محول الجهد المحول. دائرة محول الجهد العالي. محولات الجهد أحادية المرحلة

شراء جهاز جاهز لن يكون مشكلة– تجد في متاجر السيارات (محولات الجهد النبضي) بمختلف القوى والأسعار.

ومع ذلك، فإن سعر هذا الجهاز ذو الطاقة المتوسطة (300-500 واط) هو عدة آلاف روبل، وموثوقية العديد من العاكسات الصينية مثيرة للجدل إلى حد ما. إن إنشاء محول بسيط بيديك ليس فقط وسيلة لتوفير المال بشكل كبير، ولكنه أيضًا فرصة لتحسين معرفتك في مجال الإلكترونيات. في حالة الفشل، إصلاح دائرة محلية الصنعسيكون أسهل بكثير.

محول نبض بسيط

دائرة هذا الجهاز بسيطة للغايةويمكن إزالة معظم الأجزاء من مصدر طاقة الكمبيوتر غير الضروري. بالطبع، لديه أيضًا عيبًا ملحوظًا - فالجهد 220 فولت الذي يتم الحصول عليه عند إخراج المحول بعيد عن الشكل الجيبي وله تردد أعلى بكثير من 50 هرتز المقبول. ويجب عدم توصيل المحركات الكهربائية أو الأجهزة الإلكترونية الحساسة بها مباشرة.

من أجل أن نكون قادرين على توصيل المعدات التي تحتوي على تحويل مصادر الطاقة (على سبيل المثال، مصدر طاقة الكمبيوتر المحمول) إلى هذا العاكس، استخدمنا حل مثير للاهتماميتم تثبيت مقوم بمكثفات التنعيم عند مخرج المحول. صحيح أن المحول المتصل لا يمكن أن يعمل إلا في موضع واحد من المقبس عندما تتزامن قطبية جهد الخرج مع اتجاه المقوم المدمج في المحول. يمكن توصيل المستهلكين البسيطين مثل المصابيح المتوهجة أو مكواة اللحام مباشرة بمخرج المحول TR1.

أساس الدائرة المذكورة أعلاه هو وحدة تحكم TL494 PWM، الأكثر شيوعا في مثل هذه الأجهزة. يتم ضبط تردد تشغيل المحول بواسطة المقاوم R1 والمكثف C2؛ ويمكن أخذ قيمهما مختلفة قليلاً عن تلك المشار إليها دون تغييرات ملحوظة في تشغيل الدائرة.

لمزيد من الكفاءة، تشتمل دائرة المحول على ذراعين على ترانزستورات تأثير مجال الطاقة Q1 وQ2. يجب وضع هذه الترانزستورات على مشعات الألمنيوم، إذا كنت تنوي استخدام مشعاع مشترك، قم بتثبيت الترانزستورات من خلال الفواصل العازلة. بدلاً من IRFZ44 المشار إليه في الرسم التخطيطي، يمكنك استخدام IRFZ46 أو IRFZ48 المتشابهين في المعلمات.

يتم لف خانق الإخراج على حلقة من الفريت من الخانق، ويتم إزالتها أيضًا من مصدر طاقة الكمبيوتر. يتم لف اللف الأساسي بسلك يبلغ قطره 0.6 مم وله 10 لفات بنقرة من المنتصف. يتم لف ملف ثانوي يحتوي على 80 دورة فوقه. يمكنك أيضًا أخذ محول الإخراج من مصدر طاقة غير منقطع.

إقرأ أيضاً: دعونا نتحدث عن الجهاز محول اللحام

بدلا من الثنائيات عالية التردد D1 و D2، يمكنك أن تأخذ أنواع الثنائيات FR107، FR207.

نظرًا لأن الدائرة بسيطة للغاية، فبمجرد تشغيلها وتثبيتها بشكل صحيح، ستبدأ العمل على الفور ولن تتطلب أي تكوين. سيكون قادرًا على توفير تيار يصل إلى 2.5 أمبير للحمل، ولكن وضع التشغيل الأمثل سيكون تيارًا لا يزيد عن 1.5 أمبير - وهذا أكثر من 300 واط من الطاقة.

العاكس الجاهز لهذه القوة سيكلف حوالي ثلاثة إلى أربعة آلاف روبل.

هذا المخطط مصنوع من مكونات محلية وهو قديم جدًا، لكن هذا لا يجعله أقل فعالية. ميزتها الرئيسية هي أنها تنتج كاملة تكييفبجهد 220 فولت وتردد 50 هرتز.

هنا يتم إنشاء مولد التذبذب على الدائرة الدقيقة K561TM2، وهو مشغل D مزدوج. إنه تماثل كامل للدائرة الدقيقة الأجنبية CD4013 ويمكن استبداله بها دون تغييرات في الدائرة.

يحتوي المحول أيضًا على ذراعي طاقة يعتمدان على الترانزستورات ثنائية القطب KT827A. عيبها الرئيسي مقارنة بالمجالات الحديثة هو مقاومتها العالية في الحالة المفتوحة، وهذا هو السبب في أنها تسخن أكثر لنفس الطاقة المبدلة.

وبما أن العاكس يعمل على تردد منخفض، يجب أن يكون للمحول نواة فولاذية قوية. يقترح مؤلف الرسم البياني استخدام محول الشبكة السوفييتي المشترك TS-180.

مثل العاكسات الأخرى المعتمدة على دوائر PWM البسيطة، فإن هذا المحول له شكل موجة لجهد الخرج مختلف تمامًا عن الشكل الجيبي، ولكن يتم تسهيل ذلك إلى حد ما من خلال الحث الكبير لملفات المحولات ومكثف الخرج C7. ولهذا السبب أيضًا، قد يصدر المحول طنينًا ملحوظًا أثناء التشغيل - وهذه ليست علامة على وجود خلل في الدائرة.

