ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ มักเกิดปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งเรียกว่า "ฮาร์โมนิกที่สูงขึ้น" ส่งผลเสียต่อสายเคเบิลและอุปกรณ์จ่ายไฟและนำไปสู่การทำงานของอุปกรณ์ที่ไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพ การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของฉนวน และลดกระบวนการส่งผ่านและการสร้าง

เพื่อแก้ไขปัญหานี้จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ซึ่งการดำเนินการดังกล่าวจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานของอุปกรณ์ทางเทคนิค ผลกระทบด้านลบ- บทความนี้จัดทำขึ้น ทัศนศึกษาขนาดเล็กในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการกรองสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ (FC) และปรับปรุงลักษณะการทำงานของมอเตอร์

สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

พวกมันเกิดขึ้นจากเสาอากาศโลหะทั้งหมดที่รวบรวมและแผ่คลื่นพลังงานที่สับสน และโดยธรรมชาติแล้วโทรศัพท์มือถือยังก่อให้เกิดคลื่นแมกนีโตอิเล็กทริกด้วย ดังนั้นเมื่อเครื่องบินขึ้น/ลงจอด พนักงานต้อนรับบนเครื่องบินจะถูกขอให้ปิดอุปกรณ์

เสียงจะถูกแบ่งตามประเภทของแหล่งกำเนิด สเปกตรัม และ คุณสมบัติลักษณะ- สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก แหล่งที่มาที่แตกต่างกันเนื่องจากมีการเชื่อมต่อแบบสวิตชิ่ง จึงทำให้เกิดความต่างศักย์ที่ไม่จำเป็นในสายเคเบิลซึ่งสร้างขึ้นจากคลื่นที่มีประโยชน์

การรบกวนที่เกิดขึ้นในสายไฟเรียกว่าแอนติเฟสหรือโหมดทั่วไป ส่วนหลัง (เรียกอีกอย่างว่าไม่สมมาตรตามยาว) เกิดขึ้นระหว่างสายเคเบิลกับกราวด์และส่งผลต่อคุณสมบัติการเป็นฉนวนของสายเคเบิล

แหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่พบบ่อยที่สุดคืออุปกรณ์อุปนัย (ที่มีขดลวด) เช่น มอเตอร์เหนี่ยวนำ (IM) รีเลย์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ เสียงอาจ "ขัดแย้ง" กับอุปกรณ์บางชนิด ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในวงจร ส่งผลให้กระบวนการทำงานล้มเหลว

สัญญาณรบกวนเกี่ยวข้องกับตัวแปลงความถี่อย่างไร?

ตัวแปลงสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีสภาพการทำงานที่เปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในขณะที่มีคุณสมบัติเชิงบวกมากมายมีข้อเสียหลายประการ - การใช้งานนำไปสู่การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงและการรบกวนที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่ายหรือตั้งอยู่ใกล้ ๆ และสัมผัสกับรังสี บ่อยครั้ง IM จะถูกวางจากระยะไกลจากอินเวอร์เตอร์และเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ด้วยสายต่อ ซึ่งสร้างสภาวะที่คุกคามสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่จะล้มเหลว

แน่นอนว่ามีคนต้องรับมือกับแรงกระตุ้นจากตัวเข้ารหัสมอเตอร์ไฟฟ้าบนตัวควบคุมหรือมีข้อผิดพลาดเมื่อใช้สายไฟยาว - ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความเข้ากันได้ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

ตัวกรองตัวแปลงความถี่

เพื่อปรับปรุงคุณภาพการควบคุมและลดผลกระทบเชิงลบจึงใช้อุปกรณ์กรองซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีฟังก์ชันไม่เชิงเส้น มีการตั้งค่าช่วงความถี่ที่การตอบสนองเริ่มลดลง จากมุมมองทางอิเล็กทรอนิกส์ คำนี้ใช้ค่อนข้างบ่อยในการประมวลผลสัญญาณ มันกำหนดเงื่อนไขที่เข้มงวดสำหรับพัลส์ปัจจุบัน หน้าที่หลักของเครื่องกำเนิดความถี่คือสร้างการสั่นที่มีประโยชน์และลดการสั่นที่ไม่ต้องการให้อยู่ในระดับที่ระบุในมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

มีอุปกรณ์สองประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่งของอุปกรณ์ในวงจร เรียกว่าอินพุตและเอาต์พุต "อินพุต" และ "เอาต์พุต" หมายความว่าอุปกรณ์ตัวกรองเชื่อมต่อกับด้านอินพุตและเอาต์พุตของตัวแปลง ความแตกต่างระหว่างพวกเขาจะถูกกำหนดโดยการสมัคร

อินพุตใช้เพื่อลดเสียงรบกวนในสายไฟของสายเคเบิล นอกจากนี้ยังส่งผลต่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกันด้วย เอาต์พุตมีจุดประสงค์เพื่อลดเสียงรบกวนสำหรับอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้อินเวอร์เตอร์และใช้กราวด์เดียวกัน

วัตถุประสงค์ของตัวกรองสำหรับตัวแปลงความถี่

ในระหว่างการทำงานของตัวแปลงความถี่ - มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจะสร้างฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นที่ไม่ต้องการซึ่งเมื่อรวมกับความเหนี่ยวนำของสายไฟแล้วจะทำให้ภูมิคุ้มกันทางเสียงของระบบลดลง เนื่องจากการปล่อยรังสี อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงเริ่มทำงานผิดปกติ การทำงานที่แข็งขันช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า อุปกรณ์บางอย่างอาจมีข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับการป้องกันเสียงรบกวน

ตัวกรอง 3 เฟสสำหรับเครื่องกำเนิดความถี่ช่วยลดระดับการรบกวนที่เกิดขึ้นในช่วงความถี่ที่กว้าง ด้วยเหตุนี้ ไดรฟ์ไฟฟ้าจึงเข้ากันได้ดีกับเครือข่ายเดียวที่มีอุปกรณ์หลายชิ้นเกี่ยวข้อง ควรวางตัวกรอง EMC ในระยะห่างที่ค่อนข้างใกล้กับอินพุต/เอาต์พุตกำลังของตัวแปลงความถี่ เนื่องจากการขึ้นอยู่กับระดับการรบกวนกับความยาวและวิธีการวางสายไฟ ในบางกรณีจะมีการติดตั้ง

จำเป็นต้องมีตัวกรองสำหรับ:

