Princip rada regulatora impulsnog napona

Regulator impulsnog napona je uređaj visoke učinkovitosti i lagano generira toplinu. Može stvoriti struju opterećenja u širokom rasponu i istovremeno nema značajnu težinu i dimenzije.

Opće informacije

Kakav je on? Stabilizator može izvesti svoju funkcionalnost promjenom trajanja impulsa. Osim toga, dostupna je i funkcija kontrole njihove frekvencije. Zbog toga se razlikuje tzv. Regulacija širine. Također se naziva frekvencijom pulsa. To znači da uređaji rade u kombiniranom načinu rada. Na izlazu stabilizatora, napon je prikazan kao valovitost. Stoga nije pogodan za hranjenje potrošača. Poravnajte prije uključivanja. U tu svrhu koriste se kapacitivni filtri. Za izračun prosječnog napona koriste se četiri parametra:

• trajanje razdoblja;
• otpor potrošača;
• trajanje pulsa;
• tekuća struja na opterećenju (u amperima).

Ovisno o induktivnosti, može prestati teći kroz filtar prije sljedećeg impulsa. U ovom slučaju kažu da je varijabla. Ako nastavi teći, tada je struja konstantna. Ako su impulsi beznačajni, bolje je odabrati varijablu. Ali ako postoji preosjetljivost, prikladna je samo istosmjerna struja (to rezultira značajnim gubicima u žicama i namotavanju prigušnice).

Struktura uređaja

Dakle, sada je poznato što je pulsni regulator napona. Princip rada ovog uređaja povezan je s njegovom strukturom. Uređaj se sastoji od:

• izravnavajući filtar (ispravlja puls napona na izlazu);
• uređaji za pretvorbu;
• generator;
• Uspoređujući uređaj (daje signale razliku između ulaza i izlaza).

Kako se radi?

Uvijek je moguće da se koriste samo dva elementa: pretvarač i filtar. Međutim, treba imati na umu da u praksi dugotrajno djelovanje bez uređaja za usporedbu i glavnog oscilatora nije. Štoviše, posljednja dva se koriste za prilagodbu procesa rada. Stoga sve četiri komponente rade. U tom slučaju, napon koji se formira na izlazu se prenosi uređaju za usporedbu. Uspoređuje ga s osnovnom vrijednošću. Tako se formira proporcionalni signal. Ona se prenosi izravno na generator.

Osnovne značajke uređaja

S obzirom na rad regulatora impulsnog napona, posebno treba naglasiti proces regulacije. Izvodi se pomoću generatora. U njemu se diferencijalni analogni signal pretvara u pulsiranje s promjenjivim trajanjem i konstantnom frekvencijom. Ali to nije uvijek slučaj. Ako postoji mogućnost regulacije frekvencijskog impulsa, njihovo trajanje je konstantna vrijednost. Rad generatora ovisi o svojstvima prenesenog signala. Impulsi koje je stvorio prenose se na elemente pretvarača. U tom slučaju upravljački tranzistor radi u načinu rada ključa. Promjenom intervala ili frekvencije impulsa možete promijeniti napon opterećenja. Sve ovisi o svojstvu kontrolnih impulsa. Ako je uređaj izgrađen na principu releja, tada se stabilizirajući signal stvara pomoću okidača. Pogledajmo ovu opciju detaljnije.

Princip rada releja

Funkcioniranje regulatora pulsnog napona u ovom slučaju je sljedeće: na tranzistor se primjenjuje konstantan napon, koji djeluje kao ključ. Otvara se. Izlazni napon raste. Uređaj za usporedbu počinje određivati ​​signal razlike. Kada se dostigne određena gornja granica, mijenja se stanje okidača. Kao rezultat, upravljački tranzistor se prebacuje na graničnu vrijednost. Nakon toga, izlazni napon će se smanjiti. U slučaju da dosegne donju granicu, uređaj za usporedbu ponovno određuje signal razlike, stanje okidača se mijenja. Tranzistor će se vratiti na zasićenje. Potencijalna razlika će početi rasti, kao i izlazni napon. Postupak poravnanja započet će odmah.

Granica okidača za okidač se podešava podešavanjem amplitude vrijednosti napona na korištenom uređaju za usporedbu. I tako će uvijek ići zatvorena petlja. Regulator preklopnog napona tipa releja ima povećanu brzinu, što ga razlikuje od uređaja koji koriste kontrolu širine i frekvencije. Ta činjenica je njihova najznačajnija prednost. Ali ovaj pristup uvijek daje impulse na izlazu uređaja. Ovo je pogreška.

Što je impulsni regulator napona pojačanja?

I gdje se primjenjuju? Takvi su uređaji od vitalnog značaja u slučaju opterećenja, razlika koja je veća od napona na izlazu uređaja. Kako oni rade? Stabilizator ne osigurava galvansku izolaciju snage i opterećenja. U početku, tranzistor ulazi u zasićenje. Zatim struja teče kroz krug duž kumulativnog prigušivača od pozitivnog pola. U ovom slučaju, energija se akumulira u magnetskom polju. Struja opterećenja može isprazniti kapacitet korištenog kondenzatora. I što će se dogoditi ako isključite napon od tranzistora? Istodobno će se premjestiti na graničnu poziciju. Kao rezultat toga, elektromotorna sila samoindukcije pojavit će se na prigušnici.

Tu će biti i serijsko prebacivanje s ulaznim naponom i kretanje prema potrošaču. To znači da će struja proći kroz naš induktor (prigušnica). U ovom trenutku, njeno magnetsko polje će proizvesti energiju. Treba napomenuti da će kapacitivnost kondenzatora biti rezervirana za održavanje napona nakon što tranzistor uđe u režim zasićenja. Treba uzeti u obzir da je prigušnica potrebna za rezervnu energiju, stoga ne bi trebala raditi u filtru napajanja.

Stabilizator pomoću Schmittovog okidača

To je najjednostavnija opcija uređaja. Ima najmanji skup komponenata. Glavnu ulogu u dizajnu igra okidač koji uključuje komparator. Njegova glavna zadaća je usporediti razliku izlaznih potencijala s maksimalno dopuštenom vrijednošću. Princip rada takvog uređaja je da se, kad se napon poveća, okidač prebacuje u nulti položaj. Nakon toga slijedi otvaranje elektroničkog ključa. I u jednom trenutku treba se isprazniti samo prigušnica. Kada napon na njemu dosegne najmanju vrijednost, prebacivanje se provodi za jedan. Tipka se zatvara i trenutni prolazi.

Treba napomenuti da su takvi uređaji vrlo jednostavni, ali se koriste samo u pojedinačnim slučajevima.

Što je regulator nižeg napona?

Uređaji ovog tipa su snažni i kompaktni uređaji. Oni imaju nisku osjetljivost na podizanje potrošača, konstantan napon jedne vrijednosti. Istovremeno, praktički ne postoji galvanska izolacija ulaza i izlaza. Izlazna snaga takvih uređaja je uvijek manja od ulaznog napona.

Prilično je jednostavno sastaviti impulsni regulator napona ovog tipa vlastitim rukama. Ukratko, dijagram strujnog kruga je sljedeći: napon je spojen, koji se koristi za upravljanje izvorom i vratima tranzistora. Trebao bi se pomaknuti u položaj zasićenja. Struja prolazi od pozitivnog pola do izravnavajućeg prigušivača i opterećenja. U smjeru prema naprijed ne propušta. Kada se upravljački napon isključi, tranzistor ključa se isključuje. Nakon toga je u graničnoj poziciji. Elektromotorna sila indukcijskog izravnavajućeg prigušivača blokira putanju za promjenu struje kroz krug. Istovremeno prolazi kroz opterećenje, ide duž zajedničkog vodiča i vraća se u prigušivač. Kao rezultat, razina napona se smanjuje.

Okretanje stabilizatora

Ovaj se uređaj koristi za potrošače s konstantnim naponom. Njegova značajka je da je polaritet konstrukcije suprotan smjeru razlike potencijala na izlazu uređaja. Regulator istosmjernog napona može prikazati vrijednosti iznad i ispod onoga što se nalazi u mreži napajanja. To ovisi o postavci stabilizatora. Galvanska izolacija za napajanje i opterećenje nije osigurana.

Kako takav uređaj radi? U početku je potrebno povezati razliku u kontrolnim potencijalima. Time se otvara tranzistor između vrata i izvora. Otvorit će se i struja će teći iz plus u minus. U tom slučaju, prigušnica će rezervirati energiju zbog magnetskog polja. Kada se razlika upravljačkih potencijala od ključa tranzistora isključi, zatvorit će se. U ovom slučaju, sigurnosna kopija energija kondenzatora i magnetsko polje se troši za opterećenje.

O prednostima i nedostacima

Mi odvratimo pažnju od specifičnih struktura, i nije važno što imamo: regulatora s visokim ili niskim naponom, promatrat ćemo ono što oni općenito predstavljaju iz pozicije snaga i slabosti. Dakle, prednosti:

• lako postizanje poravnanja;
• kompaktna veličina;
• širok razmak za stabilizaciju;
• visoka učinkovitost;
• stabilnost izlaznog napona;
• glatka veza.

Nažalost, to nije bilo bez mana, među njima su sljedeće nijanse:

• složena izgradnja;
• prisutnost velikog broja specifičnih komponenti, što nepovoljno utječe na pouzdanost konstrukcije;
• uređaje je teško popraviti;
• postoji velika buka za odabir željene frekvencije;
• često postoji potreba za korištenjem kompenzacijskih energetskih uređaja.

zaključak

Prilikom izrade dizajna, unatoč činjenici da to nije najlakše, možete napraviti prilagodbe. Srećom, s iskustvom, nije tako teško. Želim stvoriti podesivi prekidač regulator napona, koji će raditi u različitim rasponima? To je moguće. Ali morate pažljivo razmisliti o tome kako ga provesti. Dodajte diodu koja informira svjetlosni signal o radu uređaja? Jednostavno! Razmatrane sheme se lako poboljšavaju, dovoljno je samo pokazati strpljenje, ustrajnost i razumijevanje onoga što treba učiniti.