Продукция. Серия ГС-ХХХ-Б
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, % Uн
./../images/bluehoriz.gif»>
./../images/linebl.gif»>Устройства регулирования напряжения ДЭС
- Подробности
- Категория: Электрические машины
- регулирование
Одним из основных требовании потребителей к качеству электроэнергии является стабильность напряжения на шинах ДЭС в условиях изменения значения и характера (cos φ) нагрузки станции. При переходе от одного режима нагрузки ДЭС к другому напряжение на шинах ДЭС будет оставаться неизменным, если ток возбуждения генератора будет изменяться в соответствии с изменением нагрузки.
Поддержание стабильного напряжения генераторов ДЭС осуществляется устройствами (блоками) регулирования напряжения.
Автоматические регуляторы напряжения по конструкции регулирующего органа подразделяются на два типа: электромеханические и электромагнитные.
Электромеханические регуляторы состоят из подвижных частей (электромагнитов с подвижными якорями, пружин и др.) и воздействуют на ток возбуждения с помощью изменения активного сопротивления цепи обмотки возбуждения. К этому виду относятся угольные регуляторы, которые совместно с другой аппаратурой (трансформаторами, выпрямителями и другими деталями) входят в блок регулирования напряжения (БРН). На генераторах с машинным возбуждением серий ДГС и ПС-93-4 устанавливаются блоки БРН с угольными регуляторами возбуждения.
Электромагнитные регуляторы состоят из статических (неподвижных) частей (трансформаторов, магнитных усилителей, конденсаторов, реакторов и др.) и изменяют ток возбуждения генератора с помощью дополнительного тока от регулятора обмотки возбуждения. К этому виду регуляторов относятся компаундирующие устройства с электромагнитной коррекцией, с магнитными усилителями и др.
На генераторах серии ЕСС устанавливают БРН, выполненные на принципе компаундирования, а для увеличения точности регулирования используется электромагнитный корректор напряжения.
На генераторах серий ДГФ и ГСФ БРН выполнен на принципе фазового компаундирования с полупроводниковым корректором напряжения.
На генераторах серии СГД устанавливают регуляторы напряжения типа РНА-60, работающие на принципе фазового компаундирования с управлением от электромагнитного корректора напряжения.
Блок БРН с угольным регулятором имеет четыре исполнения: 412, 421, 422, 423. Устройство и принцип работы всех блоков БРН одинаков.
Блок БРН состоит из угольного регулятора УРН, трансформатора регулятора напряжения Тр2, стабилизирующего трансформатора Tpl, селеновых выпрямителей ВС1 и ВС2, конденсаторов CI, С2 и резисторов R3, R4, R5. Все элементы БРН укреплены на каркасе и закрыты съемным кожухом.
Угольный регулятор напряжения типа УРН представляет собой прямоходовой электромеханический регулятор реостатного типа.
Рис. 1. Угольный регулятор напряжения типа УРН-423. я — общий вид; б — продольный разрез; 1 — слюдяные прокладки: 2 — фарфоровая втулка; 3, 12, 22. 29 — винты: 4 — скоба; 5 — нажимный винт; 6 — стопорные винт; 7 — неподвижный угольный контакт: 8 — корпус регулятора; 9 — керамическая (фарфоровая) трубка; 10 — угольный столб; 11 — подвижный угольный контакт; 13 — колпак; 14 — контактная пластина; 15 — пластина для крепления пружин; 16 — каркас катушки: 17 — прессшпановый поясок; 18 — магнитопровод; 19 — стопорный винт сердечника; 20 — сердечник; 21 — основание магнитопровода; 23 — обмотка электромагнита: 24 — диамагнитная шайба- 25 — опорное коническое кольцо: 26 — пакеты пружин; 27 — якорь; 28 — пластина для крепления пружин; 30 — плунжер; 31 — амортизатор.