• ภูมิคุ้มกันทางเสียง
• ปรับสเปกตรัมแอมพลิจูดให้เรียบเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าบริสุทธิ์
• การเลือกช่วงความถี่และการกู้คืนข้อมูล

ตัวแปลงความถี่เวกเตอร์ทุกรุ่นมีการติดตั้งการกรองเครือข่าย การมีอยู่ของอุปกรณ์กรองทำให้ EMC ระดับที่จำเป็นสำหรับการทำงานของระบบ อุปกรณ์ในตัวช่วยให้เกิดการรบกวนและเสียงรบกวนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์น้อยที่สุด จึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้

การไม่มีฟังก์ชันการกรองในตัวแปลงความถี่มักจะนำไปสู่การทำความร้อนสะสมของหม้อแปลงจ่าย การเปลี่ยนแปลงของพัลส์ และการบิดเบี้ยวของรูปร่างของเส้นโค้งอุปทาน ซึ่งทำให้อุปกรณ์ขัดข้อง

อุปกรณ์ที่จำเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนทำงานได้เสถียร บัฟเฟอร์ถูกติดตั้งระหว่างตัวแปลงความถี่และเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ เพื่อป้องกันสายจากฮาร์โมนิคที่สูงขึ้น สามารถยับยั้งการสั่นของคลื่นซึ่งมีความถี่มากกว่า 550 Hz ได้ เมื่อระบบมอเตอร์เหนี่ยวนำกำลังสูงหยุด แรงดันไฟกระชากอาจเกิดขึ้นได้ ในขณะนี้การป้องกันจะถูกกระตุ้น

ขอแนะนำให้ติดตั้งเพื่อลดฮาร์โมนิคความถี่สูงและแก้ไขค่าสัมประสิทธิ์ของระบบ ความสำคัญของการติดตั้งคือการลดการสูญเสียสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าและความร้อนที่ไม่พึงประสงค์ของเครื่อง

โช้กเครือข่ายมีข้อดี การเหนี่ยวนำอุปกรณ์ที่เลือกอย่างถูกต้องช่วยให้คุณมั่นใจได้ว่า:

• การป้องกันตัวแปลงความถี่จากแรงดันไฟกระชากและความไม่สมมาตรของเฟส
• อัตราการเติบโตของกระแสลัดวงจรลดลง
• อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้น

คุณสามารถนึกถึงตัวเก็บประจุเป็นตัวบล็อกได้ ดังนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุจึงสามารถทำหน้าที่เป็น:

• ความถี่ต่ำหากคุณเชื่อมต่อแบบขนานกับแหล่งกำเนิด
• ความถี่สูงหากเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับแหล่งกำเนิด

ในวงจรที่ใช้งานจริง อาจจำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเพื่อจำกัดการไหลของอิเล็กตรอนและบรรลุจุดตัดความถี่ที่เหมาะสม

2. ตัวกรองรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EMR)

คุณใช้ที่กรองชาในการชงชาหรือไม่? ใช้เพื่อป้องกัน “สิ่งที่ไม่พึงประสงค์!” องค์ประกอบจากการเข้าสู่ระบบของคุณ มีปรากฏการณ์ไม่พึงประสงค์มากมายในวงจรไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ความถี่ต่างกัน

ไดรฟ์ไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ไฟฟ้าถือเป็นโหลดแบบแปรผัน อุปกรณ์เหล่านี้และการเหนี่ยวนำของสายไฟทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงและเป็นผลให้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายเคเบิลซึ่งส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ

นี่คือตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดสองเส้น (หรือมากกว่า) ซึ่งกระแสไหลในทิศทางตรงกันข้าม การใช้อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุมีข้อดีหลายประการ มีความน่าเชื่อถือมากกว่าและสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิการทำงานต่ำสุด ทั้งหมดนี้ช่วยให้คุณยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ ความเหนี่ยวนำต่ำและขนาดที่เล็กยังเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกด้วย

สมัครในกรณีที่:

• สายเคเบิลยาวสูงสุด 15 ม. จากตัวแปลงความถี่ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า
• มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเสียหายต่อฉนวนของขดลวดมอเตอร์เนื่องจากแรงดันไฟกระชากเป็นจังหวะ
• ใช้หน่วยเก่า
• ในระบบที่มีการเบรกบ่อยครั้ง
• ความก้าวร้าวของสิ่งแวดล้อม

ที่ความถี่สูงพอสมควร แรงดันไฟฟ้าตกแทบจะเป็นศูนย์ และตัวเก็บประจุจะทำงานเหมือนวงจรเปิด แผ่นกรองทำในรูปแบบของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าพร้อมตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ โดยพื้นฐานแล้วจะใช้เพื่อลดแบนด์วิดท์ ความไม่เสถียร และแก้ไขอัตราการสเลว์ของ Uout

การพูด ด้วยคำพูดง่ายๆสำลักปกติมาจากคำว่า "สำลัก" และยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันเพราะอธิบายวัตถุประสงค์ได้ค่อนข้างแม่นยำ ลองนึกถึงวิธีที่ "กำปั้น" รัดรอบสายไฟเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงกระแสอย่างกะทันหัน

4. ตัวกรองไซน์

กระแสสลับคือคลื่น ซึ่งเป็นการรวมกันของไซน์และโคไซน์ คลื่นไซน์ที่ต่างกันมีความถี่ต่างกัน หากคุณรู้ว่ามีความถี่ใดอยู่ซึ่งจำเป็นต้องส่งหรือลบออก ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นการรวมกันของคลื่นที่ "มีประโยชน์" นั่นคือไม่มีเสียงรบกวน ซึ่งจะช่วยทำความสะอาดสัญญาณปัจจุบันได้ในระดับหนึ่ง ตัวกรองคลื่นไซน์เป็นการผสมผสานระหว่างองค์ประกอบตัวเก็บประจุและอุปนัย

หนึ่งในมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าคือการใช้อุปกรณ์ไซน์ซอยด์ อาจจำเป็น:

• ด้วยไดรฟ์กลุ่มพร้อมตัวแปลงเดียว
• เมื่อใช้งานโดยมีการเชื่อมต่อสวิตช์ขั้นต่ำด้วยสายเคเบิล (ไม่มีตะแกรง) ของมอเตอร์ไฟฟ้า (เช่น การเชื่อมต่อผ่านวิธีเดซี่เชนหรือแหล่งจ่ายไฟเหนือศีรษะ)
• เพื่อลดการสูญเสียของสายยาว

วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์คือเพื่อป้องกันความเสียหายต่อฉนวนของขดลวดมอเตอร์ไฟฟ้า เนื่องจากการดูดซับพัลส์สูงเกือบสมบูรณ์ แรงดันเอาต์พุตจึงอยู่ในรูปไซนัส การติดตั้งที่ถูกต้องก็คือ ด้านที่สำคัญเพื่อลดสัญญาณรบกวนของเครือข่ายและการแผ่รังสี ทำให้สามารถใช้สายไฟยาวและช่วยลดระดับเสียงได้ ความเหนี่ยวนำต่ำยังหมายถึงขนาดที่เล็กลงและมากขึ้น ราคาต่ำ- อุปกรณ์ได้รับการออกแบบโดยใช้วิธีการกรอง dU/dt โดยมีค่าความแตกต่างที่มากขึ้นในมูลค่าขององค์ประกอบ

5. ตัวกรองโหมดทั่วไปความถี่สูง

ถ้าคลื่นไซน์แรงดันไฟฟ้าบิดเบี้ยวทำงานเป็นชุดของสัญญาณฮาร์มอนิกที่เพิ่มเข้าไปในความถี่พื้นฐาน วงจรกรองจะยอมให้เฉพาะความถี่พื้นฐานเท่านั้นที่ส่งผ่านได้ โดยจะปิดกั้นฮาร์โมนิคที่สูงขึ้นโดยไม่จำเป็น อุปกรณ์กรองอินพุตได้รับการออกแบบมาเพื่อลดเสียงรบกวนความถี่สูง

อุปกรณ์แตกต่างจากที่กล่าวไว้ข้างต้นในการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ในลักษณะที่สำคัญที่สุดการลดเสียงรบกวนทำได้โดยการปฏิบัติตามกฎการต่อสายดินที่จำเป็นในตู้ไฟฟ้า

วิธีการเลือกตัวกรอง EMC อินพุตและเอาต์พุตที่ถูกต้อง

ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นอยู่ที่ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงสูง EMC ใช้ในอุปกรณ์ที่มีแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง คุ้มค่าที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดของคำแนะนำสำหรับวงจรควบคุมเฉพาะของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส มี หลักการทั่วไปการพิจารณาความถูกต้องของการเลือก

โปรดทราบว่ารุ่นที่เลือกจะต้องเป็นไปตาม:

• พารามิเตอร์ของตัวแปลงความถี่และเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ
• ระดับการลดสัญญาณรบกวนจนถึงขีด จำกัด ที่ต้องการ
• พารามิเตอร์ความถี่ วงจรไฟฟ้าและการติดตั้ง
• คุณสมบัติของการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า
• ความเป็นไปได้ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าของแบบจำลองเข้ากับระบบควบคุม ฯลฯ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการปรับปรุงคุณภาพ เครือข่ายไฟฟ้าคือการดำเนินการในขั้นตอนการออกแบบ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือในกรณีที่มีการเบี่ยงเบนอย่างไม่สมเหตุสมผลจากการตัดสินใจในการออกแบบ ความผิดก็ตกอยู่บนไหล่ของช่างไฟฟ้าทั้งหมด

การตัดสินใจที่ถูกต้องในการเลือกประเภทของตัวแปลงความถี่ร่วมกับอุปกรณ์กรองที่เหมาะสม จะช่วยป้องกันปัญหาส่วนใหญ่ในการทำงานของระบบส่งกำลัง

ความเข้ากันได้ดีทำได้โดย การเลือกที่ถูกต้องพารามิเตอร์ส่วนประกอบ การใช้อุปกรณ์อย่างไม่ถูกต้องอาจเพิ่มระดับการรบกวนได้ ในความเป็นจริง ตัวกรองอินพุตและเอาต์พุตบางครั้งส่งผลเสียต่อกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีอุปกรณ์อินพุตติดตั้งอยู่ในตัวแปลงความถี่ การเลือกอุปกรณ์กรองสำหรับตัวแปลงเฉพาะนั้นดำเนินการตาม พารามิเตอร์ทางเทคนิคและดีกว่าตามคำแนะนำที่เชี่ยวชาญของผู้เชี่ยวชาญ การให้คำปรึกษาอย่างมืออาชีพอาจให้ประโยชน์อย่างมากแก่คุณ เนื่องจากอุปกรณ์ราคาแพงมักจะจับคู่กับอุปกรณ์อะนาล็อกคุณภาพสูงและราคาไม่แพงเสมอ หรือไม่ทำงานในช่วงความถี่ที่ต้องการ

บทสรุป

การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ที่ความถี่สูงเป็นหลัก นี่หมายความว่า งานที่ถูกต้องระบบจะบรรลุผลได้ก็ต่อเมื่อปฏิบัติตามกฎการติดตั้งระบบไฟฟ้าและข้อกำหนดการผลิต และเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ความถี่สูง (เช่น การป้องกัน การต่อสายดิน การกรอง)

เป็นที่น่าสังเกตว่ามาตรการเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงนั้นเป็นชุดของมาตรการ การใช้ตัวกรองเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาได้ อย่างไรก็ตามนี่คือที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพการกำจัดหรือลดการรบกวนที่เป็นอันตรายอย่างมีนัยสำคัญสำหรับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าตามปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เราต้องไม่ลืมด้วยว่าแบบจำลองใดเหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหาหรือไม่นั้น จะต้องพิจารณาจาก "ตรงจุด" หรือโดยการทดลองและการทดสอบ

