Прямий (перетворювачі ZVS, правильно
Документи
Ця робота намагається синтетично представити величезне поле перемикання джерел, поле з
динамічний розвиток, проілюстрований кількістю докторських дисертацій про переключення джерел. В
Багато електронних пристроїв, побутових або промислових, що випускаються сьогодні, можна знайти джерела в комутації.
Через обширність теми я намагався зосередитись на більш обмежених зонах, на інших.
подаючи їх лише для інформації, і я не продовжував теми, висвітлені в багатьох інших роботах (наприклад, теплові розрахунки)
але я зробив бібліографічні посилання.
Стаття в основному стосується операції перемикання джерел, наполягаючи на розумінні
явища, особливо пов’язані з поведінкою імпульсів струму та напруги в ланцюгах індуктивності.
Питання, пов'язані з аналітичним визначенням значень напруги та струму, розмірів
компоненти, не були деталізовані, припускаючи, що читач раніше вивчав статтю [1], для створення
Настійно рекомендую прочитати його. Я намагався охопити необроблені поля в [1], але які містять a
схожість з предметом (наприклад, підсилювачі класу D, перетворювачі частоти) або навіть мають зв’язок
прямий (перетворювачі ZVS, корекція коефіцієнта потужності).
Стаття адресована особливо будівельним технікам та електроніці, студентам, усім, хто має
творчий дух, зацікавлений у переключенні джерел, як хобі чи як професійне завдання, і останнє, але не менш важливе
шинки. Твір має ініціативний характер; завдяки динамічності галузі в повній мірі,
для реалізації нових проектів, з виступами на найвищому рівні техніки, вкрай необхідно вчитися
документація компанії. З листами каталогів або примітками до продуктів можна ознайомитись в Інтернеті
останнього покоління, пропонованих відомими компаніями в цій галузі. Досягнення високопродуктивних, надійних збірок i
дешево можливо лише за допомогою новітніх схем та компонентів (електроніка, матеріали
магнітні, пасивні компоненти), з яких продуктивність хроману постійно зростає. Виділено досить великий простір
представлення реальних схем, виготовлених заводом чи автором, разом із деякими конструктивними вказівками.
Перша версія цієї роботи (неопублікована) була розроблена в 2002 році за наполяганням пізнього V.
Пастухи YO3APG; Поточна версія оновлена та доповнена новішими компонентами та кріпленнями.
Стаття буде опублікована на веб-сайті ЧПУ через щомісячні публікації, щоб забезпечити можливість переформулювання та оновлення деяких
розділи та роз'яснення будь-яких питань, порушених читачами.
Я сподіваюся, що стаття стане цікавим читанням та підмогою для тих, хто вирішить підійти до місця
перемикання джерел, таких як дизайнери, будівельники, усунення несправностей або користувачі.
1. Основні принципи 2. Типи комутаційних джерел 3. Блок-схема комутаційного джерела 4. Порівняння з іншими рішеннями перетворення енергії 5. Типи діаграм 6. Ізольоване джерело зворотного зв'язку 7. Ізольоване пряме джерело 8. Джерело часу лічильника 9. Корекція коефіцієнта потужності 10. Варіатори напруги постійного струму 11. Підсилювач класу D 12. Електронні компоненти, що використовуються для комутації 13. Управління перемикачем
1. управління біполярним транзистором 2. управління транзистором MOSFET 3. управління IGBT 4. імпульсний трансформатор 5. модульоване часом імпульсне формування
14. Нульова комутація напруги (ZVS) 15. Матриця комутатора 16. Допоміжні елементи діаграми
1. управління джерелом живлення 2. обмеження пускового струму 3. включення напруги зворотного зв'язку 4. повільний пуск (плавний пуск) 5. обмеження запитів на перемикання 6. вхідні та вихідні фільтри 7. синхронізація 8. пульт дистанційного керування
17. Стабільність комутації джерел 18. Конкретні схеми комутації джерел 19. Конструктивні задачі
1. силовий трансформатор 2. вибір монтажних компонентів 3. екранування 4. зменшення паразитних муфт
20. Сучасний стан та тенденції розвитку 21. Бібліографія 22. Додатки
У багатьох енергетичних додатках параметри, при яких доступна електроенергія джерела живлення
(напруга, частота, форма хвилі) не зручні для використання або транспортування, тому потрібні зміни
їхні. Звичайно, зміни бажано проводити з якомога кращою ефективністю, а установка (пристрій) така
роблять модифікацію простою у виготовленні, з низькими витратами (виготовлення та експлуатація), малими розмірами
і висока надійність і не викликають електромагнітних порушень. Наприклад, виробництво електроенергії за допомогою
магнітогідродинамічні установки, фотоелектричні панелі або паливні елементи, забезпечує енергію під
форма постійного струму, незручна для транспортування користувачам в умовах існування розподільчої мережі
і трифазний транспорт змінного струму. Зворотна ситуація виникає при транспортуванні енергії "класичного" продукту (с
синхронний генератор на частоті 50-60 Гц) до ізольованих місць (наприклад, на острові), де повинні використовуватися підземні кабелі або
дорогі підводні човни, і рішення для перетворення постійного струму тільки для транспорту (з перетворенням струму
альтернатива пункту призначення) може бути економічно вигідною.
