Dispositiu, el principi de funcionament d'un regulador de tensió de commutació

Taula de continguts:

Dispositiu, el principi de funcionament d'un regulador de tensió de commutació
Dispositiu, el principi de funcionament d'un regulador de tensió de commutació

Vídeo: Dispositiu, el principi de funcionament d'un regulador de tensió de commutació

Vídeo: Dispositiu, el principi de funcionament d'un regulador de tensió de commutació
Vídeo: La magia de los reguladores de voltaje o tension 2024, Abril
Anonim

Els electrodomèstics requereixen una tensió estable per funcionar correctament. Com a regla general, es poden produir diverses fallades a la xarxa. La tensió de 220 V pot desviar-se i el dispositiu funcionarà malament. En primer lloc, els llums reben cops. Si tenim en compte els electrodomèstics de la casa, els televisors, els equips d'àudio i altres aparells que funcionen a la xarxa poden patir.

En aquesta situació, un estabilitzador de tensió de commutació ajuda a les persones. És totalment capaç d'afrontar les onades que es produeixen diàriament. Al mateix temps, molts estan preocupats per la qüestió de com apareixen les caigudes de tensió i amb què s'associen. Depenen principalment de la càrrega de treball del transformador. Avui dia, el nombre d'electrodomèstics als edificis residencials augmenta constantment. Com a resultat, segur que la demanda d'electricitat augmentarà.

També s'ha de tenir en compte que els cables que han estat desfasats durant molt de temps es poden col·locar a un edifici residencial. Al seu torn, el cablejat dels apartaments en la majoria dels casos no està dissenyat per a càrregues pesades. Per mantenir els vostres electrodomèstics segurs a casa,hauríeu de familiaritzar-vos més amb el dispositiu d'estabilitzadors de tensió, així com el principi del seu funcionament.

regulador de voltatge de commutació
regulador de voltatge de commutació

Quina és la funció de l'estabilitzador?

El regulador de tensió de commutació serveix principalment com a controlador de xarxa. Tots els s alts són seguits per ell i eliminats. Com a resultat, l'equip rep una tensió estable. L'estabilitzador també té en compte les interferències electromagnètiques i no poden afectar el funcionament dels dispositius. Així, la xarxa s'elimina de les sobrecàrregues i els casos de curtcircuits queden pràcticament exclosos.

Un dispositiu estabilitzador senzill

Si considerem un regulador de corrent de tensió de commutació estàndard, només hi ha instal·lat un transistor. Per regla general, s'utilitzen exclusivament del tipus de commutació, ja que avui es consideren més eficients. Com a resultat, l'eficiència del dispositiu es pot augmentar molt.

El segon element important del regulador de tensió de commutació s'hauria d'anomenar díodes. En l'esquema habitual, no es poden trobar més de tres unitats. Estan connectats entre si amb un estrany. Els filtres són importants per al funcionament normal dels transistors. S'instal·len al principi, així com al final de la cadena. En aquest cas, la unitat de control és responsable del funcionament del condensador. La seva part integral es considera un divisor de resistència.

Com funciona?

Depenent del tipus de dispositiu, el principi de funcionament del regulador de tensió de commutació pot ser diferent. Tenint en compte l'estàndardmodel, podem dir que primer es subministra el corrent al transistor. En aquesta etapa, s'està transformant. A més, s'inclouen díodes a l'obra, les funcions dels quals inclouen la transmissió de senyals al condensador. Amb l'ajuda de filtres, s'eliminen les interferències electromagnètiques. El condensador en aquest moment suavitza les fluctuacions de tensió i, a través de l'inductor, el corrent a través del divisor resistiu torna de nou als transistors per convertir-los.

Dispositius casolans

Podeu fer un regulador de tensió de commutació amb les vostres pròpies mans, però tindran poca potència. En aquest cas, s'instal·len les resistències més habituals. Si utilitzeu més d'un transistor al dispositiu, podeu aconseguir una alta eficiència. Una tasca important en aquest sentit és la instal·lació de filtres. Afecten la sensibilitat del dispositiu. Al seu torn, les dimensions del dispositiu no són importants.

