مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، تطورت تكنولوجيا العاكس على نطاق أوسع. كما تطورت الأبحاث حول إمدادات الطاقة العاكس. في الوقت الحاضر ، بالإضافة إلى محولات تردد الطاقة ، بدأت المحولات عالية التردد أيضًا في احتلال سوق تطوير إمدادات الطاقة العاكس ومن المتوقع أن تحل محل محولات تردد الطاقة. على الرغم من أن المحولات عالية التردد تعوض عن أوجه القصور في محولات تردد الطاقة مثل الحجم الكبير والتردد المنخفض والكفاءة المنخفضة ، إلا أنها لا تزال غير قادرة على استبدال دور محولات تردد الطاقة بالكامل. بالمقارنة مع المحولات عالية التردد ، تتمتع محولات تردد الطاقة بمزاياها الفريدة. يقترح هنا مخطط تصميم مستقل لإمدادات الطاقة العاكس يعتمد على محول تردد الطاقة.
1. العاكس تصميم هيكل امدادات الطاقة
الشكل 1 عبارة عن مخطط كتلة لإمداد طاقة عاكس يعتمد على تقنية تعديل عرض النبضة (PWM). تختار الدائرة بأكملها مدخلات التيار المستمر ذات الجهد المنخفض وتحولها إلى جهد التيار المتردد من خلال دائرة العاكس ذات الجسر الكامل. يتم تعزيزه إلى قيمة الذروة المقدرة بواسطة دائرة تعزيز تردد الطاقة ، ومن ثم يتم إخراج جهد التيار المتردد الذي يلبي المتطلبات من خلال دائرة المرشح. بشكل عام ، يلزم إخراج التيار المتردد 220 فولت / 50 هرتز.
2. العاكس امدادات الطاقة تصميم الدوائر الأجهزة
2.1 تقنية PWM
الأساس النظري لتقنية التحكم PWM هو نظرية النبض. تُستخدم الموجة الجيبية كموجة تعديل لتطبيق موجة تعديل عرض النبضة ثنائية القطب (SPWM) بنفس سعة خرج الموجة الحاملة ويتغير عرض النبضة وفقًا للموجة الجيبية. تتم إضافة إشارة الموجة المربعة هذه إلى المعكوس. يتم التحكم في أنبوب طاقة عاكس الجسر المتغير للتشغيل والإيقاف ، وأخيراً يتم الحصول على شكل موجة إخراج التيار المتردد المثالي. تجعل هذه التقنية دائرة الأجهزة بسيطة وتحسن كفاءة شكل موجة الإخراج. الشكل 2 هو مخطط الأسلاك وشكل موجة SPWM باستخدام جهاز U3988 للتحكم في جسر العاكس. 0UTA و 0UTB هما دبابيس الإخراج لتسلسل نبضات موجة جيبية SPWM. تحتاج الإشارات التي يتم إخراجها بواسطة هذين الدبابيس عمومًا إلى المرور عبر دائرة التحكم الميتة قبل إرسالها إلى العاكس. تغيير الجسر.
2.2 دور محول تردد الطاقة في دائرة العاكس
مدخلات إمدادات الطاقة العاكس تردد الطاقة هو عموما الجهد المنخفض العاصمة ، والذي يستخدم دائرة العاكس جسر كامل للسيطرة على الناتج أس الجهد عن طريق التأثير على تردد التحول من أنبوب تأثير المجال. قيمة الذروة إلى الذروة من الناتج 220 فولت موجة جيبية أس الجهد هو 620V ، في حين أن المدخلات تصحيح الجهد من إمدادات الطاقة العاكس العام هو 310V. من أجل العاكس لإخراج 220V موجة جيبية أس الجهد دون تشويه ، يجب أن يكون الجهد دس أمام العاكس 680 ~ 870V. لأن العاكس العام الجهد المدخلات أصغر بكثير من هذه القيمة ، يجب إضافة محول الإخراج لزيادة الجهد الناتج العاكس فوق قيمة الذروة المقدرة قبل أن يمكن استخدامها ، كما هو مبين في الشكل 3.
تعتمد هذه الدائرة هيكل دائرة تحويل كامل الجسر. إخراج هذا المحول ليس سلكًا حيًا واحدًا وسلكًا محايدًا واحدًا ، ولكن اثنين من الأسلاك الحية. ومع ذلك ، مطلوب سلك محايد بشكل عام عند الاتصال بالحمل. إذا لم يكن هناك محول عزل الإخراج وتم توصيل السلك الحي بشكل صارم بالسلك المحايد ، فلن يعمل مزود الطاقة العاكس بشكل صحيح. يوضح الشكل 4 اتجاه التدفق الحالي خلال الموجة النصفية الإيجابية للمحول غير الناتج.