العاكس الترانزستور بسيط

يعمل هذا المحول على نفس مبدأ الدوائر المذكورة أعلاه، ولكن المولد نبضات مستطيلة(متعدد الهزاز) وهو مبني على ترانزستورات ثنائية القطب.

تكمن خصوصية هذه الدائرة في أنها تظل عاملة حتى في حالة وجود بطارية مفرغة بشدة: نطاق جهد الإدخال هو 3.5...18 فولت. ولكن نظرًا لعدم وجود أي استقرار لجهد الخرج، فعندما يتم تفريغ البطارية، سينخفض ​​الجهد عبر الحمل بشكل متناسب في نفس الوقت.

نظرًا لأن هذه الدائرة منخفضة التردد أيضًا، فستكون هناك حاجة إلى محول مشابه لذلك المستخدم في العاكس المعتمد على K561TM2.

تحسينات على دوائر العاكس

الأجهزة المعروضة في المقالة بسيطة للغاية ولها عدد من الوظائف. لا يمكن مقارنتها مع نظيراتها في المصنع. لتحسين خصائصها، يمكنك اللجوء إلى تعديلات بسيطة، والتي ستسمح لك أيضًا بفهم مبادئ تشغيل محولات النبض بشكل أفضل.

إقرأ أيضاً: نصنع آلة لحام نصف أوتوماتيكية بأيدينا

زيادة انتاج الطاقة

تعمل جميع الأجهزة الموصوفة على نفس المبدأ: من خلال عنصر رئيسي (ترانزستور خرج الذراع)، يتم توصيل الملف الأولي للمحول بمدخل الطاقة لفترة زمنية يحددها التردد ودورة التشغيل للمذبذب الرئيسي. في هذه الحالة، يتم إنشاء النبضات المجال المغنطيسي، مثيرة في اللف الثانوي لنبضات الوضع المشترك للمحول بجهد يساوي الجهد الداخل اللف الابتدائي، مضروبًا في نسبة عدد اللفات في اللفات.

ولذلك فإن التيار المتدفق عبر ترانزستور الخرج يساوي تيار الحمل مضروباً في نسبة اللفات العكسية (نسبة التحويل). إن الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للترانزستور أن يمر خلاله هو الذي يحدد القوة القصوىمحول

هناك طريقتان لزيادة قوة العاكس: إما استخدام ترانزستور أكثر قوة، أو استخدام اتصال متوازي لعدة ترانزستورات أقل قوة في ذراع واحدة. بالنسبة للمحول محلي الصنع، تُفضل الطريقة الثانية، لأنها لا تسمح لك باستخدام أجزاء أرخص فحسب، بل تحافظ أيضًا على وظيفة المحول في حالة فشل أحد الترانزستورات. في حالة عدم وجود حماية مدمجة من التحميل الزائد، فإن مثل هذا الحل سيزيد بشكل كبير من موثوقية الجهاز محلي الصنع. سينخفض ​​أيضًا تسخين الترانزستورات عندما تعمل بنفس الحمل.

باستخدام الرسم البياني الأخير كمثال، سيبدو كما يلي:

الاغلاق التلقائي عندما تكون البطارية منخفضة

عدم وجود جهاز في دائرة المحول يقوم بإيقاف تشغيله تلقائيًا عند انخفاض جهد الإمداد بشكل خطير، يمكن أن نخذلكم بجدية، إذا تركت هذا العاكس متصلاً ببطارية السيارة. سيكون استكمال العاكس محلي الصنع بالتحكم الآلي مفيدًا للغاية.

أبسط قاطع الدائرةيمكن إجراء الأحمال من مرحل السيارة:

كما تعلمون، كل مرحل لديه جهد معين يتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة به. من خلال تحديد مقاومة المقاوم R1 (سيكون حوالي 10٪ من مقاومة ملف التتابع) يمكنك ضبط اللحظة التي يفتح فيها المرحل جهات الاتصال الخاصة به ويتوقف عن إمداد العاكس بالتيار.

مثال: لنأخذ مرحلًا بجهد التشغيل (Up) 9 فولت ومقاومة اللف (ص) 330 أوم. بحيث يعمل على جهد فوق 11 فولت (U min)، يجب توصيل المقاوم بالمقاومة على التوالي مع الملفR n، تحسب من شرط المساواةش ص /ص س =(يو مين —أعلى)/ص ن. في حالتنا، سنحتاج إلى مقاومة 73 أوم، وأقرب قيمة قياسية هي 68 أوم.

بالطبع، هذا الجهاز بدائي للغاية وهو بمثابة تمرين للعقل. للحصول على تشغيل أكثر استقرارًا، يجب استكماله بدائرة تحكم بسيطة تحافظ على حد إيقاف التشغيل بشكل أكثر دقة:

الموضوع: كيفية صنع ولحام دائرة للحصول على جهد عالي بنفسك.

موضوع عن أجهزة مختلفة، إن زيادة الجهد إلى قيم تزيد عن 1000 فولت تحظى بشعبية كبيرة. يمكن استخدام محولات الجهد العالي هذه لأغراض مثل الولاعات الكهربائية ومؤينات الهواء وإمدادات الطاقة مصابيح تفريغ الغازوالبنادق الصاعقة والكرات المتوهجة المختلفة (التي يلعب فيها البرق بداخلها) وما إلى ذلك. وليس هناك حاجة خاصة لتجميع محول الجهد العالي لسبب ما مخطط معقد. لنفترض أنني صنعت نسخة بسيطة للغاية من هذا الجهاز، والتي تحتوي على ثلاثة أجزاء فقط: محول ذو قلب من الفريت على شكل حرف W، وترانزستور ذو تأثير ميداني ومقاوم.

