Przetwornik napięcia

Przekształtnik napięcia to urządzenie zmieniające napięcie obwodu. W literaturze obcych oznacza: dotyczy obwodów napięcia zmiennego, w przeciwnym razie urządzenie nazywa się konwerterem prądu stałego. Te ostatnie są uważane za pełnych członków rodziny.

Przeznaczenie konwerterów napięcia

Potrzeba użycia urządzeń tego rodzaju powstaje, gdy wymagane jest wdrożenie urządzenia elektrycznego w regionie, w którym standardy sieci zasilania przemysłowego różnią się od standardów ustanowionych przez twórców produktów. Częstotliwości i amplitudy napięcia w USA są przeciwne Europie, Rosji. Widzimy wiele powodów. Tesla zauważył: ze wzrostem częstotliwości możliwe jest znaczne zmniejszenie ciężaru uzwojenia miedzianego transformatora, gdy parametr osiąga wartość 700 Hz, elektryczność staje się znacznie bezpieczniejsza dla ludzkiego ciała. Równocześnie wzrastają straty rdzeni, rozpoczyna się emisja fali elektromagnetycznej w kosmos.

Oceniając wagę argumentów, Stany Zjednoczone, pod wpływem Nikoli Tesli, zalegalizowały częstotliwość 60 Hz. W Rosji( Europa) wzięli pod uwagę argumenty słynnego inżyniera Dolivo-Dobrovolsky( uzasadniały korzyści wynikające z zastosowania sieci trójfazowych).W całej Eurazji stały się de facto wyznacznikiem 50 Hz. Amplitudy napięcia zostały wybrane dogodne.220 woltów jest niebezpiecznych dla ludzi, konsument jednocześnie zużywa mniej prądu. Przekrój przewodów miedzianych jest znacznie ograniczony. Amerykańskie napięcie 110 V AC nie może być uznane za całkowicie bezpieczne. Ludzie są świadomi, nauczani przez bojowników, niejednokrotnie protagonista zniszczył wroga przez wyładowanie elektryczne lokalnej sieci.

Wpływ parametrów na technikę jest opisany po prostu:

1. Prędkość silnika jest określona przez amplitudę przyłożonego napięcia. Prędkość obrotowa silnika asynchronicznego ze zwartym wirnikiem zależy bezpośrednio od częstotliwości zasilania sieciowego.
2. Urządzenia grzewcze są przystosowane do prądu roboczego proporcjonalnego do napięcia. Opór jest przeważnie aktywny. Moc zmienia się cztery razy( prąd pobierany jest w kwadracie) z podobną zmiennością między sieciami 110/220 woltów. Konsument oczekuje od nominalnych parametrów produktu, że urządzenie może nie być zaprojektowane do niestandardowego działania.
3. W sprzęcie gospodarstwa domowego często stosuje się napięcia inne niż w sieci o ściśle określonej amplitudzie. Zapewnione są warunki zasilania. Konwerter napięcia jest wymagany do normalnej pracy.

Dlaczego świat ćwiczy różne napięcie?

Elektryzacja została przeprowadzona w dużej liczbie od początku XX wieku. Uczestniczyło w nim wiele osób, z których każda realizowała, oprócz celów, własne interesy. Edison promował ciągłe napięcie, a Tesla na złość - zmienną.Dolivo-Dobrovolsky miał powód, by nie lubić drugiego naukowca( konflikt interesów w dziedzinie sieci trójfazowych), być może częstotliwość 50 Hz została wprowadzona wbrew Stanom Zjednoczonym, Europa wysłuchała opinii bliższego inżyniera wokół tej okolicy.

Jeśli chodzi o ZSRR, nie ma wątpliwości: napięcie 220 wolt jest pozostawione tylko dla wojskowych, strategicznych rozważań na temat konfrontacji w zimnej wojnie.Średnica papierosa odpowiadała kalibrowi naboju w celu szybkiego przeniesienia sprzętu do produkcji określonych produktów.

Lokalizacja konwerterów napięcia w klasyfikacji generalnej

Za zgodą autorów Wikipedii podajemy klasyfikację różnych typów konwerterów energii elektrycznej, aby czytelnicy zrozumieli, gdzie znajduje się temat dzisiejszej rozmowy:

• DC:

1. Przetworniki napięcia( omówione powyżej).
2. Regulatory napięcia.
3. Liniowy regulator napięcia.

• Prąd przemienny do DC: Prostowniki

1. .Zasilacze
2. .
3. Przełączające regulatory napięcia.

