Odpovedi
Princip činnosti a typy měničů napětí
Účelem měničů napětí je regulovat parametry elektrického obvodu pro bezpečné připojení zařízení. Tato zařízení umožňují upravit sílu proudu v síti na úrovně přijatelné pro provoz připojeného zařízení. Použití měničů napětí se liší v závislosti na jejich typu.
Konstrukce a princip činnosti měničů
Funkce měniče napětí jsou snižování a zvyšování vstupního síťového napětí a transformace stejnosměrného proudu na střídavý. To vám umožní upravit provoz zařízení například v případě, kdy je jako zdroj energie při výpadcích proudu použito bateriové úložiště. Vyrovnáním napětí a přeměnou stejnosměrného proudu na střídavý můžete připojit jakékoli zařízení ke zdrojům energie.
Typicky návrh převodníků zahrnuje vstupní filtry, regulátory, spínače, kondenzátory, indukční prvky, diody atd. Princip činnosti je založen na změně šířky elektrických impulsů: konstantní napětí je spínáno s danou frekvencí pomocí regulátoru a poté po vstupu do spínače a filtrů získává výstupní napětí s normovanou amplitudou.
Funkce a typy měničů napětí
Účel měničů napětí závisí na jejich typech.
- Snižovací a zvyšující měniče, ve kterých se náboj akumuluje ve vestavěném indukčním úložném zařízení a vyrovnává parametry sítě při napěťových rázech. Jsou také známé jako transformátory a používají se v napájecích zdrojích pro různá zařízení, od domácností po velké průmyslové aplikace.
- Invertující konvertory nebo invertory mají na výstupu inverzní napětí vzhledem k napájecímu napětí sítě a umožňují vám získat střídavý proud. Účelem těchto měničů napětí je připojit zařízení střídavého proudu do trvalé sítě a zajistit, aby zařízení fungovalo autonomně během výpadku proudu.
- Usměrňovače – převádějí střídavé napětí na stejnosměrné napětí, široce používané v domácnosti, průmyslu, výrobních zařízeních, automobilovém průmyslu, komunikačních systémech, motorech, nářadí.
- Pulzní – podle typu převodu se dělí na pulzně-šířkové a pulzně-frekvenční. První poskytují změnu trvání impulsů bez změny frekvence, druhé – naopak. Taková zařízení mohou pracovat s vysokými hodnotami proudu a používají se ve výkonných elektrických instalacích.
- Integrační měniče se podle způsobu převodu dělí na napěťově-frekvenční (VFC) a napěťově-frekvenční (VFC) zařízení. Tyto převodníky se používají k integraci analogových signálů do digitálních převáděním elektrických impulsů na kódy a naopak.
- Stabilizátory – udržují konstantní úroveň výstupního napětí, aby byl zajištěn správný chod připojených zařízení. Používají se pro zařízení, která vyžadují stálé, stabilní a kvalitní napětí – havarijní, zdravotnická, vojenská technika.
Vyberte různé typy převodníky s různými technickými vlastnostmi naleznete v našem katalogu komponenty pro mikroobvody. Při nákupu zkontrolujte popisy produktů nebo se poraďte s našimi specialisty – to lze provést zavoláním na bezplatné číslo uvedené v horní části stránky nebo prostřednictvím formuláře pro zpětné volání.
Tato stránka používá k ukládání dat soubory cookie. Setrváním na této stránce souhlasíte se zpracováním cookies a osobních údajů.
- Produktový katalog
- zprávy a články
- Informace o společnosti
- výrobci a značky
- platba a doručení
- záruka a certifikáty
- kde koupit?
- stát se partnerem
- Kontaktní informace
- kariéru ve společnosti
Měnič (v úzkém elektrotechnickém smyslu slova) je zařízení pro přeměnu stejnosměrného proudu na střídavý se změnou velikosti efektivní hodnoty napětí. V ještě užším provedení – stejnosměrný měnič napětí (12, 24 nebo 48 V) na 220 V AC.
A konečně v radikálně úzkém smyslu – mašinka, která vám umožní napájet různé domácí spotřebiče určené pro napájení ze sítě z autobaterie, a zkrátka – velmi užitečný a snadno použitelný gadget!
Na základě tvaru výstupního napětí se střídače dělí na následující typy:
Obvod znázorněný na obr. 1, stejně jako komentáře k němu, jsou vypůjčeny z knihy „Practical Circuit Design“ od M. A. Shustova, část „Napěťové měniče“. Obr Obvod jednoduchého měniče napětí 220 V, 50 Hz „Maximální výstupní výkon měniče je 100 W, účinnost až 50 %. Hlavní oscilátor je vyroben podle obvodu tradičního symetrického multivibrátoru, vyrobeného na tranzistorech VT1 a VT2 (KT815). Koncové stupně měniče jsou sestaveny pomocí kompozitních tranzistorů VT3 a VT4 (KT825). Tyto tranzistory jsou instalovány bez izolačních těsnění na společném radiátoru.
Zařízení odebírá proud až 20 A z baterie Jako výkonový transformátor byl použit již hotový síťový transformátor 100 W (průřez střední části železného jádra cca 10 cm2). Měl by mít dvě sekundární vinutí, každé s jmenovitým proudem 8V/10A. Aby byla pracovní frekvence hlavního oscilátoru rovna 50 Hz, jsou zvoleny hodnoty rezistorů R1 a R2″.