في هذه الدائرة لمحول الجهد العالي البسيط الذي قمت بتجميعه بيدي، يتم إنفاق القوى الرئيسية على لف المحول التصاعدي. تمت إزالة المحول نفسه من لوحة مصدر طاقة الكمبيوتر التقليدي. أيضًا ، يمكن العثور على مثل هذه المحولات في العديد من التقنيات الحديثة حيث توجد مصادر طاقة محولات التردد العالي. أو يمكنك ببساطة شرائه من سوق الراديو، فالسعر منخفض نسبيًا.

يجب أن يكون القلب المغناطيسي لمثل هذا المحول عالي التردد مصنوعًا من الفريت (أي علامة تجارية ستفي بالغرض). هذا المحول يعمل بشكل جيد بالنسبة لي على المحول شكل W(يجب أن يعمل الشكل U أيضًا)، بينما لم تبدأ الدائرة على قلب مستدير. تعتمد أبعاد المحول إلى حد كبير على السلك الذي سيتم لفه على القلب المغناطيسي (القطر، عدد اللفات، الطبقات العازلة بين اللفات). لنفترض أنني قمت بلف محولي الأول حتى امتلأ بالكامل، ولكن في النهاية اتضح أن عدد اللفات في الملف الثانوي لم يكن كافيًا. اضطررت إلى أخذ محول أكبر قليلاً. أما بالنسبة لقوة هذه المحولات عالية التردد، فمن الممكن أن يطلق عليها المطاط. إنه، الطاقة الكهربائية، والتي يمكن الحصول عليها من مثل هذه النشوة، تعتمد بشكل مباشر على تردد التشغيل للتيار الذي يتم توفيره لملفات الإدخال. من خلال زيادة تردد التيار فقط، مع ترك أبعاد المحول كما هي، يمكنك زيادة إجمالي قدرته.

إذا قمت بإزالة محول مناسب مع قلب الفريت من الجهاز، فسوف تحتاج إلى إرجاعه. عادة ما يتم لصق الدائرة المغناطيسية لهذه الغيبوبة معًا. المحاولات المبتذلة لتوصيل النواة ببساطة بالقوة الميكانيكية (استخراجها بسكين، مفك البراغي، وما إلى ذلك) تؤدي في معظم الحالات إلى تقسيم الفريت. سيكون من الأصح أولاً خفض المحول الموجود في الماء المغلي لمدة نصف دقيقة. بعد ذلك، يضعف التصاق الغراء ويتم فصل أجزاء قلب الفريت بسهولة عن بعضها البعض دون تلف.

الآن فيما يتعلق بإعادة اللف الفعلي للمحول لمحول الجهد العالي محلي الصنع. لذا، فإن اللف الأساسي يحتوي على 8 لفات بنقرة من المنتصف (قطر السلك حوالي 0.8-1.5 مم). من الأسهل لفها بحافلة مكونة من عدة أسلاك، لنفترض أننا نأخذ 6 أسلاك يبلغ قطر كل منها 0.4 ملم. نقوم بلف كل هذه الأسلاك بعناية وبشكل متساوٍ على إطار المحول. نحن الرياح 4 المنعطفات. بعد ذلك، نقوم بفصل الأطراف الصادرة لهذه الأسلاك إلى 3 قطع، ونلحمها معًا. وبشكل عام يتبين أن لدينا ابتدائي يتكون من سلكين، كل منهما له 4 لفات، وكل سلك يتكون من ثلاثة أسلاك متصلة على التوازي مع بعضها البعض. نقوم بتوصيل بداية أحد الملفات الأولية (أي) بنهاية ملف أولي آخر. سيكون هذا الاتصال فرعًا من المنتصف ليشكل نقطة الوسط.

لعزل اللفات، يمكنك استخدام شريط من الشريط اللاصق العادي. لقد قمنا بلف اللف الأساسي وقمنا بتطبيق طبقة عازلة من عدة لفات. في الجزء العلوي من الملف الأساسي، نبدأ في لف اللف الثانوي لمحول الجهد العالي. نقوم أيضًا بفصلها بطبقة من الشريط. على سبيل المثال، تحتوي طبقة واحدة من الملف الثانوي على 200 دورة، وبعد ذلك أقوم بعزلها بدورة واحدة من الشريط. بعد ذلك أقوم بلف الطبقة التالية المكونة من 200 دورة. في المجموع، يجب أن يحتوي الملف الثانوي على حوالي 1600 دورة من سلك 0.1 ملم. اتضح أن هذا يتكون من 8 طبقات كل منها 200 دورة. نتأكد من أن لفات الطبقات المختلفة مفصولة عن بعضها البعض بمسافة معينة (حوالي 0.4 مم)، مما يقلل من احتمالية حدوث عطل كهربائي.

بعد اكتمال اللف، نقوم بإدخال أجزاء من قلب الفريت في الإطار. لإصلاحها، ما عليك سوى لفها بعدة لفات من الشريط. هذا كل شيء، محول الجهد العالي لدينا جاهز. الآن كل ما تبقى هو لحام ترانزستور التأثير الميداني والمقاوم به. قم بتوصيل الطاقة. في حالتي، بدأ محول الجهد العالي يعمل بشكل جيد عند جهد 5 فولت. إن الأمر مجرد أن ترانزستور التأثير الميداني نفسه، الذي قمت بتثبيته، لديه جهد عتبة يبلغ 2-4 فولت. من خلال اختيار الترانزستورات ذات التأثير الميداني (التي لها جهود عتبة مختلفة)، يمكنك تقليل جهد الإمداد، على سبيل المثال، تشغيل الدائرة من بطارية ليثيوم تقليدية، مما ينتج عنه ولاعة كهربائية مدمجة للغاز.