การสลับแหล่งจ่ายไฟสำรองใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะสร้างแรงดันไฟฟ้าตรงและไฟฟ้ากระแสสลับที่จำเป็นสำหรับแหล่งจ่ายไฟของหน่วยอุปกรณ์โดยการแปลงแรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้วเป็น 220 โวลต์และ 50 เฮิรตซ์
ข้อดีของ UPS เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงแบบเดิมนั้นมาจากการเปลี่ยนหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังที่ทำงานที่ความถี่เครือข่ายอุตสาหกรรม 50 เฮิรตซ์ด้วยหม้อแปลงพัลส์ขนาดเล็กที่ทำงานที่ 16 – 40 กิโลเฮิรตซ์รวมถึงการใช้วิธีการพัลส์เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิแทนการชดเชย สิ่งนี้นำไปสู่การลดน้ำหนักและขนาดของผลิตภัณฑ์ลง 2-3 เท่าและเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของแหล่งที่มามากถึง 80 - 90% ซึ่งหมายความว่าจะช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้อีก
ขั้นตอนสำคัญของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยใช้วงจรรอบเดียวและวงจรพุชพูล
ในทีวีทรานซิสเตอร์รุ่นเก่า เนื่องจากการออกแบบวงจรเฉพาะ จึงมีการใช้ UPS แบบรอบเดียว
UPS แบบรอบเดียวยังใช้ในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำอีกด้วย มากถึง 50 วัตต์และอีกมากมาย
ตัวอย่างที่ดีคือที่ชาร์จต่างๆ สำหรับจ่ายไฟให้กับโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และอื่นๆ อีกมากมาย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความสะดวกในการผลิต ขนาดเล็ก และความน่าเชื่อถือสูง


รูปนี้แสดงแผงเครื่องชาร์จจาก โทรศัพท์มือถือ- แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 110 - 220 โวลต์ เป็นแรงดันตรง 5 โวลต์

การเพิ่มกำลังของ UPS แบบรอบเดียวกลับกลายเป็นว่าไม่ได้ผลเนื่องจากการเติบโต ขนาดโดยรวมและมวลชน หม้อแปลงพัลส์(เมื่อเทียบกับวงจรพุช-พูล) และข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับทรานซิสเตอร์หลัก (ไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟฟ้า)
UPS แบบพุชดึงถูกใช้ที่ความจุ จากไม่กี่วัตต์ไปจนถึงหลายร้อยวัตต์ เนื่องจากความเรียบง่ายและความคุ้มค่า
ตัวอย่างการใช้ตัวแปลงแบบพุชพูล:

หลอดประหยัดไฟมีกำลังไฟ 20 วัตต์

ทรงพลัง บล็อกคอมพิวเตอร์โภชนาการ

วงจรยูพีเอสรอบเดียว

วงจรยูพีเอสรอบเดียวคือตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าหลักกระแสสลับ (หรือแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่โดยตรง) ของค่าหนึ่งไปเป็นแรงดันไฟฟ้าโดยตรง (แก้ไข) ของอีกค่าหนึ่ง
เครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้า HF ที่มีความถี่ 20–100 กิโลเฮิรตซ์สามารถกระตุ้นตัวเองได้ (ออสซิลเลเตอร์ในตัวเอง) หรือตื่นเต้นจากภายนอก (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติม)
ในกำลังไฟต่ำ (สูงสุด 10 วัตต์) และ ยูพีเอสธรรมดาส่วนใหญ่จะใช้คอนเวอร์เตอร์สั่นตัวเองที่น่าตื่นเต้นในตัวเอง
ดูแผนภาพของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งปลายเดี่ยวแบบเรียบง่ายที่ตื่นเต้นในตัวเอง


วงจรยูพีเอสรอบเดียวประกอบด้วย วงจรเรียงกระแส(D1 – D4) พร้อมตัวเก็บประจุแบบปรับเรียบ C1 ในนั้นแรงดันไฟหลัก 220 โวลต์จะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าคงที่ 310 โวลต์ แล้วใช้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแรงดันพัลส์ (ทรานซิสเตอร์ T, หม้อแปลง Tr) พัลส์สี่เหลี่ยมจะถูกสร้างขึ้น จากขดลวดทุติยภูมิ พัลส์สี่เหลี่ยมจะมาถึง วงจรเรียงกระแส(D6) ด้วยตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบ (C5) จะได้แรงดันไฟฟ้าคงที่
การแปลงแรงดันไฟฟ้านั้นเกิดขึ้นบนหม้อแปลงเฟอร์ไรต์ แรงดันไฟขาออกขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของการหมุนในขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า
ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวงจรตัวแปลงรอบเดียวคือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองสูงที่เกิดขึ้นในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงซึ่งเกินแรงดันไฟฟ้าอินพุต Ep 2-4 เท่า ในวงจรดังกล่าว จำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีแรงดันไฟสะสม-อิมิตเตอร์สูงสุดเท่ากับ 700-1,000 โวลต์.

นำมาใช้ วิธีต่างๆลดแรงดันไฟกระชากที่ตัวสะสมทรานซิสเตอร์:
- วงจร RC (C2, R3) เปิดขนานกับขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงและตัวเก็บประจุ C4 ในวงจรขดลวดทุติยภูมิ
— เมื่อใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าด้านออก เช่น การมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) จะสามารถใช้งานยูพีเอสรอบเดียวได้เมื่อโหลดที่เชื่อมต่อเปลี่ยนแปลงภายในช่วงกว้าง (ตั้งแต่ P = 0 ถึง Pmax) ด้วย แรงดันเอาต์พุตคงที่
ยังใช้วิธีการทางเทคนิคอื่น ๆ ในการปกป้องทรานซิสเตอร์หลักจากแรงดันไฟฟ้าเกินอีกด้วย

ข้อดีและข้อเสียของวงจร UPS แบบรอบเดียว

ข้อดี:
- ทรานซิสเตอร์สำคัญตัวหนึ่งในวงจร
- วงจรง่ายกว่าแบบกด-ดึง

จุดด้อย:
— การดึงดูดแม่เหล็กของแกนเฟอร์ไรต์เกิดขึ้นเฉพาะในขั้วเดียวเท่านั้น (การล้างอำนาจแม่เหล็กแบบพาสซีฟของแกน) ซึ่งเป็นผลมาจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของแกนไม่ได้ใช้อย่างเต็มที่ แกนเฟอร์ไรต์ไม่ได้ถูกใช้อย่างเต็มที่ในแง่ของพลังงาน จำเป็นต้องมีช่องว่างในแกนแม่เหล็ก
- ด้วยการสิ้นเปลืองกระแสไฟโดยเฉลี่ยจากเครือข่าย กระแสที่ผ่านทรานซิสเตอร์จะมากกว่า n เท่า (ขึ้นอยู่กับรอบการทำงานของพัลส์) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกทรานซิสเตอร์ที่มีกระแสสูงสุดที่ใหญ่กว่าอย่างเห็นได้ชัด
- แรงดันไฟฟ้าเกินขนาดใหญ่เกิดขึ้นที่องค์ประกอบของวงจรถึง 700 - 1,000 โวลต์
— จำเป็นต้องใช้มาตรการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินพิเศษกับส่วนประกอบวงจร