Регулятор типа УРН (рис. 1) состоит из электромагнита с сердечником, якоря подвижной системы регулятора, над которым расположены пакеты пружин, угольных столбов, помещенных в фарфоровую трубку, расположенную на корпусе регулятора, неподвижного и подвижного угольных контактов, к которым подключены проводники.
Угольный столб 10, набранный из шероховатых отдельных шайб, включен с помощью контактов 7 к 11 в цепь обмотки возбуждения возбудителя. На угольный столб действует пружина 26, сжимающая угольные шайбы столба, и якорь 27, противодействующий сжатию пружины. Общая площадь соприкосновения угольных шайб столба, а следовательно, и его сопротивление зависят от давления, поэтому разность этих двух сил определяет сопротивление цепи обмотки возбуждения возбудителя. При номинальном напряжении генератора подвижная система угольного регулятора находится в равновесии (усилия якоря электромагнита и пружины, сжимающей шайбы угольного столба УРН, равны). При увеличении нагрузки генератора напряжение на его выводах уменьшится, в связи с этим уменьшится ток в обмотке электромагнита УРН. Под действием пружины 26 подвижная система УРН сместится, что вызовет сжатие угольного столба и изменение (уменьшение) его сопротивления. Уменьшение сопротивления приведет к увеличению тока в обмотках возбуждения возбудителя и генератора, напряжение на выводах генератора увеличится.
При повышении напряжения генератора, вызванном сбросом нагрузки, сопротивление угольного столба УРН увеличится, а напряжение на выводах генератора уменьшится.
Обмотка электромагнита УРН (рис. 2) включена на напряжение генератора через понижающий трансформатор Тр2 и выпрямитель ВС1. Конденсаторы С/ и С2 установлены для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения выпрямителя ВС1.
Рис. 2. Принципиальная схема БРН генератора с угольным регулятором УРН.
Г — генератор; ОВГ — обмотка возбуждения генератора; ОВВ — обмотка возбуждения возбудителя; В — побудитель.
Последовательно с первичной обмоткой Тр2 включен резистор R5, служащий для компенсации температурного изменения сопротивления обмотки Тр2.
Реостат установки РУ включен в цепь вторичной обмотки Тр2 для установки уровня автоматического регулирования напряжения. Угольный столб УРН и резистор R3 включены последовательно в цепь обмотки возбуждения возбудителя. Резистор R3 служит для уменьшения мощности рассеивания в угольном столбе УРН.
Стабилизирующий трансформатор Тр1 служит для устранения неустановившихся колебаний напряжения генератора, возникающих при работе УРН. Первичная обмотка трансформатора Тр1 включена через сопротивление R4 на напряжение якоря возбудителя, а вторичная — последовательно в цепь электромагнита УРН.
Параллельно обмотке возбуждения возбудителя подключен выпрямитель ВС2 для предохранения угольного столба УРН от подгара при перенапряжениях на зажимах обмотки возбуждения возбудителя.
Приуменьшении напряжения генератора напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора Тр2 понизится, что вызовет уменьшение тока в цепи электромагнита УРН и сопротивления угольного столба УРН. Дальнейшая работа блока БРН уже была описана при рассмотрении угольного регулятора УРН.
Использование схемы компаундирования обеспечивает точность поддержания напряжения ±5%, а применение электромагнитного корректора увеличивает точность поддержания напряжения до ±2%.
Блок регулирования напряжения с электромагнитным корректором состоит из блока компаундирования, установленного на генераторе, и блока электромагнитного корректора.
Рис. 3. Принципиальная схема дизель-генератора АД-20М.
На рис. 3 изображена принципиальная схема регулятора напряжения с электромагнитным корректором.
В регуляторе использован принцип фазового компаундирования и применены три однофазных четырехобмоточных трансформатора ТТП с подмагничиванием от корректора напряжения. Одна из первичных обмоток ТТП включена последовательно с нагрузкой генератора, а другая — через линейный реактор Р параллельно нагрузке. Вторичная обмотка ТТП через выпрямитель СВ1 соединена с обмоткой возбудителя генератора.