ملاحظة: في حالتي، مع جهد إمداد يبلغ 5 فولت، تستهلك دائرة محول الجهد العالي، التي صنعتها بيدي، تيارًا قدره 0.5 أمبير أو أكثر. ترانزستور التأثير الميدانيبدأت في عملية الاحماء. لذلك، لتجنب ارتفاع درجة الحرارة، تحتاج إلى إرفاق مشعاع تبريد صغير به. لذا، بعد تجميع هذه الدائرة، انتبه إلى تسخين الترانزستور، إذا لزم الأمر، قم بتثبيت مشعاع ذي أبعاد مناسبة.

في هذه المقالة أريد أن أتحدث عن لف محول لعاكس سيارة قوي 12-220.
تم جرح هذا المحول للعمل مع اللوحة الصينية محول السيارةالجهد االكهربى.

وقد لاقت هذه العاكسات شهرة واسعة مؤخرًا بسبب وزنها الخفيف وحجمها الصغير وسعرها المنخفض، وهو أمر لا غنى عنه إذا كنت بحاجة إلى توصيل أحمال الشبكة في سيارتك التي تتطلب مصدر طاقة 220 فولت، وحتى تيار متردد بتردد 50 هرتز. ، العاكس تماما يمكن أن توفر مثل هذه الظروف. بضع كلمات عن المحول نفسه موضح أدناه.

يتم عرض الرسم البياني فقط لإظهار مبدأ التشغيل، ولكن هذا الشيء يعمل بطريقة بسيطة إلى حد ما.

مولدان كلاهما TL494 يعمل الأول منهما بتردد حوالي 60 كيلو هرتز وهو مصمم لتشغيل ترانزستورات الطاقة الخاصة بالدائرة الأولية والتي بدورها تقوم بتشغيل الطاقة محول النبض. يتم ضبط المولد الثاني على تردد حوالي 100 هرتز ويتحكم في ترانزستورات الطاقة ذات الجهد العالي.

يتم توفير الجهد المعدل بعد اللف الثانوي للمحول لمفاتيح المجال ذات الجهد العالي، والتي، عند تشغيلها بتردد معين، تحول التيار المباشر إلى تيار متردد - بتردد 50 هرتز. شكل إشارة الخرج مستطيل أو بشكل صحيح جيبي معدل.

المحول الخاص بنا هو مكون الطاقة الرئيسي للعاكس ولفه هو اللحظة الأكثر أهمية.

اللف الأساسي يكون على شكل قضيب توصيل (لسوء الحظ لا أستطيع تحديد الطول الدقيق)، ويبلغ عرض شريط التوصيل هذا حوالي 24 مم، وسمك 0.5 مم.

تردد التشغيل ونوع المذبذب الرئيسي.
العاكس المدخلات الجهد
الأبعاد الكلية والنوع (العلامة التجارية) لقلب المحول

أولاً، تم جرح اللف الأساسي. تم جرح الذراعين بشريط صلب واحد، وكان عدد المنعطفات 2 × 2. بعد لف المنعطفين الأولين، تم عمل صنبور، ثم تم لف المنعطفين المتبقيين.

من الضروري وضع العزل فوق الملف الأساسي، في حالتي بشريط كهربائي عادي. عدد طبقات العزل – 5.

يتم لف الملف الثانوي في نفس اتجاه الملف الأساسي، على سبيل المثال، في اتجاه عقارب الساعة.


للحصول على 220 فولت من جهد الخرج، في حالتي يحتوي اللف على 42 دورة، ويتم اللف في طبقات - الطبقة الأولى مكونة من 14 دورة، وفوقها طبقتان أخريان تحتويان على نفس العدد تمامًا من الدورات.
تم لف اللف بخيطين متوازيين من سلك 0.8 مم، ويرد أدناه مثال على الحساب.

بعد كل هذا نقوم بتجميع المحول - نربط نصفي اللب باستخدام أي شريط أو شريط كهربائي، لا أنصح بالغراء، لأنه يمكن أن يخترق بين نصفي الفريت ويشكل فجوة اصطناعية، مما سيؤدي إلى حدوث زيادة في التيار الهادئ للدائرة واحتراق ترانزستورات دخل العاكس، لذلك عليك أن تولي اهتمامًا كبيرًا لهذا العامل.




أثناء التشغيل، يتصرف المحول بهدوء شديد، والاستهلاك الحالي بدون تحميل حوالي 300 مللي أمبير، ولكن هذا يأخذ في الاعتبار استهلاك الجزء عالي الجهد.

تبلغ الطاقة الإجمالية القصوى للنواة التي استخدمتها حوالي 1000 واط، وبالطبع ستكون بيانات اللف مختلفة اعتمادًا على نوع النواة المستخدمة. بالمناسبة، يمكن أن يتم اللف على النوى على شكل W وعلى حلقات الفريت.

فقط جميع المحولات في محولات الجهد النبضي الصناعية والمحلية الصنع يتم لفها على هذا الأساس، بالمناسبة - غالبًا ما يتكرر تصميمات العاكسات محلية الصنع من قبل هواة الراديو في مشاريع مكبرات الصوت مضخم الصوت وليس فقط، لذلك أعتقد أن كانت المقالة مثيرة للاهتمام بالنسبة للكثيرين.

أهلاً بكم. كان الهدف من هذا المشروع هو إنشاء مولد الجهد العالي، وبدوام جزئي سخان الحثقوة كبيرة، وكان لا بد من استخدامها للغاية دائرة بسيطةوالمكونات المتوفرة بسهولة. يبحث العديد من المبتدئين عن طريقة لزيادة قوة ZVS التقليدية ثنائية الترانزستور بشكل فعال وسيساعد هذا المنشور في ذلك.

