע המעבר של הטרנזיסטור, הקוטביות משתנה המתח, נשאר מתחת לאפס עד הדופק הבא.החלק המצוין של האות, עוקף את הדיודה, נסגר לקרקע מבלי להגיע למסנן.ניתן למצוא את קיומם של תדירויות מיתוג אופטימליות, בהן ניתן למזער עלויות.טווח של 25 - 50 קילוהרץ.

טופולוגיה Boost Topology

Boost Topology

הטופולוגיה נקראת מצערת טבעת, מקש קדימה.ניתן להגדיל את מתח הכניסה לדירוג הרצוי.המעגל פועל כדלקמן:

1. ברגע הראשוני, הטרנזיסטור פתוח, החנק מאוחסן באנרגיה של מקור המתח דרך האספן, צומת pn-emitter, קרקע.
2. ואז המפתח נעול, תהליך טעינת הקבלים מתחיל.החנק נותן אנרגיה.
3. בשלב מסוים, מגבר המשוב פועל, העומס מופעל.הקבל אינו מסוגל לתת אנרגיה לכיוון מתג ההפעלה, מונע את הדיודה.החיוב לוקח את המטען.
4. ירידה במתח תגרום למעגל המשוב לנוע שוב, והחנק יתחיל לצבור אנרגיה.

קוטביות מהפך

טופולוגיה טוטולוגיית מהפך קוטבי דומה לתכנית הקודמת, החנק ממוקם מאחורי המפתח.עובד כדלקמן:

1. ברגע הראשוני של הזמן, המפתח פתוח, מתח חיובי חצי גל ממלא את החנק עם אנרגיה.יתר על כן, האנרגיה היא חסרת אונים לעבור - מונע את דיודה.
2. הטרנזיסטור סגור, EMF נוצר בחנק, הנקרא טפיל אחד.היא מכוונת נגד הראשון, דיודה עובר בחופשיות, לחייב את הקבל.
3. מעגל המשוב פועל, אפנן רוחב הפולס פותח מחדש את הטרנזיסטור.התהליך של פריקת הקבל לעומס מתחיל, המצערת שוב מלא באנרגיה.

קוטביות מהפך Scheme של טופולוגיה

במקרה זה, אנו רואים את ההקבלה של תהליכי אחסון אנרגיה / הוצאות.כל שלוש תוכניות נחשב להדגים את החסרונות הבאים:

1. יש קישור DC בין קלט פלט.במילים אחרות, אין בידוד גלווני.
2. לא ניתן לקבל מספר דירוגי מתח ממעגל אחד.

מינוסים מסולקים על ידי דחיפה למשוך למשוך למשוך, מאוחר( למעלה).שניהם משתמשים במסוק עם טכנולוגיה מראש( קדימה).במקרה הראשון, זוג ההפרש של טרנזיסטורים משמש.זה הופך להיות אפשרי להשתמש במפתח אחד עבור מחצית התקופה.עבור שליטה, ערכת עיצוב מיוחד יש צורך, הנדנדה לסירוגין אלה נדנדות, ותנאי הסרת החום הם השתפרו.המתח לחתוך הוא דו קוטבי, הוא מזין את העיקול העיקרי של שנאי, המתח המשני הוא הרבה בהתאם לדרישות של הצרכנים.

בטופולוגיה מאוחרת, טרנזיסטור אחד מוחלף על ידי דיודה.המעגל מופעל לעיתים קרובות עם ספקי כוח מתח נמוך( עד 200 W) עם מתח יציאה קבוע של 60-200 V.