Корректор напряжения состоит из автотрансформатора АТН, магнитного усилителя МУ и измерительного органа, имеющего нелинейный реактор HP, линейный реактор ЛР и конденсатор С2.
Небольшое увеличение напряжения на выводах генератора приводит к резкому увеличению тока реактора HP, который увеличивает ток в обмотке управления
МУ. Возросший выходной ток МУ проходит через выпрямитель СВ2 и подается на обмотку подмагничивания трансформатора ТТП.
Увеличение тока в обмотке подмагничивания вызовет уменьшение тока во вторичной обмотке ТТП и в обмотке возбуждения генератора, что приведет к уменьшению напряжения на выводах генератора.
При уменьшении напряжения на зажимах генератора наблюдается обратная картина. На дизель-генераторах кроме напряжения часто меняется и частота, поэтому в корректоре предусмотрена частотная компенсация.
В схеме корректора частотная компенсация осуществляется реактором ЛP и конденсатором С2, которые изменяют напряжение на реакторе HP пропорционально изменению частоты генератора и оставляют ток HP неизменным. Эта схема обеспечивает независимость тока HP от изменения частоты и позволяет при изменении частоты от 48 до 52 Гц обеспечить изменение напряжения генератора в пределах ±2%.
Блок регулирования напряжения с полупроводниковым корректором напряжения. Полупроводниковый корректор напряжения в БРН предназначен для поддержания стабильного напряжения на выводах генератора в пределах ±2%.
Рис. 4. Принципиальная схема полупроводникового корректора напряжения.
Корректор напряжения (рис. 4) собран на полупроводниковых элементах и работает в импульсном режиме. Он состоит из измерительного органа и усилителя.
Измерительный орган корректора измеряет напряжение на зажимах генератора и сравнивает его с заданным. Разность между действительным и заданным напряжениями служит сигналом, который управляет полупроводниковым усилителем, соединенным с обмоткой управления трансформатора компаундирования.
Измерительный орган состоит из трансформатора ТИ, первичная обмотка которого подключена на линейное напряжение генератора через резистор R15 и регулируемый резистор РУН, выпрямителя В1, кремниевого опорного диода В2, конденсаторов С1—С2, резисторов Rl, R2, R3, R5, R6, терморезисторов R7 — R9, транзистора 77.
Напряжение генератора после выпрямителя В2 и сглаживающего фильтра R8—С1 поступает на вход транзистора 77. Входной сигнал 77 будет тем больше, чем больше напряжение генератора превышает опорное напряжение диода В2, т.
е. измерительный орган корректора преобразует превышение напряжения генератора над опорным напряжением В2 в выходной ток транзистора 77, поступающий на вход усилителя. Если Ur<UB2, то на вход транзистора 77 не поступит никакого сигнала и ток обмотки управления на выходе корректора будет равен нулю.
Резистор R2 смещает диапазон регулирования уставки напряжения. Цепочка С2—R5 служит для устранения автоколебаний при регулировании напряжения генератора, а регулирование чувствительности корректора производится резистором R*.
Схема усилителя состоит из транзисторов Т2, ТЗ, Т4, конденсатора С3, делителей напряжения Rll, R12 и резистора R10. Напряжение подается на зажимы усилителя « + » и «—» от обмотки wn через выпрямитель ВПУ.
Параметры элементов схемы выбраны так, что при отсутствии сигнала с измерительного органа транзисторы Т2 и ТЗ усилителя полностью открыты (режим насыщения), транзистор Т4 закрыт, т. е. обмотка управления, соединенная с коллектором транзистора Т4, отключена от выпрямителя питания корректора и в ней отсутствует подмагничивающий ток.