يحظى عاكس Mazzilli، المعروف باسم " "، بشعبية كبيرة بين عشاق الجهد العالي نظرًا لبساطته وكفاءته. الدائرة التي نقدمها هنا عبارة عن تعديل لها لنقل المزيد من الطاقة.

أما بالنسبة للوصف النظري لتشغيل العاكس، فقد تم بالفعل تخصيص عدد قليل من المقالات له على الإنترنت، والتي تشرح بشكل شامل النظرية والتطبيق.

رسم تخطيطي لمحول ZVS


مخطط محول الجهد العالي باستخدام محولات النبض

كما ترون، للراحة، تم تقسيم كل شيء إلى وحدتين. يتيح لك هذا الأسلوب توصيل المحولات المختلفة بسهولة إلى جانب سعات الرنين المحددة على النحو الأمثل.

  1. الوحدة الأولى هي برنامج تشغيل مزود بمصدر طاقة. إنه يحتوي على إلكترونيات العاكس الصحيحة، بالإضافة إلى مقوم وفلتر مدمجين يسمحان بتوصيل الجهاز مباشرة بمحول التيار الكهربائي. يتم هنا استخدام ترانزستورات IRFP260 والاختناقات الضخمة ذات تيار التشبع العالي، مما يضمن التشغيل الموثوق للعاكس حتى مع الطاقة العالية. كبير مكثف كهربائيايظهر في الصورة، ويستخدم لتصفية مصدر الطاقة، وهو 10000 فائق التوهج 250 فولت. يبدو هذا غير بديهي، ولكن تم اختياره نظرًا لانخفاض معدل ESR وتياراته العالية التصنيف، وهو أمر مهم جدًا في مثل هذه الأنظمة.
  2. تتكون الوحدة الثانية من جهازين متصلين بالتوازي مع مجموعة من المكثفات الرنانة. يحتوي كلا الملفين على 8 دورات، وتتكون بطارية الرنين من عدة مكثفات بسعة إجمالية تبلغ حوالي 2.4 ميكروفاراد. هذا جعل من الممكن تقليل ممانعة دائرة الرنين عن طريق زيادة كمية الطاقة إلى مستوى حيث كان القيد الرئيسي هو كفاءة العرض الحالية لمحول الشبكة بالكامل. كلا المحولين (TVS) متطابقان تقريبًا، وهو أمر مهم جدًا - مطلوب توزيع متساوي للحمل، وإلا فقد يخرج العاكس عن التوليد الطبيعي، مما يؤدي إلى حرق الترانزستورات.

يتم تشكيل اللف عن طريق لف 16 سلكًا من المينا مقاس 0.4 مم ثم لف كل شيء بشريط عازل للحماية الميكانيكية. وهذا يقلل بشكل كبير من تأثير الجلد والخسائر المرتبطة به - في السابق تم استخدام اللفات المصنوعة من الأسلاك السميكة العادية، وتحت الحمل يتم تسخينها إلى درجة حرارة يبدأ عندها العزل في التدخين. هذه هي فقط دافئة قليلا، حتى بعد أن تم تشغيل الدائرة لفترة طويلة.

اختبار المحول في العمل

يمكن أن يتحمل العاكس 10 دقائق من التشغيل المستمر، وبعد ذلك تبدأ المحولات في طلب التبريد. لا تسخن الترانزستورات كثيرًا - تظل المبددات الحرارية باردة تقريبًا. يتم توليد معظم الحرارة على مقوم الجسر، والذي يمكن أن يصبح ساخنًا جدًا - كما أنه يحتوي على مبدد حراري كبير.

العاكس قادر على تقديم تفريغ كبير بسبب كفاءته الحالية الكبيرة. الحد الأقصى لطول السحاب الممتد يزيد قليلاً عن 20 سم.

سنعرض أيضًا إشارات الذبذبات: الأولى هي شكل جيبي على دائرة LC بدون قوس مضاء. تُظهر لقطة الشاشة الأخيرة سلسلة من النبضات على أحد مفاتيح الحقل.

سخان التعريفي الحديد

يمكن استخدام هذه الدائرة، مثل أي محول رنين، كدائرة . للقيام بذلك، ما عليك سوى تجميع مغوٍ على شكل ملف صغير، متصل بالتوازي مع بنك رنين مكون من 2-4 مكثفات فائق التوهج. هذا ما يبدو عليه تسخين المعدن:

حول الترانزستورات للمولد

يعد IRFP260 هو الاختيار النموذجي لهذا النوع من العاكس. يتم تشغيل هذه الدائرة بجهد 27 فولت تيار متردد، أي حوالي 36 فولت العاصمةبعد الاستقامة والترشيح. يضمن استخدامها تشغيلًا مستقرًا يصل إلى 50 فولت تيار مستمر، وبالطبع يمكنك زيادة الجهد بشكل أكبر، لكن هذا أمر محفوف بالمخاطر.

أما بالنسبة للترانزستورات IRF740، فهي مناسبة فقط للطاقة المنخفضة بسبب صغر المعرف و Rds الكبيرة، مما يعني انخفاض التيار وفقدان أعلى بكثير. يتمتع IRFP260 بمسارات أقل بكثير وقدرة أعلى على تبديد الحرارة، لذلك فهو يوفر متانة تيار أكبر وفقدان توصيل أقل. يمكنك شرائها من معظم المتاجر عبر الإنترنت أو على موقع Ali مقابل 6 دولارات لكل 10 قطع. يمكنك أيضًا استخدام IRP240، لكن ستتمكن من ضخ تيارات أقل بكثير من خلاله.