يمكن ملاحظة من الشكل 4 أنه نظرًا للوصول إلى الخط المحايد ، لا يمر تيار الحمل عبر أنبوب المعدل وأنبوب الطاقة العاكس بعد المرور عبر الحمل ، ولكنه يتدفق مباشرة إلى محطة إدخال الخط المحايد للأنابيب. في هذه الحالة ، الشكل لا يعمل أنبوب الطاقة المعدل والعاكس في المربع المنقط الأوسط. وفقًا لإجراءات العمل العادية ، يجب أن يتدفق تيار الحمل عبر أنبوب المعدل وأنبوب الطاقة العاكس لدائرتي الجسر. يوضح الشكل 5 اتجاه التدفق الحالي عندما يكون هناك نصف موجة موجبة لمحول الإخراج. عندما يتم توصيل نهاية الإخراج بمحول عزل ، يمكن توصيل الطرف الثانوي (نهاية إدخال الحمل) للمحول بالخط المحايد للطاقة الرئيسية ، وبالتالي تشكيل نظام إمداد طاقة موثوق به. يمكن ملاحظة أن محول خرج العزل هو عنصر مهم في دائرة جسر العاكس ، مما يجعل دائرة العاكس موثوقة ومستقرة.
2.3 دائرة الحماية
U3988 وقد بنيت في الجهد المرجعي لحماية انخفاض الجهد وحماية المحموم. فإنه يحتاج فقط إلى تقسيم الجهد من خلال المقاومات. عندما يكون الجهد أقل من الجهد المرجعي ، سيتم تأمين U3988 لوقف إخراج البقول. وبالإضافة إلى ذلك ، من حيث الحماية الحالية ، اعتمادا على الحمل الحالي ، وهناك ثلاث مراحل وظائف الحماية: حماية سريعة ، تأخير قصير وتأخير طويل.
3. أوجه القصور في دائرة الطاقة العاكس
يتم توصيل محول العزل لغرض تحويل الجهد وعزل الخط المحايد ، وليس لديه وظيفة عزل التداخل وطفرة الحمل المؤقت. هناك طبقة عازلة بين الابتدائي والثانوي للمحول. أنها تشكل مكثف C مع قدرة معينة. التفاعل السعوي للمكثف يتناسب عكسيا مع التردد ، أي:
في الصيغة ، Xc هو التفاعل السعوي للسعة الموزعة المكافئة بين المحولات الأولية والثانوية ، في Ω. f هو تردد إشارة التداخل ، في Hz. C هي السعة الموزعة المكافئة بين المحول الأساسي والثانوي ، في F.
يمكن ملاحظة من المعادلة (1) أنه كلما زاد التردد ، كلما كان التفاعل السعوي أصغر ، أي كلما زاد تردد إشارة التداخل ، كان من الأسهل أن يمر المسار السعوي. نظرًا لأن تردد إشارات التداخل العامة مرتفع جدًا ، فيمكن دفعها مباشرةً عبر المحول للتدخل في الحمل. إذا جاء تداخل التردد المنخفض ، فسيؤدي ذلك إلى تغيير حمل التداخل بشكل متناسب وفقًا لنسبة تحويل المحول. نظرًا لأن المحول لا يحتوي على وظيفة مضادة للتدخل ، تتم إضافة مرشحات الإدخال والإخراج عمومًا إلى نهايات الإدخال والإخراج لجسر العاكس.
نظرًا لاتصال محول العزل ، سيتم توصيل الأجهزة منخفضة التردد مثل المحاثات والمكثفات ، مما لا يزيد من حجم الدائرة نفسها فحسب ، بل يزيد أيضًا من استهلاك الطاقة للدائرة ويقلل من كفاءة إخراج الدائرة. مع التطوير التدريجي للأجهزة عالية التردد ومنخفضة السعر مثل المحولات الإلكترونية ، زادت تكلفة إنتاج محولات تردد الطاقة نسبيًا ، كما زادت تكلفة إنتاج لوحات الدوائر المصممة لهذا النظام وفقًا لذلك.
4 الاستنتاج
من خلال التحليل أعلاه ، يتم تقديم هيكل الدائرة وخصائص إمدادات الطاقة العاكس تردد الطاقة بشكل شامل. تجمع هذه الدائرة المصممة بين الوظائف المتقدمة للأجهزة الرقمية ووظيفة العزل لمحول تردد الطاقة لتحقيق الغرض من تصميم الدوائر البسيط والموثوق.