Estabilitzadors d'un sol transistor

Aquest tipus d'estabilitzador de tensió de CC de commutació té una eficiència del 80%. Per regla general, només funcionen en un mode i només poden fer front a petites interferències a la xarxa.

El comentari en aquest cas està completament absent. El transistor del circuit regulador de tensió de commutació estàndard funciona sense col·lector. Com a resultat, s'aplica immediatament una gran tensió al condensador. Una altra característica distintiva dels dispositius d'aquest tipus es pot anomenar senyal feble. Diversos amplificadors poden resoldre aquest problema.

Com a resultat, podeu aconseguir un millor rendimenttransistors. La resistència del dispositiu al circuit ha d'estar darrere del divisor de tensió. En aquest cas, serà possible aconseguir un millor rendiment del dispositiu. Com a regulador del circuit, l'estabilitzador de tensió de CC de commutació té una unitat de control. Aquest element és capaç de debilitar-se, així com augmentar la potència del transistor. Aquest fenomen es produeix amb l'ajuda d'obstacles que estan connectats als díodes del sistema. La càrrega del regulador es controla mitjançant filtres.

estabilitzador de tensió de CC de commutació
estabilitzador de tensió de CC de commutació

Estabilitzadors de tensió del tipus d'interruptor

Aquest tipus de regulador de voltatge de commutació 12V té una eficiència del 60%. El principal problema és que no és capaç de fer front a les interferències electromagnètiques. En aquest cas, els dispositius amb una potència superior a 10 W estan en risc. Els models moderns d'aquests estabilitzadors poden presumir d'una tensió màxima de 12 V. La càrrega de les resistències es debilita significativament. Així, de camí cap al condensador, la tensió es pot convertir completament. Directament la generació de freqüència actual es produeix a la sortida. El desgast del condensador en aquest cas és mínim.

Un altre problema està relacionat amb l'ús de condensadors simples. De fet, van actuar bastant malament. Tot el problema rau precisament en les emissions d' alta freqüència que es produeixen a la xarxa. Per resoldre aquest problema, els fabricants van començar a instal·lar condensadors electrolítics en un regulador de tensió de commutació (12 volts). Com a resultatla qualitat del treball es va millorar augmentant la capacitat del dispositiu.

Com funcionen els filtres?

El principi de funcionament d'un filtre estàndard es basa en generar un senyal que s'alimenta al convertidor. En aquest cas, també s'activa un dispositiu de comparació. Per fer front a grans fluctuacions a la xarxa, el filtre necessita unitats de control. En aquest cas, la tensió de sortida es pot suavitzar.

Per resoldre problemes amb petites fluctuacions, el filtre té un element de diferència especial. Amb la seva ajuda, la tensió passa amb una freqüència límit de no més de 5 Hz. En aquest cas, això té un efecte positiu en el senyal disponible a la sortida del sistema.

Models de dispositiu modificats

El corrent de càrrega màxim d'aquest tipus es percep fins a 4 A. La tensió d'entrada del condensador es pot processar fins a una marca de no més de 15 V. El paràmetre de corrent d'entrada no acostuma a superar els 5 A En aquest cas, es permet que la ondulació sigui mínima amb una amplitud a la xarxa de no més de 50 mV. En aquest cas, la freqüència es pot mantenir al nivell de 4 Hz. Tot això, finalment, tindrà un efecte positiu en l'eficiència general.

Els models moderns d'estabilitzadors del tipus anterior fan front a una càrrega de l'entorn de 3 A. Una altra característica distintiva d'aquesta modificació és el procés de conversió ràpid. Això es deu en gran part a l'ús de potents transistors que funcionen amb corrent passant. Com a resultat, és possible estabilitzar el senyal de sortida. A la sortida, s'activa addicionalment un díode de commutació. S'instal·la al sistema prop del node de tensió. La pèrdua de calor es redueix molt, i això és un avantatge clar d'aquest tipus d'estabilitzador.

estabilitzador de tensió de corrent de pols
estabilitzador de tensió de corrent de pols

Models d'amplada de pols

L'estabilitzador de tensió regulable de pols d'aquest tipus té una eficiència del 80%. És capaç de suportar el corrent nominal al nivell de 2 A. El paràmetre de tensió d'entrada és de mitjana de 15 V. Per tant, la ondulació del corrent de sortida és força baixa. Una característica distintiva d'aquests dispositius es pot anomenar la capacitat de treballar en mode circuit. Com a resultat, és possible suportar càrregues de fins a 4 A. En aquest cas, els curtcircuits són extremadament rars.