استخدام الترانزستورات لأكثر من ذلك الجهد العاليلا ينصح به بشكل خاص، نظرًا لأن لديهم Rds أعلى (مقاومة الوصلات)، مما يؤدي إلى زيادة الخسائر وفي منطقة 60 ... 70 فولت تيار مستمر، لا يعمل اتصال التحكم في الترانزستور، مما يتسبب في تدمير الترانزستورات عن طريق الانهيار. لذلك، نقترح البقاء عند جهد إمداد منخفض - حتى 50 فولت تيار مستمر. بدلاً من زيادة الجهد بشكل أكبر، من الأفضل تقليل ممانعة دائرة الرنين بحيث يتمكن العاكس من استهلاك المزيد من الطاقة دون زيادة الجهد.

لقد تمكنت من تشغيل المحول باستخدام مصدر طاقة بقدرة 12 فولت/200 واط - وكانت عمليات التفريغ فعالة، ولكنها لم تكن مثيرة للإعجاب. كان حجم الشرارة حوالي 10 سم، وكانت سميكة ورقيقة.

يتم توفير الطاقة الإجمالية من خلال بنك من المحولات التي توفر 27 فولت تيار متردد. يصل الاستهلاك الحالي عند الحد الأقصى لقوس الجهد العالي الممتد إلى 30 أمبير.

تُستخدم محولات جهد المحولات التصاعدية التي تستخدم الترانزستورات على نطاق واسع في الظروف غير الثابتة والميدانية لاستبدال شبكة 220 فولت 50 هرتز لتشغيل معدات وأجهزة الشبكة.

يجب أن توفر هذه المحولات طاقة خرج من الوحدات تصل إلى مئات الواط عند تشغيلها بواسطة البطاريات أو مولدات التيار المستمر بجهد يتراوح من 6 إلى 24 فولت.

عادة، يتم استخدام المحولات ذاتية التوليد أو محولات المحولات ذات الإثارة الخارجية كمحولات الجهد العالي.

يظهر في الشكل مثال لمولد ذاتي لمحول الدفع والسحب الذي يحول جهدًا مباشرًا قدره 126 إلى جهد متناوب قدره 220 فولت. 10.1. يعمل المحول بتردد تحويل متزايد قدره 500 هرتز (تحت الحمل) و700 هرتز في وضع الخمول. كفاءة المحول حوالي 75%. يمكن استخدام هذا المحول بشكل أساسي لتشغيل حمولة نشطة، على سبيل المثال، مكواة لحام أو مصباح إضاءة. له طاقة الإخراجما يصل إلى 40 واط.

المقاوم R1 هو محدد التيار الأساسي. تقوم الدائرة R2، C1 بإنشاء نبضة تيار محفزة في لحظة تشغيل طاقة المولد. يقلل Choke L1 DPM-0.4 من احتمالية الإثارة الذاتية للمحول بتردد أعلى (أكثر من 10 كيلو هرتز).

بالنسبة للمحول T1، يتم استخدام النواة المغناطيسية لمحول المسح الرأسي (TVK). يتم إعادة لف جميع اللفات. يحتوي كل من الملفين I و II على 30 لفة من السلك PEV 0.6...0.8. يحتوي الملف III على 20 دورة من السلك PEV 0.16...0.2؛ لف IV 1000 دورة من نفس السلك. يتم لف اللفات I و II في وقت واحد في سلكين يتحولان إلى دوران.

أرز. 10.1. دائرة تحويل الجهد المتوسط.


أرز. 10.2. مخطط محول قويالجهد االكهربى.

يتم أيضًا لف اللف الثالث بدوره. يتم تكديس اللف الرابع بالتساوي فوق الإطار. يتيح لك محول جهد بطارية المحول التصاعدي (الشكل 10.2) الحصول على جهد خرج قدره 220 فولت 50 هرتز، ويستهلك تيارًا قدره 5 أمبير بجهد 12 فولت.

يعتمد الجهاز على مولد نبض رئيسي مستطيل الشكل، تم تصنيعه وفقًا لدائرة متعددة الاهتزازات، والتي تم عرض دائرة نموذجية لها سابقًا في الشكل. 1.1. يجب أن يكون تردد تشغيل هذا المولد 50 هرتز. نظرًا لأن طاقة خرج المذبذب الرئيسي صغيرة، يتم توصيل مضخمات الطاقة ذات المرحلتين بمخرجات الهزاز المتعدد، مما يسمح بكسب طاقة يصل إلى 1000 مرة.

يتم تشغيل محول تصعيد التردد المنخفض T1 عند خرج مكبر الصوت. تعمل الثنائيات VD1 و VD2 على حماية ترانزستورات الإخراج للمحول عندما تعمل على حمل حثي.

كمحول T1، يمكنك استخدام محولات موحدة مثل TAN أو TPP. يمكن استبدال الترانزستورات VT1 وVT4 بـ KT819GM ​​(مع مشعات)؛ VT2 وVTZ KT814، KT816، KT837؛ الثنائيات VD1 و VD2 D226.

محول الجهد المستمر 12 6 فولت تيار متردد 220 فولت (الشكل 10.3) يمكن أن يوفر طاقة خرج تبلغ 100 واط.


أرز. 10.3. دائرة محول جهد 100 واط.

يتم تزويد المحول بجهد ثابت قدره 12 فولت من البطارية. يولد مولدها الرئيسي جهدين شبه طورين بتردد 50 هرتز (تردد الشبكة الصناعية). يتم توفير الفولتية من المذبذب الرئيسي إلى مضخمين نبضيين من نفس النوع، حيث يقومان بتبديل الجهد على الملف الأولي للمحول T1. من اللف الثانوي للمحول T1، يتم توفير جهد متناوب قدره 220 فولت بتردد 50 هرتز للحمل.

يتميز المذبذب الرئيسي (انظر مخطط الوحدة النموذجي في الشكل 1.1) المعتمد على هزاز متعدد متماثل باستخدام الثنائيات المضمنة في الدوائر الأساسية للترانزستورات. نظرًا لعدم الخطية للخصائص IV للثنائيات، فإن نبضات خرج الهزاز المتعدد لها زيادات طفيفة.