При появлении импульса выходного тока измерительного органа конденсатор СЗ заряжается этим импульсом и разряжается на сопротивление резистора R10. Образующееся на резисторе R10 падение напряжения закрывает транзистор Т2, так как оно приложено своим минусом к базе транзистора, а плюсом — к эмиттеру. Исчезновение тока через транзистор Т2, являющегося одновременно током смещения транзистора ТЗ, приводит к закрытию транзистора ТЗ и открытию транзистора Т4, так как по его переходу база — эмиттер будет протекать ток, ранее протекавший через транзистор ТЗ. С открытием транзистора Т4 напряжение питания корректора целиком прикладывается к обмотке управления. С появлением нового импульса от измерительного органа процесс повторяется. Напряжение генератора на входе измерительного органа выпрямляется двухполупериодным выпрямителем и сглаживается фильтром CI—R8 только частично, поэтому выходной ток измерительного органа будет иметь вид узких импульсов, следующих с частотой 100 Гц. Частота импульса выходного напряжения транзистора Т4 будет также 100 Гц.
Выходное напряжение будет иметь вид прямоугольников, ширина которых зависит от напряжения на входе корректора. При большем напряжении на входе корректора растут импульсы выходного тока измерительного органа, т. е. до большего напряжения будет заряжаться емкость СЗ. Соответственно увеличивается время, в течение которого конденсатор, разряжаясь на резистор R10, удерживает транзистор Т2 в закрытом состоянии, а транзистор Т4 — в открытом. Время воздействия напряжения питания корректора на обмотку управления увеличивается, среднее значение тока управления возрастает; напряжение генератора поддерживается на заданном уровне.
Для термокомпенсации режимов работы транзисторов Т2—Т4 в цепь усилителя включены резисторы R14, R13 и выпрямитель В4. а для предупреждения ложного срабатывания корректора от пульсаций выпрямленного напряжения в цепь СЗ — база Т2 — эмиттер Т2 включен диод ВЗ.
Все элементы, входящие в состав корректора напряжения, смонтированы в алюминиевом корпусе и закрыты крышкой.
Корректор имеет доску с зажимами, к которой с внутренней стороны подключены соответствующие элементы корректора.
- Назад
- Вперёд
- Вы здесь:
- Главная
- Оборудование
- Эл. машины
- Генераторы ЕСС
Еще по теме:
- Виды и причины повреждений пускорегулирующей аппаратуры
- Расчетная обеспеченность работы гидроэлектростанции
- Модернизация систем контроля и управления, создание АСУ ТП на электростанциях
- Проблемы устойчивости сетей на примере реализаций
- Специальное оборудование для управления и регулирования испытаний трансформаторов
Схема стабилизатора напряжения с ШИМ-управлением
на 220В Н-мостовая схема стабилизатора сетевого напряжения с автоматическим ШИМ-управлением.
Идея была запрошена г-ном Саджадом.
Цели и требования схемы
- Я очень удивлен вашими работами и намерениями помочь людям. Теперь позвольте мне перейти к сути, мне нужен регулятор напряжения с такими возможностями, насколько это возможно 1-сосредоточьтесь на проблемах с низким напряжением, а чем высокое напряжение, предпочтительно около 100 В и до 250 В
- Мне нужна высокая способность стабилизации и поддержания 3,5-тонного кондиционера около 30 ампер и другая конструкция, способная поддерживать 5А для освещения.
- По возможности избегайте больших трансформаторов, мне нравятся ферритовые трансформаторы
- Я нашел эту идею стабилизатора ( https://drive.google.com/file/d/0B5Ct1V0x1 jac19IdzltM3g4N2s/view?usp=sharing ) вот ссылка Мне нужна схема с той же идеей низкое входное напряжение около 100-135В высокого тока для запуска и поддержания 3,5-тонного кондиционера и второй дизайн для освещения 6А, если у вас есть время
- Я хочу третью конструкцию с сумасшедшим стабилизатором на 100 А для всего дома.
Я уже запрашивал дизайн, но понятия не имел, что эта конструкция выглядит довольно хорошо с моей элегантной эффективностью. для отображения параметров и пользовательского имени, отключения высокого напряжения, защиты от перегрева, но удалите его, если это усложняет конструкцию.Я знаю, что то, о чем я просил, слишком много для выполнения в одном цикле, поэтому отбросьте невозможное, чтобы подвести итог. Мне нужны три конструкции: одна для сильноточного кондиционера, два одинаковых регулятора, но с упомянутыми второстепенными функциями, и три один для осветления
вы можете задаться вопросом, почему требуется такое низкое входное напряжение 100 В, большую часть времени летом у нас нет общественного электричества, но у нас дома есть местный генератор с электричеством 120-170 В, а наш потолочный вентилятор едва вращается
Общественное электричество — это электричество из сети который имеет высокий ток, но низкое напряжение со временем питания в лучшем случае восемь часов в день летом, с другой стороны, как я сказал, у нас есть большие местные генераторы, в это время мы платим на основе ампер (номинальный ток автоматического выключателя для местного электричества) например, скажите, что вы хотите 50 А, они будут снабжать вас электричеством с автоматическим выключателем на 50 А, и вы должны платить за 50 А независимо от вашего использования (они будут считать, что вы используете все 50 А),
, так что в моем доме я плачу за электроэнергию из сети и электроэнергию от местного генератора, местный генератор не является моим домашним генератором, вы можете представить его как электроэнергию из второй сети, но принадлежащую частному сектору, в обоих случаях у нас есть проблемы с напряжением, но не с током,
Наконец, я теперь понимаю, что оптимизатор напряжения в форсированном режиме будет потреблять больше тока для создания требуемого напряжения на
Принцип сохранения энергии (V1xI1=V2xI2), предполагающий эффективность 100%, текущее решение, которое я использую сейчас, это повышение трансформатор, который уменьшит потребляемый ток, может быть до 30 А или 50 А, но с хорошим напряжением, но это небезопасно из-за отсутствия регулирования, на общественное электричество у нас, по-видимому, нет ограничений, мы платим на основе кВтч,
Перед трансформатором я купил регулятор напряжения, но он не работал, так как не соблюдается минимум 180В.
Конструкция
Полную конструкцию предлагаемой схемы стабилизатора сетевого напряжения Н-моста для управления напряжением от 100 до 220 В можно увидеть на следующем рисунке: обсуждались посты о схеме солнечного инвертора для 1,5-тонного кондиционера.
Однако для реализации намеченной автоматической стабилизации 100 В в 220 В мы используем здесь несколько вещей: 1) катушку повышения автотрансформатора 0-400 В и самооптимизирующуюся схему ШИМ.
Вышеприведенная схема использует топологию полного моста инвертора с использованием IC IRS2453 и 4 N-канальных МОП-транзисторов.
Микросхема оснащена собственным встроенным генератором, частота которого соответствующим образом устанавливается путем расчета указанных значений Rt, Ct. Эта частота становится рекомендуемой рабочей частотой инвертора, которая может составлять 50 Гц (для входа 220 В) или 60 Гц (для входа 120 В) в зависимости от технических характеристик электросети страны.
Напряжение на шине получается путем выпрямления входного сетевого напряжения и подается через сеть MOSFET H-моста.
Первичная нагрузка, подключенная между МОП-транзисторами, представляет собой повышающий автотрансформатор, предназначенный для реагирования на коммутируемое сетевое напряжение постоянного тока и для генерирования пропорционально повышенного напряжения 400 В на его клеммах за счет противо-ЭДС.
Однако с введением питания PWM для MOSFET нижнего плеча эти 400 В от катушки можно контролировать пропорционально любому желаемому более низкому среднеквадратичному значению.
Таким образом, при максимальной ширине ШИМ мы можем ожидать, что напряжение будет 400 В, а при минимальной ширине оно может быть оптимизировано близко к нулю.
ШИМ настраивается с помощью пары IC 555 для генерации изменяющегося ШИМ в ответ на изменение входного сетевого напряжения, однако этот отклик сначала инвертируется, прежде чем подавать на полевые МОП-транзисторы, что означает, что при падении входного сетевого напряжения ШИМ становятся шире и наоборот.