Entre els desavantatges, s'han de tenir en compte les bobines, que han de fer front a la tensió dels condensadors. En última instància, això comporta un desgast ràpid de les resistències. Per fer front a aquest problema, els científics proposen utilitzar-ne un gran nombre. Els condensadors de la xarxa són necessaris per controlar la freqüència de funcionament del dispositiu. En aquest cas, és possible eliminar el procés oscil·latori, com a resultat del qual l'eficiència de l'estabilitzador es redueix dràsticament.

També s'ha de tenir en compte la resistència al circuit. Amb aquesta finalitat, els científics instal·len resistències especials. Al seu torn, els díodes són capaços d'ajudar amb transicions nítides al circuit. El mode d'estabilització només s'activa amb el corrent màxim del dispositiu. Per resoldre el problema dels transistors, alguns utilitzen mecanismes de dissipador de calor. En aquest casles dimensions del dispositiu augmentaran significativament. Les boques per al sistema s'han d'utilitzar multicanal. Els cables per a aquest propòsit es prenen normalment a la sèrie "PEV". Es col·loquen inicialment en una unitat magnètica, que està feta d'un tipus de copa. A més, conté un element com la ferrita. Finalment s'hauria de formar un espai de no més de 0,5 mm entre ells.

Els estabilitzadors per a ús domèstic són els més adequats per a la sèrie "WD4". Són capaços de suportar un corrent de càrrega important a causa d'un canvi proporcional en la resistència. En aquest moment, la resistència serà capaç de manejar el petit corrent altern. S'aconsella passar la tensió d'entrada del dispositiu a través de filtres de la sèrie LS.

estabilitzador de tensió de commutació de fer-ho tu mateix
estabilitzador de tensió de commutació de fer-ho tu mateix

Com tracta l'estabilitzador amb les petites ondulacions?

En primer lloc, el regulador de tensió de commutació de 5V activa la unitat d'arrencada, que està connectada al condensador. En aquest cas, la font de corrent de referència ha d'enviar un senyal al dispositiu de comparació. Per resoldre el problema de la conversió, s'inclou a l'obra un amplificador de corrent continu. Així, es pot calcular immediatament l'amplitud màxima dels s alts.

A més, el corrent d'emmagatzematge inductiu passa al díode de commutació. Per mantenir estable la tensió d'entrada, hi ha un filtre a la sortida. En aquest cas, la freqüència límit pot canviar significativament. La càrrega màxima del transistor pot suportar fins a 14 kHz. L'inductor és responsable de la tensió al bobinatge. Gràcies a la ferrita, el corrent es pot estabilitzar a l'inicietapa.

La diferència entre els estabilitzadors augmentadors

L'estabilitzador de tensió d'augment de commutació inclou condensadors potents. Durant la retroalimentació, s'enduen tota la càrrega sobre ells mateixos. En aquest cas, s'ha d'ubicar un aïllament galvànic a la xarxa. Ella només és responsable d'augmentar la freqüència límit al sistema.

Un element important addicional és la porta darrere del transistor. Rep corrent d'una font d'alimentació. A la sortida, el procés de conversió es produeix des de l'inductor. En aquesta etapa, es forma un camp electromagnètic al condensador. En el transistor, així, s'obté la tensió de referència. El procés d'autoinducció comença de manera seqüencial.