يتم توصيل مكبرين متماثلين ثلاثي المراحل بمخرجات المذبذب الرئيسي. ينتج الملف الثانوي T1 جهدًا متناوبًا قدره 220 فولت.

محول الطاقةيتم لف T1 على قلب مغناطيسي على شكل W بمقطع عرضي يبلغ 12 سم 2. يحتوي الملف الأساسي على نصفين من 240 دورة من سلك PEL مقاس 0.65 مم. يحتوي الملف الثانوي على 4400 دورة من سلك PEL مقاس 0.25 مم.

يتم تثبيت ترانزستورات الإخراج VT1 و VT6 على مشعات بمساحة 100 سم 2.

ولحماية ترانزستورات الإخراج يجب استخدام الثنائيات عالية التردد VD1 و VD2 من النوع KD213، KD2997. يمكن استبدال الترانزستورات VT1 وVT6 بـ KT819GM ​​(مع مشعات)؛ VT2 و VT5 KT805 \ VTZ و VT4 KT208.

تظهر في الشكل دائرة محول الجهد البسيط، والتي تسمح، عند تشغيلها ببطارية سيارة 12 فولت، بالحصول على جهد خرج قدره 220 فولت 50 هرتز. 10.4. . الحد الأقصى لطاقة خرج المحول 100 واط، وكفاءة تصل إلى 50%.


أرز. 10.4. دائرة محول الجهد البسيط.

يتم تصنيع المذبذب الرئيسي وفقًا لدائرة الهزاز المتعدد المتماثل التقليدي المصنوع على الترانزستورات VT2 و VTZ (KT815). يتم تجميع مراحل إخراج المحول على الترانزستورات المركبة VT1 و VT4 (KT825). يتم تثبيت هذه الترانزستورات بدون حشوات عازلة على المبرد المشترك.

يستهلك الجهاز تيارًا يصل إلى 20 أمبير من البطارية كمحول طاقة تم استخدام محول شبكة جاهز بقدرة 100 واط (يبلغ المقطع العرضي للجزء المركزي من النواة الحديدية حوالي 10 سم 2). يجب أن يحتوي على ملفين ثانويين بقوة 8 فولت/10 أمبير لكل منهما.

لكي يكون تردد تشغيل المذبذب الرئيسي مساوياً لـ 50 هرتز، يتم تحديد قيم المقاومات R3 و R4.

يعمل محول الجهد العالي من بطارية(الشكل 10.5) ويسمح لك بالحصول على جهد متناوب قدره 220 فولت بتردد 50 هرتز عند الخرج. يمكن أن تصل قوة الحمل إلى 200 واط.

يتم لف المحول T1 على شريط مغناطيسي ШЛ12x20. يحتوي الملف الأساسي على 500 دورة PEV-2 0.21، مستغلة من المنتصف. تحتوي ملفات التحكم على 30 دورة من نفس السلك بقطر 0.4 مم.

المحول T2 موجود أيضًا على شريط مغناطيسي ШЛ32x38. يحتوي الملف الأساسي على 96 لفة من سلك PEV-2 2.5، موصول من المنتصف. يحتوي اللف الثانوي على 920 لفة من سلك PEV-2 بقطر 0.56 ملم.

يتم تثبيت ترانزستورات الإخراج على مشعات بمساحة 200 سم 2. يجب أن تحتوي الموصلات ذات التيار العالي على مقطع عرضي لا يقل عن 4 مم 2. تم اختبار تشغيل المحول باستخدام بطارية 6ST60.

تم تصميم الجهاز التالي لتشغيل ماكينة حلاقة كهربائية من شبكة على متن السيارة بجهد ثابت يبلغ 12 فولت (الشكل 10.6). يستهلك تيارًا يبلغ حوالي 2.5 أمبير تحت الحمل.

في المحول، ينتج المذبذب الرئيسي الموجود على الزناد DD1.1 ترددًا قدره 100 هرتز. ثم يقوم مقسم التردد الموجود على الزناد DD1.2 بتقليله بمقدار مرتين، ويقوم مضخم الصوت المسبق على الترانزستورات VT1، VT2 بتأرجح مضخم الطاقة على الترانزستورات VT3، VT4، المحملة على المحول T1. يتمتع المذبذب الرئيسي باستقرار تردد لا يقل عن 5٪ عندما يتغير جهد الإمداد من 6 إلى 15 B. ويلعب مقسم التردد في نفس الوقت دور البالون، مما يسمح بتحسين شكل جهد الخرج للمحول. يتم تشغيل شريحة DD1 K561TM2 (564TM2) وترانزستورات المضخم المسبق من خلال المرشح R9 وSZ وC4. تشكل اللف الثانوي للمحول T1 مع المكثف C5 والحمل دائرة تذبذبية بتردد طنين يبلغ حوالي 50 هرتز.


أرز. 10.5. دائرة تحويل الجهد العالي.


أرز. 10.6. دائرة تحويل الجهد لتشغيل ماكينة الحلاقة الكهربائية.

يمكن تصنيع المحول T1 على أساس أي محول شبكة بقوة 30...50 واط. تتم إزالة جميع اللفات الثانوية الموجودة مسبقًا من المحول (ستعمل الشبكة كملف ثانوي جديد)، وبدلاً من ذلك، يتم لف نصفي اللفات بسلك PEL أو PEV-2 بقطر 1.25 مم، كل منهما بسلك عدد اللفات يتوافق مع نسبة تحويل تبلغ حوالي 20 بالنسبة للملف الأيسر عند 220 فولت. إذا كان عدد لفات الملف عالي الجهد غير معروف، يتم تحديد عدد لفات الملف منخفض الجهد تجريبيًا بواسطة اختيار عدد اللفات حتى يصل خرج محول الجهد إلى 220 فولت.