Чтобы правильно настроить эту реакцию, предустановка 1K, показанная на выводе № 5 IC2 в цепи ШИМ, отрегулирована таким образом, чтобы напряжение на катушке автотрансформатора составляло около 200 В, когда входное напряжение составляло около 100 В, в этот момент ШИМ может быть на уровне максимальной ширины, и с этого момента ШИМ становятся более узкими по мере увеличения напряжения, обеспечивая почти постоянное выходное напряжение около 220 В.
Таким образом, если сетевой вход становится выше, ШИМ пытается понизить его, сужая импульсы, и наоборот.
Как сделать повышающий трансформатор.
Ферритовый трансформатор нельзя использовать для описанной выше схемы стабилизатора сетевого напряжения с Н-образным мостом от 100 В до 220 В, поскольку базовая частота регулируется на 50 или 60 Гц, поэтому идеальным выбором для применения становится высококачественный трансформатор с многослойным железным сердечником.
Его можно изготовить, намотав один конец в конец катушки приблизительно из 400 витков на ламинированный железный сердечник EI, используя 10 жил провода 25 SWG… это приблизительное значение, а не расчетные данные… пользователь может воспользоваться помощью профессионального производителя автомобильных трансформаторов или намотчиков для получения действительно необходимого трансформатора для данного приложения.
В связанном pdf-документе написано, что его предлагаемая конструкция не требует преобразования переменного тока в постоянный для схемы, что выглядит некорректно и практически невыполнимо, потому что если вы используете инвертор с ферритовым повышающим трансформатором, то входной переменный ток имеет быть сначала преобразованы в DC.
Этот постоянный ток затем преобразуется в высокую частоту переключения для ферритового трансформатора, выход которого снова переключается на указанные 50 или 60 Гц, чтобы сделать его совместимым с приборами.О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!Цепь стабилизатора напряжения SMPS | Самодельные схемы
В статье описывается полупроводниковая схема импульсного стабилизатора сетевого напряжения без реле, использующая повышающий преобразователь с ферритовым сердечником и пару полумостовых схем драйвера MOSFET. Идею предложил г-н МакЭнтони Бернард.
В последнее время я начал искать стабилизаторы напряжения, используемые в домашнем хозяйстве для регулирования подачи электроэнергии, повышения напряжения при низком уровне сети и понижения напряжения при высокой нагрузке.
Он построен на сетевом трансформаторе (с железным сердечником), намотанным по типу автотрансформатора, с множеством отводов 180 В, 200 В, 220 В, 240 В, 260 В и т. д.
схема управления с помощью реле выбирает правильный нажмите для вывода. Я думаю, вы знакомы с этим устройством.
Я начал думать реализовать функцию этого устройства с SMPS. Преимущество этого заключается в выдаче постоянного напряжения 220 В переменного тока и стабильной частоты 50 Гц без использования реле.
К этому письму я приложил блок-схему концепции.
Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете, есть ли смысл идти по этому пути.
Будет ли он действительно работать и служить той же цели? .
Также мне понадобится ваша помощь в разделе высоковольтного преобразователя постоянного тока в постоянный.
С уважением
Конструкция
McAnthony BernardПредложенная схема стабилизатора сетевого напряжения на твердотельном ферритовом сердечнике без реле может быть понята при обращении к следующей схеме и последующему объяснению.
RVCC = 1 кОм,1 Вт, CVCC = 0,1 мкФ/400 В, CBOOT = 1 мкФ/400 В
На приведенном выше рисунке показана фактическая конфигурация для реализации стабилизированного выхода 220 В или 120 В независимо от входных колебаний или перегрузки с использованием пары неизолированных каскадов повышающего преобразователя.
Здесь две микросхемы полумостовых драйверов MOSFET становятся ключевыми элементами всей конструкции. Используемые микросхемы — это универсальный IRS2153, который был разработан специально для управления MOSFET в полумостовом режиме без необходимости использования сложных внешних схем.