วงจรยูพีเอสแบบพุชพูล

วงจรยูพีเอสที่สร้างเองแบบพุชดึงประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้าขาเข้าไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ อุปกรณ์สตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม และวงจรเรียงกระแสแรงดันเอาต์พุตพร้อมตัวเก็บประจุตัวกรอง
รูปนี้แสดงวงจรพุชพูลที่เรียบง่ายและแพร่หลายที่สุดของตัวแปลงพัลส์แบบสั่นในตัว - อินเวอร์เตอร์, วงจรฮาล์ฟบริดจ์

เมื่อเปรียบเทียบกับวงจรของออสซิลเลเตอร์ในตัวแบบรอบเดียว ออสซิลเลเตอร์ในตัวแบบพุชพูลจะมีวงจรที่ซับซ้อนมากกว่า

เพิ่ม:

— อุปกรณ์สำหรับสตาร์ทเครื่องกำเนิดพัลส์โดยอัตโนมัติ
- ทรานซิสเตอร์สำคัญอีกอัน
- หม้อแปลงเพิ่มเติม Tr1 สำหรับการควบคุม ทรานซิสเตอร์ที่สำคัญ;
- ตัวเก็บประจุแบบฮาล์ฟบริดจ์สองตัว (C3, C4)
— ไดโอดสองตัว (D5, D8) เพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์จากการพัง

วงจร UPS แบบพุชพูลมีข้อดีมากกว่าวงจรวงจรเดียวหลายประการ:

— แกนเฟอร์ไรต์ของหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 ทำงานด้วยการกลับตัวของสนามแม่เหล็กแบบแอกทีฟ (แกนแม่เหล็กถูกใช้อย่างเต็มที่ในแง่ของกำลัง)
- แรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมและตัวปล่อย Uek บนทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะต้องไม่เกินแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงาน 310 โวลต์
— เมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนจาก I = 0 เป็น Imax แรงดันเอาต์พุตจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย
— ไฟกระชากไฟฟ้าแรงสูงในขดลวดปฐมภูมิมีค่าน้อยมาก และระดับของการรบกวนที่แผ่รังสีจะลดลงตามลำดับ

แม้จะมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น แต่วงจรแบบพุชพูลเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรจังหวะเดียวนั้นง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน

ไมโครวงจร 1182EM2 เป็นตัวแทนของคลาสไฟฟ้าแรงสูง วงจรอิเล็กทรอนิกส์- วัตถุประสงค์หลักของไอซีคือการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์โดยตรงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่แก้ไข
ด้วยเทคโนโลยีที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้สามารถใช้ไมโครวงจรสำหรับเครือข่ายได้ เครื่องปรับอากาศสูงถึง 264 โวลต์

คุณสมบัติของแอพพลิเคชั่น

• ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต AC กว้างตั้งแต่ 18V ถึง 264V
• ช่วงความถี่อินพุตกว้างตั้งแต่ 50 ถึง 400 Hz
• ขีดจำกัดกระแสเอาต์พุต DC: 100 mA

วงจรไมโคร KR1182EM2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟขนาดกะทัดรัดจากเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับชนิดไม่แยก เช่น สำหรับมอเตอร์มีดโกนไฟฟ้า มอเตอร์เสริมสำหรับแหล่งจ่ายไฟสลับเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ เป็นต้น ในรูป 1 แสดงการทำงาน แผนภาพไฟฟ้า- วงจรสวิตชิ่งทั่วไปและไดอะแกรมกำหนดเวลาของไมโครวงจรจะแสดงในรูปที่ 1 2.3.

วงจรไมโครประกอบด้วยไดโอดไฟฟ้าแรงสูง 4 ตัว, ตัวป้องกันคีย์, ตัวป้องกันเสถียรภาพและไดโอดเอาต์พุต ตัวกันโคลงหลักผ่านตัวต้านทาน จำกัด กระแสภายนอก R1 และไดโอดอินพุตเชื่อมต่อตัวเก็บประจุภายนอก C3 เข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลัก AC จนกระทั่งถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโดยซีเนอร์ไดโอดภายนอกที่มีแรงดันพังทลายน้อยกว่า 70 V ที่เชื่อมต่ออยู่ ระหว่างพิน 7 และ 5 ของไมโครวงจร หากไม่ได้ติดตั้งซีเนอร์ไดโอดภายนอก แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกกำหนดโดยซีเนอร์ไดโอดป้องกันภายในและจะเป็น 70-90 V จากนั้นโคลงจะตัดการเชื่อมต่อความจุจากเครือข่ายจนกระทั่งครึ่งคลื่นถัดไปของแรงดันไฟหลัก ในช่วงเวลาที่เหลือ ตัวเก็บประจุ C3 จะจ่ายโหลด รอบการเปิดเครื่องถัดไปของตัวกันโคลงเกิดขึ้นหลังจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตผ่าน 0 V เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตถึงประมาณ 1.5 V มากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุจัดเก็บ ความถี่ในการสลับของโคลงนั่นคือความถี่ในการชาร์จตัวเก็บประจุนั้นถูกกำหนดโดยวงจรสวิตช์ของไดโอดอินพุต - ครึ่งคลื่นหรือเต็มคลื่นและสอดคล้องกับความถี่หรือสองเท่าของความถี่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุต หลักการควบคุมนี้อนุญาตให้ใช้ไมโครวงจรเฉพาะเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้นและช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานปกติของวงจรไมโครเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเปลี่ยนจาก 18 เป็น 264 V และความถี่แรงดันไฟฟ้าอินพุตจาก 48 เป็น 440 Hz ที่อินพุตของวงจรจะได้รับแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งมีระลอกคลื่นที่มีความถี่หรือสองเท่าของความถี่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุตและค่าที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสโหลดและแปรผกผันกับความจุ C3
เอาท์พุตไดโอดได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟกระชากเชิงลบเมื่อใช้งานโหลดแบบเหนี่ยวนำ