يتم اختيار سعة المكثف C5 من حالة الحصول على الحد الأقصى لجهد الخرج مع الحمل المتصل.

تم تبسيط دائرة المحول (الشكل 10.6) بواسطة V. Karavkin. أثرت التحسينات فقط على المذبذب الرئيسي، الذي تظهر دائرته في الشكل. 10.7. يعمل هذا المولد بتردد 50 هرتز.

يمكن لمحول جهد التيار المستمر 126 إلى تيار متردد 220 فولت (الشكل 10.8)، عند توصيله ببطارية سيارة بسعة 44 أمبير، تشغيل حمل بقدرة 100 واط لمدة 2...3 ساعات.

أرز. 10.7. البديل من دائرة المذبذب الرئيسي لمحول الجهد.


أرز. 10.8. دائرة محول جهد 100 واط.

يتم تحميل المذبذب الرئيسي الموجود على الهزاز المتعدد المتماثل (VT1 وVT2) على مفاتيح الطور القوية (VT3 VT8)، والتي تقوم بتبديل التيار في الملف الأولي لمحول الخطوة T1. تتم حماية الترانزستورات القوية VT5 و VT8 من الجهد الزائد عند التشغيل بدون تحميل بواسطة الثنائيات VD3 و VD4.

يتكون المحول من قلب مغناطيسي ШЗбнЗб، والملفات ذات الجهد المنخفض I' وI" تحتوي كل منها على 28 دورة من سلك PEL بقطر 2.1 مم، والملف التصاعدي II به 600 دورة من PEL بقطر 0.6 مم ، ويتم لف W2 أولاً، وفوقه بسلك مزدوج (من أجل تحقيق تماثل اللفات النصفية) W1. عند الضبط باستخدام المقاوم R5، يتم تحقيق الحد الأدنى من التشوه في شكل موجة جهد الخرج.

تظهر دائرة محول الجهد 300 واط في الشكل. 10.9. يتم تجميع المذبذب الرئيسي للمحول على ترانزستور أحادي الوصلة VT1 والمقاومات R1 R3 والمكثف C2. يتم تقسيم تردد النبضات الناتجة عنه، والذي يساوي 100 هرتز، على المشغل D الموجود على شريحة DD1 K561TM2 على 2. وفي الوقت نفسه، تتشكل نبضات الطور عند مخرجات المشغل، تليها تردد 50 هرتز. إنهم ، من خلال العناصر العازلة - محولات الدائرة الدقيقة K561LN2 CMOS ، يتحكمون في الترانزستورات الرئيسية (الكتلة 1) ، المتصلة وفقًا لدائرة مضخم الطاقة بالدفع والسحب. حمل هذا الشلال هو المحول T1، والذي يزيد الجهد الدافعما يصل إلى 220 فولت.


أرز. 10.9. دائرة محول جهد 300 وات.

يتكون المحول T1 من قلب مغناطيسي PL25x100x20. يحتوي كل من الملفين I و II على 11 دورة الاطارات الألومنيوممع مقطع عرضي 3 × 2 مم، يتم تصنيع الملف III من سلك PBD بقطر 1.2 مم وله 704 دورة.

عند البدء في إعداد الجهاز، يتم فصل الموصل الإيجابي لمصدر الطاقة عن نقطة اتصال الملفين I و II للمحول T1، وباستخدام راسم الذبذبات، يتم فحص تردد وسعة النبضات عند قواعد الترانزستورات . يجب أن تكون سعة النبضة حوالي 2 B، ويتم ضبط تردد تكرارها، الذي يساوي 50 هرتز، بواسطة المقاوم R1.

يتم تثبيت كل ترانزستورات الإخراج على المشتت الحراري بمساحة حوالي 200 سم 2. المقاومات في دوائر تجميع الترانزستورات مصنوعة من سلك نيتشروم بقطر 1.2 مم (10 لفات على مغزل بقطر). 4 ملم). إذا قمت بتشغيلها

في دوائر باعث الترانزستورات، ثم يمكن تركيب ترانزستورات كل وحدة على المشتت الحراري المشترك. لا يمكن توصيل الحمل بالمحول إلا بعد توصيل الطاقة إلى الدائرة.

جميع محولات التعزيز التي تمت مناقشتها سابقًا كان لها جهد خرج غير منظم وغير مستقر.

في الشكل. يوضح الشكل 10.10 محول تعزيز بسيط، وتشمل مزاياه ما يلي:

  • استقرار الناتج الجهد.
  • القدرة على ضبط جهد الخرج ضمن حدود كبيرة؛
  • استخدام العناصر المستخدمة على نطاق واسع.
  • باستخدام محول قياسي TN-46-127/220-50 مثل T1 دون أي تعديلات.

أرز. 10.10. دائرة محول التعزيز 9...12.6 فولت/220 فولت، 18 وات مع جهد خرج تيار متردد ثابت قابل للتعديل.

يتم تصنيع المحول على الترانزستورات VT4 و VT5 وفقًا لدائرة Royer الكلاسيكية. يتم تشغيله بواسطة مثبت الجهد القابل للتعديل باستخدام الترانزستورات VT1 VTZ. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه يجب تثبيت ترانزستورات VTZ VT5 على ألواح المشتت الحراري. يمكن استبدال صمام ثنائي زينر المركب VD1 VD2 (KS147A وKS133A) بـ KS182. الحد الأقصى لتيار الحمل يصل إلى 100 مللي أمبير.



glvpom.ru - المحطات الفرعية. إلكترونيات الطاقة. علم البيئة. الهندسة الكهربائية