• Od DC do AC:

1. Inwertery.

• Napięcie prądu zmiennego:

1. Transformatory różnego rodzaju.
2. Przetworniki napięcia.
3. Regulatory napięcia.
4. Przekształtniki napięcia i częstotliwości.
5. Transformatory o zmiennej częstotliwości.

Przekształtniki napięcia tworzą dwie dodatkowe klasy. Zasilacze w pierwszej kolejności. Każdy zawiera w swoim składzie konwerter napięcia. Transformator. Przetworniki poziomu pasują do wewnętrznej definicji tematu rozmowy, wyróżniają się w osobnej klasie. Pytanie dotyczy książki MA.Shustov na ten temat.

Klasyfikacja przekształtników napięcia

Poprowadźmy pierwszą klasyfikację przetwornic napięcia:

• Przede wszystkim zasilacze urządzeń.Jesteśmy pewni, że bloki systemowe komputerów osobistych wydają się bliskie czytelnikom. Zajrzyjmy do środka. Przełączający zasilacz komputera osobistego zawiera transformator z wieloma uzwojeniami, z których każdy działa z tą samą mocą znamionową.Z napięcia przemiennego 230( lub 110) woltów otrzymuje się serię stałych: +5, -5, +12, -12.Ale! Kolejna rektyfikacja prądu zmiennego przez diody Schottky'ego.
  

  Przełącznik napięciowy wbudowany jest w zasilacz

• , a po drugie adaptery do lokalizacji urządzeń.W większości urządzeń gospodarstwa domowego opcja jest uważana za wbudowaną w zasilacz( patrz zdjęcie).Wystarczy przełączyć przełącznik z tyłu jednostki systemowej, zmieniając warunki pracy. Bądź czujny, unikaj niepoprawnych ustawień napięcia, aby nie dezaktywować urządzenia.
• Adaptery do telefonów komórkowych, gadżety nie mogą być w pełni nazywane przetwornikami napięcia. Raczej moduły, które zawierają temat dzisiejszego tematu w jego składzie.

Wykorzystując konwencjonalne transformatory lub autotransformatory do konwersji amplitudy napięcia, zapamiętaj częstotliwość.Wiele silników zaprojektowanych do działania przy 60 Hz zostanie przegrzanych przez sieci o częstotliwości 50 Hz, niech amplituda napięcia odpowiada danej amplitudzie. Jeśli chodzi o wbudowane opcje zasilania, nie zawsze można zmienić ustawienia. Produkt może być oznaczony naklejką( oprócz tabliczki znamionowej), która jest dostępna w celu objaśnienia warunków pracy urządzenia zgodnie z jego przeznaczeniem. Jeśli chodzi o rozbieżności między Europą a Rosją( 230 - 220 = 10 woltów), ta rozbieżność nie ma dużego wpływu na pracę( są punkty ujemne).Zauważono w poprzednich punktach wpływ parametru na żywotność żarówek.

Zgodnie z projektem elektroniki przetworniki napięcia dzieli się w następujący sposób:

1. Kondensator bez transformatora.
2. Z włączonymi kondensatorami.
3. Multipleks.
4. Pulse Converters.
5. Przełączanie zasilaczy.
6. Transformator z wzbudzeniem impulsowym. Oscylatory
7. .
8. Na transformatorach piezoelektrycznych.

Projekt przekształtników napięcia

Wraz ze wzrostem częstotliwości wzrastają straty spowodowane prądami wirowymi w rdzeniach transformatorów. Zjawisko próbujące zatrzymać się za pomocą shchitovaniya. Rdzeń jest podzielony na płyty, z płaszczyzną równoległą do linii pola magnetycznego. Stosuje się specjalną stal elektrotechniczną o wysokiej rezystywności.