แผนภาพการเชื่อมต่อพื้นฐาน

วงจรสวิตชิ่งทั่วไปทำให้สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟแบบเต็มคลื่นสำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตและกระแสเอาต์พุตที่หลากหลาย
ด้านล่างนี้คือรายการส่วนประกอบภายนอก คำอธิบายวัตถุประสงค์ และค่าที่แนะนำ สิ่งเหล่านี้อาจไม่จำเป็นทั้งหมดสำหรับแหล่งพลังงานที่กำหนด
F1 - ฟิวส์ จำเป็นสำหรับการป้องกันไมโครวงจรและโหลดในกรณีฉุกเฉิน อัตราฟิวส์ที่แนะนำคือ 500 mA
R1 - ตัวต้านทานจำกัด จำกัดกระแสของตัวกันโคลงกุญแจและกระแสการชาร์จของตัวเก็บประจุ C3 ค่ากระแสสูงสุด Ui สูงสุด/R1 ไม่ควรเกิน 2.5A
พิกัดและกำลังของ R1 ถูกเลือกตามขอบเขตการใช้งานที่กำหนดไว้ โดยมีเงื่อนไขว่ากระแสประจุสูงสุดจะต้องไม่เกิน ขอแนะนำให้ใช้ตัวต้านทานที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ ค่าแนะนำ R1=150 โอห์ม
C1 - ตัวเก็บประจุตัวกรอง R1 และ C1 สร้างตัวกรองที่ช่วยปรับกระแสไฟกระชากความถี่สูงในแรงดันไฟฟ้าอินพุตให้เรียบขึ้น แนะนำ C1=0.05uF.
จันทร์ - การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน คุณสามารถใช้วาริสเตอร์สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงถึง 120 V หรือหลอดคายประจุ 500 V สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงถึง 240 V
C2 - ตัวเก็บประจุหน่วงเวลา โดยทั่วไปการเชื่อมต่อแหล่งพลังงานกับแรงดันไฟหลักจะไม่ซิงโครไนซ์กับมัน กรณีนี้มักเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าใกล้กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดหรือมากกว่านั้น ไฟฟ้าแรงสูงที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของเครือข่าย
เนื่องจากตัวเก็บประจุถูกคายประจุจนหมด กระแสไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่กว่าจะไหลผ่านวงจรขนาดเล็กเมื่อเทียบกับสถานะคงตัว เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของแหล่งกำเนิดและไม่กระทบต่อคุณลักษณะของมันขอแนะนำให้ปิดกั้นการเปิดใช้งานโคลงจนถึงครึ่งคลื่นถัดไปซึ่งรับประกันโดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 150 pF C2 ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงกว่าเอาต์พุต 10 V หนึ่ง.

C3 - ตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุนี้จะถูกชาร์จสองครั้งในช่วงเวลาของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เวลาที่เหลือจะจ่ายไฟให้กับโหลด ความจุของตัวเก็บประจุถูกเลือกตามสัดส่วนของกระแสโหลดสูงสุดที่ต้องการ การเพิ่มความจุ C3 จะลดการกระเพื่อมของแรงดันเอาต์พุต สำหรับกระแสโหลดสูงสุด แนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุ 470 µF ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงกว่าแรงดันเอาต์พุต 10 V
VD1 - ซีเนอร์ไดโอด มันตั้งค่าระดับแรงดันไฟขาออก ในกรณีที่ไม่มีอยู่ ซีเนอร์ไดโอดป้องกันภายในจะทำงานที่ 70-90 V.

หากจำเป็นต้องเปิดและปิดแรงดันไฟฟ้าขาออกคงที่โดยไม่ต้องปิดแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายอินพุตขอเสนอให้เชื่อมต่อสวิตช์เชิงกลออปโตคัปเปลอร์หรือทรานซิสเตอร์แบบ open-collector กับพิน 7

สำหรับการแยกกัลวานิกจากแหล่งจ่ายไฟหลัก AC สามารถใช้หม้อแปลงแยกได้
หากจำเป็นต้องใช้บัสทั่วไปสำหรับโหลดและแรงดันไฟหลัก ก็สามารถเปิดวงจรในโหมดการทำงานครึ่งคลื่นได้

ความสนใจ!!!

เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟที่ใช้หม้อแปลงแบบทั่วไป แหล่งจ่ายไฟที่ใช้วงจรไมโคร KR1182EM2 ไม่มีการแยกกระแสไฟฟ้า เมื่อพัฒนาการออกแบบที่ต้องการคุณควรคำนึงถึงความจำเป็นในการฉนวนที่เพียงพอ วงจรที่เชื่อมต่อใดๆ จะต้องถือว่าไม่แยกออกจากกัน

โหมดไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต

CJSC “STC ของวิศวกรรมวงจรและเทคโนโลยีบูรณาการ”

• บทความที่เกี่ยวข้อง

• - อุปกรณ์ที่นำเสนอจะรักษาแรงดันไฟฟ้าให้สูงถึง 24V และกระแสสูงถึง 2A พร้อมการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร ในกรณีที่สตาร์ทโคลงไม่เสถียร ควรใช้การซิงโครไนซ์จากเครื่องกำเนิดพัลส์อัตโนมัติ (รูปที่. 2. วงจรโคลงจะแสดงในรูปที่ 1 ทริกเกอร์ Schmitt ประกอบอยู่บน VT1 VT2...
• - พารามิเตอร์ของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแสดงอยู่ในตารางที่ 1 โดยใช้คำย่อต่อไปนี้: Uout - แรงดันเอาต์พุตของตัวควบคุมเพิ่มเติม - ความทนทานต่อแรงดันเอาต์พุต Iout - กระแสเอาต์พุตสูงสุด Type+, Type- - ประเภทของตัวควบคุมสำหรับค่าบวกและ แรงดันลบ Uin...
• - บทความก่อนหน้านี้ดูวิธีการประกอบโวลต์มิเตอร์อย่างง่ายบน Arduino แรงดันไฟจ่าย +5 V ถูกใช้เป็นแหล่งแรงดันอ้างอิง แต่ตัวเลือกในการใช้แรงดันอ้างอิงนี้มีข้อเสียเปรียบ - ความไม่เสถียรของแรงดันไฟจ่ายจะนำไปสู่ ข้อผิดพลาดในกระบวนการ...
• - ผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกที่มีประสบการณ์น้อยในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุสามารถประกอบได้ การออกแบบที่เรียบง่ายตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ประกอบด้วยไฟ LED สามดวง, ซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทาน 4 ตัว ตัวบ่งชี้ช่วยให้คุณประเมินแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็ว การควบคุมทำได้โดยความสว่างของแสงเรืองแสง...
• - เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นสะดวกมากสำหรับการใช้งานในการออกแบบวงจรต่างๆ ที่ไม่ต้องการประสิทธิภาพสูงและกำลังสูง ให้ความน่าเชื่อถือสูงเนื่องจากมีส่วนประกอบภายนอกน้อยลงและระดับเสียงรบกวนต่ำ นอกเหนือจากทุกอย่างในตัวกันโคลงเชิงเส้นหลายตัวแล้ว...

การใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบพัลส์ทำให้สามารถลดขนาดและน้ำหนักของแหล่งพลังงานได้ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างแบบพกพา

ข้าว. 1. การสลับตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

ตัวแปลง (รูปที่ 1) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์จากเครือข่าย 220 V ที่มีการสิ้นเปลืองกระแสไฟสูงถึง 3 A ที่ Uout = 9.2 V (เพื่อให้ได้ 5 หรือ 6 V จากแรงดันไฟฟ้านี้คุณสามารถใช้วงจรโคลงเชิงเส้นมาตรฐานใดก็ได้ ).

ตัวแปลงที่นำเสนอนั้นแตกต่างจากตัวแปลงที่คล้ายกันในเรื่องความเรียบง่ายและการมีการป้องกันแหล่งพลังงานจากการโอเวอร์โหลดในวงจรเอาต์พุตในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

วงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์ประกอบด้วยตัวกรองอินพุต (องค์ประกอบ C1, C2, S3 และ T1) วงจรสตาร์ท (R2, R3, R4, C4, VT1); เครื่องกำเนิดอัตโนมัติ (VT2, VT3, T2, TZ, S5); วงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้าลดลง (VD5, VD6, C12, C13) ตัวแปลงประกอบโดยใช้วงจรฮาล์ฟบริดจ์

ตัวกรองอินพุตของตัวแปลงให้การลดทอนสัญญาณรบกวนโดยเริ่มจากความถี่ 15 kHz มากกว่า 2 เท่า

วงจรทริกเกอร์ใช้ทรานซิสเตอร์ VT1 ในโหมดพังทลายแบบพลิกกลับได้ซึ่งทำให้สามารถสร้างพัลส์สั้น ๆ ที่จำเป็นในขณะที่วงจรเปิดอยู่เพื่อเริ่มการทำงานของสเตจสำคัญ VT2, VT3 ในโหมดออสซิลเลเตอร์ตัวเองที่ความถี่ 30...60 kHz แม้ว่าความถี่ในการทำงานจะมีขีดจำกัดเล็กน้อย แต่สามารถเปลี่ยนได้ตามความจุ C5

ในกรณีที่เกิดการลัดวงจรในวงจรขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง TZ ผลป้อนกลับในตัวสร้างอัตโนมัติจะหยุดชะงักและการสร้างจะถูกขัดจังหวะจนกว่าข้อผิดพลาดจะหมดไป

ประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์ที่กระแสโหลด 2 A คือ 0.74 (ที่กระแส 4 A - 0.63)

อุปกรณ์สามารถใช้ตัวต้านทานชนิดใดก็ได้ตัวเก็บประจุ C1 ประเภท K73-17 ที่ 630 V; S2, SZ ประเภท K73-9 หรือ K73-17 ที่ 250 V; C4, C5 ประเภท K10-7; C6, C7 ประเภท K50-35 ที่ 250 V; S8, S9 ประเภท K73-9 ที่ 250 V; C10...C12 ประเภท K10-17; C13 รุ่น K52-1V สำหรับ 20 V.

ทรานซิสเตอร์ VT1 สามารถถูกแทนที่ด้วย KT312A, B, V, ทรานซิสเตอร์ VT2 และ VT3 ด้วย KT838A, KT846V

ตัวเหนี่ยวนำ T1 นั้นพันอยู่บนแกนวงแหวนสองแกนขนาดมาตรฐาน K20x12x6 ที่ติดกาวเข้าด้วยกันจากเกรดเฟอร์ไรต์ 2000NM ขดลวด 1 และ 2 แต่ละอันประกอบด้วยลวด PEV-2 45 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.25 มม. หม้อแปลง T2 ทำจากแกนวงแหวนสองแกนขนาดมาตรฐาน K10x6x3 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ 2000NM ติดกาวเข้าด้วยกัน การม้วน 1 ประกอบด้วย 60 รอบ การม้วน 2 และ 3 - 15 รอบของลวด PELSHO-0.15 แต่ละเส้น (แตะในการม้วน 2 เพื่อดูกระแสป้อนกลับปัจจุบันจากรอบที่สาม) สำหรับการผลิตข้อกำหนดทางเทคนิคนั้น มีการใช้แกนวงแหวน K28x16x9 (2000NM) ขดลวด 1 พันด้วยลวด PEV-2 250 รอบ 0.25 ขดลวด 2 และ 3 - 22 รอบด้วยลวด PEV-2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.51 มม.

เมื่อทำหม้อแปลงก่อนที่จะพันสายไฟจำเป็นต้องปัดขอบคมของแกนด้วยไฟล์แล้วห่อด้วยผ้าเคลือบเงา ขดลวดจะดำเนินการแบบเลี้ยวต่อเลี้ยวตามด้วยฉนวนของแต่ละชั้น (ควรใช้เทปฟลูออโรเรซิ่นที่มีความหนา 0.1 มม.)

ไดโอดที่ใช้แล้ว VD1...VD4 สามารถแทนที่ด้วยไดโอดไฟฟ้าแรงสูงชนิดใดก็ได้ ไม่แนะนำให้เปลี่ยนไดโอด VD5 และ VD6 ยกเว้น KD2998V

การสร้างความร้อนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวงจรเกิดขึ้นบนไดโอดเรียงกระแส VD5, VD6 และจะต้องติดตั้งบนหม้อน้ำ ส่วนที่เหลือของวงจรไม่จำเป็นต้องมีแผ่นระบายความร้อน

ตามโครงสร้าง องค์ประกอบทั้งหมดของวงจร ยกเว้นสวิตช์ S1 และไดโอด VD5, VD6 ถูกวางไว้บนแผงวงจรพิมพ์ด้านเดียวขนาด 140x65 มม. โทโพโลยีของแผงวงจรพิมพ์แสดงไว้ในรูปที่ 1 2.