Els díodes no s'utilitzen en aquesta etapa. En primer lloc, l'inductor dóna tensió al condensador, i després el transistor l'envia al filtre i també de nou a l'inductor. Com a resultat, es forma un feedback. Es produeix fins que la tensió a la unitat de control s'estabilitza. Els díodes instal·lats l'ajudaran en això, que reben un senyal dels transistors, així com el condensador estabilitzador.

regulador de voltatge d'augment de commutació
regulador de voltatge d'augment de commutació

El principi de funcionament dels dispositius inversors

Tot el procés d'inversió està connectat amb l'activació del convertidor. La commutació de transistors estabilitzadors de tensió CA té un tipus tancat de la sèrie "BT". Un altre element del sistema es pot anomenar una resistència que controla el procés oscil·latori. La inducció directa és reduir la freqüència limitadora. A l'entrada elladisponible a 3 Hz. Després dels processos de conversió, el transistor envia un senyal al condensador. En definitiva, la freqüència límit es pot duplicar. Per tal que els s alts siguin menys notables, cal un convertidor potent.

La resistència en el procés oscil·latori també es té en compte. Aquest paràmetre màxim es permet al nivell de 10 ohms. En cas contrari, els díodes del transistor no podran transmetre el senyal. Un altre problema rau en la interferència magnètica que hi ha a la sortida. Per instal·lar molts filtres, s'utilitzen chokes de la sèrie NM. La càrrega dels transistors depèn directament de la càrrega del condensador. A la sortida, s'activa un accionament magnètic, que ajuda a l'estabilitzador a reduir la resistència fins al nivell desitjat.

estabilitzador de tensió alterna de commutació
estabilitzador de tensió alterna de commutació

Com funcionen els reguladors de diners?

L'estabilitzador de tensió reductor de commutació sol estar equipat amb condensadors de la sèrie "KL". En aquest cas, poden ajudar significativament amb la resistència interna del dispositiu. Les fonts d'energia es consideren molt diverses. De mitjana, el paràmetre de resistència oscil·la al voltant dels 2 ohms. La freqüència de funcionament es controla mitjançant resistències connectades a una unitat de control que envia un senyal al convertidor.

En part, la càrrega desapareix a causa del procés d'autoinducció. Es produeix inicialment al condensador. Gràcies al procés de retroalimentació, la freqüència limitadora en alguns models és capaç d'arribar als 3 Hz. En aquest casel camp electromagnètic no té cap efecte sobre el circuit elèctric.

Fonts d'alimentació

Per regla general, a la xarxa s'utilitzen fonts d'alimentació de 220 V. En aquest cas, es pot esperar una alta eficiència d'un regulador de tensió de commutació. Per a la conversió de CC, es té en compte el nombre de transistors del sistema. Els transformadors de xarxa rarament s'utilitzen en fonts d'alimentació. Això es deu en gran part als grans s alts. Tanmateix, sovint s'instal·len rectificadors. A la font d'alimentació, té el seu propi sistema de filtrat, que estabilitza la tensió límit.

Per què instal·lar juntes de dilatació?

Els compensadors en la majoria dels casos tenen un paper secundari en l'estabilitzador. Està relacionat amb la regulació dels impulsos. Els transistors fan això en la seva majoria. Tanmateix, els compensadors encara tenen els seus avantatges. En aquest cas, depèn molt dels dispositius connectats a la font d'alimentació.

Si parlem d'equips de ràdio, cal un enfocament especial. S'associa a diverses vibracions que es perceben de manera diferent per aquest dispositiu. En aquest cas, els compensadors poden ajudar els transistors a estabilitzar la tensió. La instal·lació de filtres addicionals al circuit, per regla general, no millora la situació. Tanmateix, afecten molt l'eficiència.

regulador de voltatge de commutació
regulador de voltatge de commutació

Inconvenients de l'aïllament galvànic

S'instal·len aïllaments galvànics per a la transmissió del senyal entre elements importants del sistema. El seu principal problemaes pot anomenar una estimació incorrecta de la tensió d'entrada. Això passa amb més freqüència amb models obsolets d'estabilitzadors. Els controladors que contenen no són capaços de processar la informació ràpidament i connectar els condensadors per treballar. Com a resultat, els díodes són els primers a patir. Si el sistema de filtrat s'instal·la darrere de les resistències del circuit elèctric, simplement s'esgoten.

Recomanat: