Priame (prevádzače ZVS, správne
Dokumenty
Predložený príspevok sa pokúša synteticky predstaviť rozsiahle pole prepínania zdrojov, pole s a
dynamický vývoj, ilustrovaný počtom dizertačných prác o zmene zdroja. Do
Mnoho elektronických zariadení, domácich aj priemyselných, dnes vyrábaných je možné nájsť zdroje v spínaní.
Pre rozsiahlosť predmetu som sa pokúsil zamerať na obmedzenejšie oblasti, na iné.
ich uvedenie iba pre informáciu a neobnovil som témy preberané v mnohých ďalších prácach (napr. tepelné výpočty)
ale urobil som bibliografické odkazy.
Príspevok sa zaoberá hlavne prevádzkou prepínania zdrojov a trvá na porozumení
javy, najmä tie, ktoré súvisia s chovaním prúdových a napäťových impulzov indukčných obvodov.
Problémy súvisiace s analytickým určením hodnôt napätia a prúdu, dimenzovanie
komponenty, neboli podrobné, za predpokladu, že čitateľ predtým preštudoval príspevok [1], aby vytvoril
Dôrazne odporúčam prečítať si ju. Pokúsil som sa pokryť neošetrené polia v [1], ktoré však predstavujú a
podobnosť s predmetom (napr. zosilňovače triedy D, frekvenčné meniče) alebo dokonca majú pripojenie
priame (prevodníky ZVS, korekcia účinníka).
Príspevok je určený najmä stavebným technikom a elektronikou, študentom a všetkým, ktorí majú
tvorivý duch, záujem o prepínanie zdrojov, ako hobby alebo ako profesionálna úloha, a v neposlednom rade
šunky. Dielo má iniciačný charakter; z dôvodu dynamiky poľa v plnom prúde,
pre realizáciu nových projektov s výkonmi na špičkovej úrovni techniky je absolútne nevyhnutné študovať
podniková dokumentácia. Katalógové listy alebo aplikačné poznámky k týmto produktom sú k dispozícii na internete
najnovšia generácia ponúkaná renomovanými spoločnosťami v tejto oblasti. Dosahovanie vysoko výkonných a spoľahlivých zostáv i
lacné je možné len pomocou najnovších schém a komponentov (elektronika, materiály
magnetické, pasívne komponenty), z ktorých výkonnosť chrománu neustále rastie. Bol pridelený pomerne veľký priestor
predstavenie skutočných schém vytvorených továrňou alebo autorom spolu s niekoľkými konštruktívnymi náznakmi.
Prvá verzia tohto diela (nepublikovaná) bola vypracovaná v roku 2002 na podnet neskorého V.
Pastieri YO3APG; Aktuálna verzia je aktualizovaná a doplnená o novšie komponenty a zostavy.
Príspevok bude publikovaný na webovej stránke CNC prostredníctvom mesačných publikácií, aby bolo možné niektoré preformulovať a aktualizovať
kapitoly a objasnenie akýchkoľvek problémov, na ktoré čitatelia upozornili.
Dúfam, že príspevok bude zaujímavým čítaním a pomocou pre tých, ktorí sa rozhodnú pre tento odbor
prepínanie zdrojov, ako sú dizajnéri, stavitelia, pracovníci na riešenie problémov alebo používatelia.
1. Základné princípy 2. Typy spínacích zdrojov 3. Bloková schéma spínacieho zdroja 4. Porovnanie s inými riešeniami premeny energie 5. Typy diagramov 6. Izolovaný spätný zdroj 7. Izolovaný priamy zdroj 8. Zdroj času počítadla 9. Korekcia účinníka 10. Variatory jednosmerného napätia 11. Zosilňovač triedy D 12. Elektronické súčasti používané na spínanie 13. Ovládanie spínača
1. riadenie bipolárneho tranzistora 2. riadenie tranzistora MOSFET 3. riadenie IGBT 4. impulzný transformátor 5. tvorba časovo modulovaného impulzu
14. Prepínanie nulového napätia (ZVS) 15. Prepínacia matica 16. Pomocné prvky diagramu
1. riadenie napájania napájanie 2. obmedzenie štartovacieho prúdu 3. zapnutie reakčného napätia 4. pomalý štart (pozvoľný rozbeh) 5. obmedzenie spínacích požiadaviek 6. vstupné a výstupné filtre 7. synchronizácia 8. diaľkové ovládanie
17. Stabilita spínacích zdrojov 18. Konkrétne schémy spínacích zdrojov 19. Konštruktívne problémy
1. silový transformátor 2. výber montážnych komponentov 3. tienenie 4. redukcia parazitných spojok
20. Súčasný stav a vývojové trendy 21. Bibliografia 22. Prílohy
V mnohých energetických aplikáciách parametre, pri ktorých je prístupná elektrina napájacieho zdroja
(napätie, frekvencia, priebeh) nie sú vhodné na použitie alebo prepravu a je potrebná ich úprava
ich. Zmena je samozrejme žiaduca s čo najlepšou účinnosťou a s inštaláciou (zariadením)
uľahčujú výrobu úprav s nízkymi nákladmi (výroba a prevádzka), malými rozmermi
a vysoká spoľahlivosť a nespôsobujú elektromagnetické rušenie. Napríklad výroba elektriny pomocou
magnetohydrodynamické inštalácie, fotovoltaické panely alebo palivové články, dodáva energiu pod
forma jednosmerného prúdu, nepohodlná na prepravu k používateľom v podmienkach existencie distribučnej siete
a trojfázová doprava na striedavý prúd. Pri preprave energie „klasického“ produktu (s
synchrónny generátor pri 50 - 60 Hz) na izolované miesta (napr. na ostrove), kde je potrebné použiť podzemné káble resp
drahé ponorky a riešenie na premenu jednosmerného prúdu iba na prepravu (so súčasnou premenou)
alternatíva k cieľu) môže byť nákladovo efektívna.
Na transformáciu striedavého prúdu z jedného napätia na druhé sa používa elektrický spotrebič
transformátor, ktorý pracuje na zákone indukcie: napätie indukované v cievke je úmerné hodnote
časová zmena prietoku touto cievkou. Ak je niekoľko cievok zapojených do série (tvoriacich cievku),
napätie rastie úmerne s ich počtom. Ak je tok produkovaný inou cievkou (primárna = cievka
dodávaný s energiou) a tento tok je premenlivý v čase, v sekundárnej cievke (ktorou prúdi energia do a
spotrebiteľ) sa získa napätie. Variácia magnetického toku je vyjadrená derivátom toku vzhľadom na
čas (d/dt). Ak má primárny tok sínusové časové zmeny, sekundárne napätie bude tiež sínusové.
Prístroj pozostávajúci z primárnej cievky, magneticky spojený so sekundárnou cievkou, s (prípadne) jadrom z
magnetický materiál, nazýva sa to transformátor. Pre ideálny transformátor (bez strát), pomer napätia
je dané pomerom počtu závitov.
Up/Us = Np/Ns je základný vzťah pre ideálny prázdny transformátor. v tehotenstve (keď je prúd
absorbovaný spotrebiteľom pripojeným k sekundárnej cievke) napätie na svorkách klesá (v dôsledku pádov na
odolnosť proti úniku a na kričiace reaktanty - čo zodpovedá prietoku vytvorenému starostom, ale nie je
sa uzatvára cez sekundárnu cievku a straty v jadre.). Pre vysokovýkonné transformátory v sieťových sieťach
prepravu a distribúciu, sú tieto straty veľmi malé (percentuálne podiely) a transformátor môže
považuje za ideálne. Transformátor je dokonalým riešením pre prípad, keď vás zaujíma iba zmena napätia.
Existuje však množstvo aplikácií, keď klasický transformátor nezodpovedá, napríklad v situácii, v ktorej
veľkosť a hmotnosť transformátora sa musí zmenšiť. Pre transformátor v transformačnej stanici, uzemnenie
a obrys nie je obmedzujúcim faktorom, ale v prípade transformátora namontovaného na vozidle jeho hmotnosť
znižuje výkon tohto vozidla. Ak je to lietadlo alebo raketa, za každý kilogram
prepravované navyše sa prejaví masívnym zvýšením prevádzkovej ceny, úsilie o zníženie je oprávnené
hmotnosti a rozchodu. Aké sú spôsoby, ako zmenšiť veľkosť a hmotnosť transformátora? Pre
určitá prenesená energia musí zabezpečiť určitý produkt prúdového napätia. Prúd určuje sekciu
požadované od vodiča. Zmenšením úseku sa zvyšujú straty a prevádzková teplota, takže napr
zvýšenie prúdovej hustoty (vzhľadom na to, že nemožno použiť prakticky žiadny iný materiál ako Cu) jediné riešenie
je zosilnenie chladenia spojené s použitím izolačných materiálov so zvýšenou teplotnou odolnosťou
(drahé). Napätie vo cievke na navíjanie je d/dt, pričom jeho zvýšenie sa predpokladá za predpokladu zvýšenia maximálnej indukcie
povolené jadrom (obmedzené možnosťami indukcie magnetického materiálu nasýtením Bs, stratami) alebo
rýchlosť zmeny - zvýšením pracovnej frekvencie. Tu sú všetky možnosti, ktoré umožňuje zákon
indukcia je cenovo dostupné iba zvýšenie frekvencie (používa sa iba zvýšenie prúdovej hustoty
Vo veľmi zvláštnych prípadoch - pre cievky v supravodičoch a použitie transformátora bez jadier
preto nemá indukciu nasýtenia - je povolená iba v situácii, keď veľmi vysoký magnetizačný prúd nie
je limitujúcim faktorom - pre ladené transformátory pracujúce na vysokej frekvencii). Redukčný faktor
rozmery sa nerovná faktoru zvýšenia frekvencie, najmä kvôli jadru - ak nie
použitie iného materiálu musí byť znížené indukciou, aby sa obmedzili straty v jadre, a ak sa použije a
Špeciálny materiál pre vysoké frekvencie (tienený), má oveľa nižšiu prípustnú indukciu. Tiež na
sa začnú prejavovať vysoké frekvencie a filmový efekt, ktorý si vyžaduje frakcionáciu vodiča
vinutie v niekoľkých izolovaných drôtoch, zapojených paralelne (vysokofrekvenčné li), čo znižuje faktor plnenia
krytu (navíjacie okno). Výber pracovnej frekvencie je vecou kompromisu medzi mnohými
opačné šľachy; ako sa zvyšuje výkon komponentov, sme svedkami zvyšovania pracovnej frekvencie