ก่อนที่จะเปิดตัวแปลงเป็นครั้งแรก จำเป็นต้องตรวจสอบเฟสของขดลวดในวงจรฐาน VT2 และ VT3 เพื่อให้สอดคล้องกับแผนภาพ หากตัวแปลงเมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องไม่เริ่มทำงานทันที คุณจะต้องเปลี่ยนขั้วของขดลวด 1 ของหม้อแปลง T2

โดยสรุปแล้วควรสังเกตว่าการใช้ แผนภาพนี้ในวงจรทุติยภูมิสามารถรับแรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ ได้ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนจำนวนรอบในขดลวดทุติยภูมิ 2 และ 3 ของหม้อแปลง TZ ตามสัดส่วน

ข้าว. 5.10 น. โทโพโลยี PCB

ระบบจ่ายไฟที่มีการใช้กระแสไฟแบบดั้งเดิมและไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์พร้อมกันเป็นโซลูชั่นที่ประหยัดสำหรับครัวเรือนส่วนตัว กระท่อมและหมู่บ้านตากอากาศ และสถานที่อุตสาหกรรม

องค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ของคอมเพล็กซ์คืออินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดสำหรับ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งกำหนดโหมดการจ่ายแรงดันไฟฟ้าทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของระบบสุริยะจะต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ

เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณไม่เพียงต้องเลือกรุ่นที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น แต่ยังต้องเชื่อมต่ออย่างถูกต้องด้วย และเราจะดูวิธีการทำเช่นนี้ในบทความของเรา เราจะพิจารณาตัวแปลงประเภทที่มีอยู่และข้อเสนอที่ดีที่สุดในตลาดปัจจุบันด้วย

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์หมุนเวียนร่วมกับแหล่งจ่ายไฟแบบรวมศูนย์มีข้อดีหลายประการ การทำงานปกติของระบบสุริยจักรวาลได้รับการรับรองโดยการทำงานร่วมกันของรุ่นหลัก ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ และหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญ - อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ – อุปกรณ์แปลง ดี.ซี(DC) ที่มาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้กระแสไฟฟ้า 220 โวลต์ที่เครื่องใช้ในครัวเรือนทำงาน หากไม่มีอินเวอร์เตอร์ การสร้างพลังงานก็ไม่มีความหมาย

แผนผังการทำงานของระบบ: 1 – โมดูลแสงอาทิตย์, 2 – ตัวควบคุมการชาร์จ, 3 – แบตเตอรี่, 4 – ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์) พร้อมแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ (AC)

เป็นการดีกว่าที่จะประเมินความสามารถของรุ่นไฮบริดเมื่อเปรียบเทียบกับคุณสมบัติการทำงานของคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุดนั่นคือ "ตัวแปลง" ที่เป็นอิสระและเชื่อมต่อเครือข่าย

ตัวแปลงประเภทเครือข่าย

อุปกรณ์ทำงานบนโหลดของเครือข่ายไฟฟ้าทั่วไป เอาต์พุตจากตัวแปลงเชื่อมต่อกับผู้ใช้ไฟฟ้าซึ่งเป็นเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ

โครงการนี้เรียบง่าย แต่มีข้อจำกัดหลายประการ:

• ความสามารถในการทำงานเมื่อมีไฟ AC ในเครือข่าย
• แรงดันไฟหลักต้องค่อนข้างคงที่และอยู่ภายในช่วงการทำงานของคอนเวอร์เตอร์

ความหลากหลายนี้เป็นที่ต้องการในบ้านส่วนตัวที่มีอัตราภาษี "สีเขียว" ในปัจจุบันสำหรับการใช้พลังงานไฟฟ้า

พารามิเตอร์การเลือกอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์และระบบจ่ายไฟทั้งหมดขึ้นอยู่กับการเลือกพารามิเตอร์อุปกรณ์ที่ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่

นอกจากคุณสมบัติที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว คุณควรประเมิน:

• กำลังขับ;
• ประเภทของการป้องกัน
• อุณหภูมิในการทำงาน
• ขนาดการติดตั้ง
• ความพร้อมใช้งานของฟังก์ชันเพิ่มเติม

เกณฑ์ #1 – พลังงานของอุปกรณ์

การจัดอันดับของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกเลือกโดยพิจารณาจากโหลดสูงสุดบนเครือข่ายและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่คาดหวัง ในโหมดเริ่มต้น ตัวแปลงสามารถส่งกำลังเพิ่มขึ้นในระยะสั้น ณ เวลาที่ทดสอบการใช้งานโหลดแบบคาปาซิทีฟ

ช่วงเวลานี้เป็นเรื่องปกติเมื่อเปิดเครื่องล้างจาน เครื่องซักผ้าหรือตู้เย็น

เมื่อใช้หลอดไฟส่องสว่างและทีวี อินเวอร์เตอร์กำลังไฟต่ำ 500-1,000 วัตต์จะเหมาะสม ตามกฎแล้วจำเป็นต้องคำนวณกำลังรวมของอุปกรณ์ที่ใช้ ค่าที่ต้องการจะระบุโดยตรงบนตัวเครื่องหรือในเอกสารประกอบ

ภาพรวมของความสามารถ โหมดการทำงาน และประสิทธิภาพของการใช้ตัวแปลงมัลติฟังก์ชั่น InfiniSolar ขนาด 3 kW:

ออกแบบ ระบบสุริยะแหล่งจ่ายไฟเป็นงานที่ซับซ้อนและมีความรับผิดชอบ เป็นการดีที่สุดที่จะมอบความไว้วางใจในการคำนวณพารามิเตอร์ที่จำเป็นการเลือกส่วนประกอบที่ซับซ้อนของพลังงานแสงอาทิตย์การเชื่อมต่อและการว่าจ้างให้กับมืออาชีพ

ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบและการใช้อุปกรณ์ราคาแพงอย่างไม่มีประสิทธิภาพ

เลือก ตัวเลือกที่ดีที่สุดตัวแปลงสำหรับการทำงานของระบบจ่ายไฟอัตโนมัติโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์? คุณมีคำถามที่เราไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้หรือไม่? ถามพวกเขาในความคิดเห็นด้านล่าง - เราจะพยายามช่วยเหลือคุณ

หรือบางทีคุณอาจสังเกตเห็นความไม่ถูกต้องหรือไม่สอดคล้องกันในเนื้อหาที่นำเสนอ? หรือคุณต้องการเสริมทฤษฎีด้วยคำแนะนำเชิงปฏิบัติตาม ประสบการณ์ส่วนตัว- เขียนถึงเราเกี่ยวกับเรื่องนี้ แบ่งปันความคิดเห็นของคุณ