Мы можем видеть два идентичных каскада драйвера полумоста, где левый драйвер используется в качестве каскада повышающего драйвера, а правый сконфигурирован для обработки повышающего напряжения в выходной синусоидальный сигнал с частотой 50 Гц или 60 Гц в сочетании с внешним цепь управления напряжением.
ИС внутренне запрограммированы на создание фиксированного 50% рабочего цикла для выходных выводов через топологию тотемного полюса.
Эти выводы связаны с силовыми МОП-транзисторами для осуществления предполагаемых преобразований. ИС также оснащены внутренним генератором для обеспечения требуемой частоты на выходе, уровень частоты определяется внешней подключенной цепью Rt/Ct.Использование функции отключения
Микросхема также имеет функцию отключения, которую можно использовать для остановки выхода в случае перегрузки по току, перенапряжения или любой внезапной катастрофической ситуации.
Для получения дополнительной информации об микросхемах драйвера полумоста и вы можете сослаться на в этой статье: Драйвер полумоста Mosfet IC IRS2153(1)D — выводы, пояснение примечаний по применению
Выходы этих микросхем чрезвычайно сбалансированы благодаря очень сложной внутренней загрузке и обработке мертвого времени, которые обеспечивают идеальную и безопасную работу подключенных устройств.
В обсуждаемой схеме стабилизатора сетевого напряжения SMPS левый боковой каскад используется для генерирования около 400 В из входного напряжения 310 В, полученного путем выпрямления входного сетевого напряжения 220 В.
Для входного напряжения 120 В ступень может быть настроена на генерацию около 200 В через показанную катушку индуктивности.
Катушка индуктивности может быть намотана на любую стандартную сборку сердечника/катушки EE с использованием 3 параллельных (бифилярных) жил из суперэмалированной медной проволоки диаметром 0,3 мм и примерно 400 витков.
Выбор частоты
Частота должна быть установлена путем правильного выбора значений Rt/Ct таким образом, чтобы была достигнута высокая частота около 70 кГц для левого каскада повышающего преобразователя на показанном дросселе.
ИС правого драйвера предназначена для работы с указанными выше 400 В постоянного тока от повышающего преобразователя после соответствующего выпрямления и фильтрации, как показано на диаграмме.
Здесь значения Rt и Ct выбраны для получения примерно 50 Гц или 60 Гц (в соответствии со спецификациями страны) на подключенном выходе MOSFET
Однако выход правого каскада драйвера может достигать 550 В, и это необходимо отрегулировать до желаемого безопасного уровня, около 220 В или 120 В
Для этого включена простая конфигурация усилителя ошибки на операционных усилителях, как показано на следующей диаграмме.
Цепь коррекции перенапряжения
Как показано на приведенной выше диаграмме, ступень коррекции напряжения использует простой компаратор на операционных усилителях для обнаружения состояния перенапряжения.
Цепь должна быть настроена только один раз, чтобы обеспечить постоянное стабилизированное напряжение на заданном уровне, независимо от входных колебаний или перегрузки, однако они не могут быть превышены за пределами допустимого предела, указанного в конструкции.
Как показано, питание усилителя ошибки поступает с выхода после соответствующего выпрямления переменного тока в чистое слаботочное стабилизированное напряжение 12 В постоянного тока для цепи.
контакт № 2 назначен как вход датчика для ИС, в то время как неинвертирующий контакт № 3 привязан к фиксированному напряжению 4,7 В через цепь фиксирующего стабилитрона.
Вход датчика извлекается из нестабилизированной точки схемы, а выход микросхемы подключается к выводу Ct правой микросхемы драйвера.
Этот вывод функционирует как вывод выключения для IC, и как только он достигает уровня ниже 1/6 своего Vcc, он мгновенно гасит выходные каналы на полевых МОП-транзисторах, останавливая процесс.
Предустановка, связанная с выводом № 2 операционного усилителя, соответствующим образом отрегулирована таким образом, чтобы выходное сетевое напряжение переменного тока стабилизировалось до 220 В от доступного выхода 450 В или 500 В или до 120 В от выхода 250 В.