Vzhledem k tomu, že multivibrátor generuje meandr se zablokovanými okraji a výkonné emitorové sledovače tento tvar opakují, bude v zátěži proudit střídavý proud připomínající tvar sinusoidy a nejsou nutná žádná další vyhlazovací opatření. Účinnost měniče lze výrazně zvýšit, pokud jsou tranzistory pracující ve spínacím režimu použity jako výkonové stupně spíše než opakovače napětí.
Tato úprava převodníku je na obr. 2. Obr.
Obr Obvod jednoduchého měniče napětí se zvýšenou účinností Princip činnosti převodníku je stejný jako u předchozího zařízení. Hlavní generátor (T1, T2) generuje dvě parafázová napětí s frekvencí 50 Hz. Napětí z výstupů hlavního oscilátoru jsou přiváděna do dvou klíčových stupňů stejného typu (T3, T4), které spínají napětí na primárním vinutí transformátoru. Vzhledem k tomu, že multivibrátor generuje obdélníkovou vlnu s blokovanými hranami, klíčové tranzistory pracují s určitým zpožděním, což způsobuje vytvoření určitého druhu modifikovaného sinusového napětí na výstupu měniče. S prvky uvedenými ve schématu je výstupní výkon měniče asi 200 W. Dalšího zvýšení účinnosti a výkonu invertoru lze dosáhnout jednoduchou výměnou bipolárních klíčových prvků za vysoce výkonné tranzistory MOSFET, jak je znázorněno na obr. 2.
Četné a velmi oblíbené invertorové obvody, postavené na specializovaných mikroobvodech pro spínání napájecích zdrojů (např. TL494, TL594 atd.) mají tyto výhody: vysoká účinnost a neméně vysoká frekvenční stabilita, málo závislá na napájecím napětí a vnějších podmínkách. Uveďme jako příklad podobný obvod pulzního měniče napětí +12V až ~220V o výkonu 100W, publikovaný v časopise „Radioconstructor“ 07, 2017. Obr Obvod pulsního měniče napětí +12V až ~220V „Ekvivalentní generační frekvence je 50 Hz a je dána hodnotou odporu rezistoru R5 a kapacitou kondenzátoru C5. Rezistor R4 reguluje pracovní cyklus výstupních impulsů. Mohou regulovat výstupní napětí.
Na výstupech mikroobvodu (piny 9 a 10) se uvolňují protifázové pulsy, vzájemně mírně zpožděné, aby v spínacích okamžicích nezpůsobil průchozí proud v obvodu koncového stupně. Impulzy jsou přiváděny do výkonných klíčových tranzistorů s efektem pole VT1 a VT2. Diody VD2 a VD3 chrání tyto tranzistory před emisemi negativního EMF na primárním vinutí pulzního transformátoru T1. Transformátor T1 je hotový nízkofrekvenční výkonový transformátor o jmenovitém výkonu 100W s jedním primárním vinutím na 220V a sekundárním vinutím na 18V s odbočkou ze středu. Vyzkoušet můžete i transformátor se sekundárním vinutím 12V se středovou odbočkou nebo 24V se středovou odbočkou. Ale ve druhém případě se obávám, že výstupní napětí bude o něco nižší než 220V.
Transformátor je zapnutý „zezadu dopředu“, to znamená, že jeho sekundární nízkonapěťové vinutí nyní slouží jako primární a vysokonapěťové primární vinutí slouží jako sekundární.
Po připojení zátěže a multimetru nastavte pomocí rezistoru R4 napětí na zátěži na 220V.“ Mnoho obvodů postavených na TL494, TL594 atd. má přes všechny své výhody často jednu podstatnou nevýhodu. Pokud se nepostaráte o správné nastavení „mrtvého času“ IC (ve výše uvedeném schématu – s rezistorem R4), bude mít napětí na výstupu převodníků tvar blízký tvaru meandru se všemi následné důsledky. Navíc žádné další tlumivky, stejně jako kondenzátory v sekundárním vinutí transformátoru, nepovedou k významnému výsledku! Ale milý soudruhu A.P. Semyan nás ve své knize „500 Circuits for Radio Amateurs“ potěšil originálním návrhem obvodu s vytvořením modifikované sinusovky pomocí digitálního mikroobvodu 561IE8 (obr. 4).
Obr Schéma pulzního měniče napětí na IC 561IE8 Na prvcích DD1.1, DD1.2 je osazen hlavní oscilátor s frekvencí 500 Hz. Dělič na DD2 generuje dvě pulzní sekvence s frekvencí 50 Hz s fázemi posunutými o 180° pro ovládání výkonových spínačů VT1 a VT2 push-pull měniče. Aby se zabránilo spínacím proudům mezi vypnutím jednoho spínače a zapnutím druhého, existuje „mrtvá zóna“ rovnající se 10 % trvání periody. Když je na vstup „Lock“ přivedena vysoká úroveň (logická „1“), obě tlačítka výstupu jsou uzamčena.
Výstupní výkon měniče je omezen výkonem výkonového transformátoru T1 a maximálním přípustným proudem výstupních tranzistorů.
Transformační koeficient výkonového transformátoru Kt = 20. Jako výstupní tranzistory jsou vhodné IRFZ034 (15A), IRFZ044 a RG723A (30A), IRFZ046 (50A), IRFP064 (100A). Pro spolehlivost zařízení se doporučuje mít dvojnásobnou proudovou rezervu a trojnásobnou napěťovou rezervu. Silové obvody by měly být co nejkratší a vyrobeny z vodičů příslušného průřezu. Vytváření převodníků s čistou sinusovkou 50 Hz obvykle zahrnuje použití mikrokontrolérových gadgetů, což činí úvahy o této problematice (pro nás udatné elektrotechniky) tak jednoduché a nevhodné v rámci tohoto článku.
 |  |