Wraz ze wzrostem częstotliwości strumień magnetyczny jest wypychany z rdzenia na zewnątrz. Materiały ferromagnetyczne są używane do zwiększenia indukcyjności. Przy wysokich częstotliwościach staje się to niepraktyczne z powyższego powodu. Przepuszczalność magnetyczna przestaje rosnąć, nie ma sensu tworzyć takiego rdzenia. W HF szeroko stosowane są magnetodielektryki za pomocą wytłaczanego proszku. Eliminowanie strat spowodowanych prądami wirowymi. Strumień magnetyczny jest znacznie zmniejszony. Częstotliwość praw prądu, zmiany napięcia nakazuje następującą regułę. ..

Energia zmagazynowana przez przetwornik w pewnym okresie jest proporcjonalna do kwadratu pojemności lub indukcyjności układu. Urządzenia

korzystają z napędów indukcyjnych lub pojemnościowych. To wyjaśnia zastosowanie materiałów ferromagnetycznych przez jednostki mocy, wyjaśnia, dlaczego Tesla w eksperymentach poszła w inny sposób. Naukowiec wykorzystał obwody oscylacyjne do wytworzenia prądów o wysokiej częstotliwości. W podobny sposób dzisiaj rozwija się technologia przetworników napięcia. Dla prądu stałego projekt wygląda następująco:

1. Napięcie wejściowe jest jednocześnie zasilane energią.
2. Generator napięcia zmiennego jest sercem konwertera. Znany multiwibrator( wyzwalacz na dwóch tranzystorach), obraz jest dostępny wszędzie. Czasami korzystne jest używanie gotowych chipów przemysłowych, inwerterów.
3. Wynikowe napięcie jest zmienne, często prostokątne. W razie potrzeby jest wzmacniany, mnożony lub obniżany( za pomocą przełączanych kondensatorów), wyprostowany, uzyskuje się pożądaną polaryzację( konwerter napięcia polaryzacji).Uwaga: te kaskady są czasami wykonywane na układach scalonych. Multipleksery są szeroko stosowane do przełączania kondensatorów przechowujących energię.

Konwerter napięcia nie jest budowany bezpośrednio bez transformatora. Jeśli jednak odejdzie się ściśle od definicji, możliwe będzie rozwiązanie różnych problemów. Każdy multiwibrator zawiera łańcuch RC, który zastosował Tesla. Aby uzyskać napięcie potrzebne jest odpowiednie polaryzowanie, zastosowano odpowiednio wbudowane diody i kondensatory filtrujące. Prostownik jest wykonany jako mostek( patrz Most diodowy).

Podobne schematy w praktyce znajdują się w elektronice z prostego powodu: trudno jest uzyskać wysoką moc. Nie utworzono żadnych przełączników półprzewodnikowych, które ominęłyby ograniczenie, kondensatory wymagałyby po prostu gigantycznych kondensatorów. Dlatego producenci stale walczą o oszczędzanie energii elektrycznej.

Jednostka systemowa PC wykorzystuje transformatory impulsowe, generujące stabilną czystość za pomocą rezonatorów kwarcowych. Wskazujemy różnicę.Praca z napięciem wysokiej częstotliwości, może znacznie zmniejszyć ilość przechowywaną w okresie wahań energii. Wymiary transformatorów można znacznie zmniejszyć, szkodliwe rdzenie ferromagnetyczne rzucają w ogóle, niższą wagę.Istnieją cechy konstrukcyjne innego rodzaju. Jak pisze znakomity układ MAShustov:

1. Przetworniki indukcyjne o mniejszych wymiarach, wszystkie inne rzeczy są sobie równe. Dlatego staraj się o wysoką moc. Co widzimy na przykładzie transformatorów.
2. Podobnie jak w przypadku przetworników pojemnościowych, korzystne jest stosowanie w przypadku niskiej mocy. Przypomnij sobie multiwibratory z łańcuchem RC.

Słyszałem o "transformatorach" stałego napięcia. Akceptowalne przypisane do funkcji projektu. Generator wykorzystuje łącze sprzężenia zwrotnego - kryształ kwarcowy. Kondensator magazynujący steruje trybem działania tranzystora, napięcie przemienne w postaci fali akustycznej przechodzi przez element piezoelektryczny. Ze względu na oczywiste okoliczności, częstotliwości robocze leżą w zakresie jednostek MHz, moc jest niska. Jest oczywiste, że system nie jest w stanie bezpośrednio przekazywać bezpośredniego napięcia, a termin transformator jest używany alegorycznie.