До тех пор, пока на вывод № 2 подается более высокое напряжение по сравнению с выводом № 3, он продолжает поддерживать низкий уровень выходного сигнала, что, в свою очередь, дает команду драйверу на отключение, однако «отключение» мгновенно корректирует вход операционного усилителя, заставляя его отозвать свой выходной низкий сигнал, и цикл продолжает самокорректировать выходной сигнал до точных уровней, как определено предустановленной настройкой контакта № 2.
Схема усилителя ошибки продолжает стабилизировать этот выход, и, поскольку схема имеет преимущество в виде значительного 100%-го запаса между входным напряжением источника и регулируемыми значениями напряжения, даже в условиях чрезвычайно низкого напряжения выходы обеспечивают фиксированное стабилизированное напряжение для нагрузку независимо от напряжения, то же самое становится в случае, когда на выходе подключена несогласованная нагрузка или перегрузка.
Улучшение вышеуказанной конструкции:
Тщательное исследование показывает, что приведенную выше конструкцию можно значительно изменить и улучшить, чтобы повысить ее эффективность и качество продукции:
- Катушка индуктивности на самом деле не требуется и может быть удалена
- Выход должен быть модернизирован до полной мостовой схемы, чтобы мощность была оптимальной для нагрузки
- Выход должен быть чистой синусоидой, а не модифицированной, как может
Все эти функции были учтены и реализованы в следующей модернизированной версии схемы твердотельного стабилизатора:
Работа схемы
- можно отрегулировать, соответствующим образом изменив значение R1. Это определяет количество «столбов» или «разбивки» для вывода SPWM.
- Частота от IC 1 на выводе № 3 подается на вывод № 2 IC2, который подключен как генератор ШИМ.
- Эта частота преобразуется в треугольные волны на выводе № 6 микросхемы IC2, которые сравниваются с образцом напряжения на выводе № 5 микросхемы IC2. , после соответствующего понижения напряжения сети до 12В.
- Эти выборки синусоиды сравниваются с треугольными волнами на выводе № 7 IC2, что приводит к пропорционально распределенному ШИМ на выводе № 3 IC2.
- Теперь ширина импульса этого ШИМ зависит от амплитуды выборки синусоиды от мостового выпрямителя. Другими словами, когда напряжение сети переменного тока выше, создаются более широкие ШИМ, а когда напряжение сети переменного тока ниже, ширина ШИМ уменьшается и пропорционально становится уже.
- Вышеупомянутый SPWM инвертирован транзистором BC547 и применен к затворам MOSFET нижнего плеча полной мостовой сети драйверов.
- Это означает, что когда уровень сети переменного тока падает, отклик затворов MOSFET будет в форме пропорционально более широких ШИМ, а когда напряжение сети переменного тока увеличивается, на затворах будет пропорционально ухудшаться ШИМ.
- Вышеупомянутое приложение приведет к пропорциональному повышению напряжения на нагрузке, подключенной между сетью H-моста, всякий раз, когда входная сеть переменного тока падает, и, наоборот, нагрузка будет подвергаться пропорциональному падению напряжения, если переменный ток имеет тенденцию подниматься выше опасного уровня.
Я уже запрашивал дизайн, но понятия не имел, что эта конструкция выглядит довольно хорошо с моей элегантной эффективностью. для отображения параметров и пользовательского имени, отключения высокого напряжения, защиты от перегрева, но удалите его, если это усложняет конструкцию.
Этот постоянный ток затем преобразуется в высокую частоту переключения для ферритового трансформатора, выход которого снова переключается на указанные 50 или 60 Гц, чтобы сделать его совместимым с приборами.
Эти выводы связаны с силовыми МОП-транзисторами для осуществления предполагаемых преобразований. ИС также оснащены внутренним генератором для обеспечения требуемой частоты на выходе, уровень частоты определяется внешней подключенной цепью Rt/Ct.
, после соответствующего понижения напряжения сети до 12В.