Для перетворення змінного струму від однієї напруги до іншої використовується електричний прилад
трансформатор, який працює за законом індукції: напруга, індукована в котушці, пропорційна
зміна часу потоку через цю котушку. Якщо кілька котушок з'єднані послідовно (утворюючи котушку),
напруга зростає пропорційно їх кількості. Якщо потік виробляється іншою котушкою (первинна = котушка
подається енергією), і цей потік змінюється за часом у вторинній котушці (яка подає енергію до a
споживач) буде отримана напруга. Зміни магнітного потоку виражаються похідною потоку відносно
час (d/dt). Якщо первинний потік має синусоїдальне коливання часу, вторинна напруга також буде синусоїдальним.
Апарат, що складається з первинної котушки, магнітно з'єднаної із вторинною котушкою, із (можливо) сердечником
магнітний матеріал, його називають трансформатором. Для ідеального трансформатора (без втрат) коефіцієнт напруги
задається відношенням кількості витків.
Up/Us = Np/Ns є основним співвідношенням для ідеального порожнього трансформатора. при вагітності (коли є перебіг
поглинається споживачем, підключеним до вторинної котушки) напруга на клемах зменшується (через падіння на
опір витоків і кричущих реагентів - відповідає потоку, створеному мером, але який не є
замикається через вторинну котушку і втрати в сердечнику.). Для трансформаторів великої потужності в мережах електромереж
транспортувати і розподіляти, ці втрати дуже малі (процентні частки), і трансформатор може
вважає ідеальним. Трансформатор - ідеальне рішення для того випадку, коли вас цікавить лише зміна напруги.
Однак існує ряд застосувань, коли класичний трансформатор не відповідає, наприклад, ситуації, в якій
розмір і маса трансформатора повинні бути зменшені. Для трансформатора в трансформаторній станції, земля
і калібр не є обмежуючим фактором, але у випадку трансформатора, встановленого на транспортному засобі, його маса
знижує продуктивність цього автомобіля. Якщо це літак або ракета, на кожен кілограм
транспортований, крім того, призводить до значного збільшення операційної ціни, зусилля щодо зниження виправдані
маси і калібру. Які способи зменшити розмір і масу трансформатора? Для
повинна бути передбачена певна передана потужність для певного виробу зі струмом напруги. Струм визначає переріз
вимагається від провідника. Зменшуючи перетин, втрати та робоча температура зростають, тому для
збільшення щільності струму (враховуючи, що практично не можна використовувати інші матеріали, крім Cu), єдине рішення
- це інтенсифікація охолодження у поєднанні із застосуванням ізоляційних матеріалів з підвищеною стійкістю до температури
(дорого). Напруга в котушці обмотки становить d/dt, її збільшення припускає або збільшення максимальної індукції
дозволена сердечником (обмежена можливостями магнітного матеріалу індукції насичення Bs, втрат) або
швидкість варіації - за рахунок збільшення робочої частоти. Тут є всі можливості, дозволені законом
індукції, практично доступним є лише збільшення частоти (використовується лише збільшення щільності струму
У дуже особливих випадках - для надпровідникових обмоток і використання безжильного трансформатора
тому він не має індукції насичення - це допускається лише в ситуації, коли дуже високий струм намагнічування не
є обмежуючим фактором - для налаштованих трансформаторів, що працюють на радіочастоті). Коефіцієнт зниження
розміри не дорівнює коефіцієнту збільшення частоти, особливо через сердечник - якщо ні
використання іншого матеріалу повинно бути зменшено індукцією, щоб обмежити втрати в сердечнику, а якщо використовується а
спеціальний матеріал для високих частот (екранований), він має значно нижчу індукцію. Також в
високі частоти починають проявлятися і плівковий ефект, що вимагає фракціонування провідника
обмотка в декілька ізольованих проводів, з'єднаних паралельно (високочастотний li), що зменшує коефіцієнт заповнення
корпусу (звивне вікно). Вибір робочої частоти є питанням компромісу між багатьма
протилежні сухожилля; із збільшенням продуктивності компонентів ми спостерігаємо збільшення робочої частоти