Načelo delovanja pulznega regulatorja napetosti

Impulzni regulator napetosti je naprava z visoko učinkovitostjo in rahlo generira toploto. Lahko ustvarja tokovni tok v širokem razponu in hkrati nima večje teže in dimenzij.

Splošne informacije

Kakšen je? Stabilizator lahko opravlja svojo funkcijo s spreminjanjem trajanja impulzov. Poleg tega je na voljo funkcija nadzora njihove frekvence. Zaradi tega se razlikuje tako imenovana širinska regulacija. Imenuje se tudi frekvenca pulza. To pomeni, da naprave delujejo v kombiniranem načinu. Na izhodu stabilizatorja je napetost predstavljena kot valovanje. Zato ni primeren za hranjenje potrošnika. Poravnajte pred vklopom. V ta namen se uporabljajo kapacitivni filtri. Za izračun povprečne napetosti so uporabljeni štirje parametri:

• trajanje obdobja;
• odpornost potrošnikov;
• trajanje impulza;
• tekoči tok na obremenitvi (v amperih).

Odvisno od induktivnosti lahko preneha teči skozi filter pred naslednjim impulzom. V tem primeru pravijo, da je spremenljiva. Če nadaljuje tok, je tok konstanten. Če so impulzi neznatni, je bolje izbrati spremenljivko. Če pa obstaja preobčutljivost, bo primeren le enosmerni tok (to povzroči velike izgube žic in navijanje dušilke).

Struktura naprave

Torej, zdaj je znano, kaj je pulzni regulator napetosti. Načelo delovanja te naprave je povezano z njegovo strukturo. Naprava je sestavljena iz:

• izravnalni filter (popravi napetostni impulz na izhodu);
• naprave za pretvorbo;
• generator;
• primerjavo naprave (daje signale razliko med vhodom in izhodom).

Kako poteka delo?

Vedno je mogoče uporabiti le dva elementa: pretvornik in filter. Vendar pa je treba upoštevati, da v praksi dolgoročno delovanje brez primerjalne naprave in glavnega oscilatorja ni. Poleg tega se zadnji dve uporabljata za prilagoditev procesa dela. Zato delujejo vse štiri komponente. V tem primeru se napetost, ki se tvori na izhodu, prenese na napravo za primerjavo. Primerja ga z osnovno vrednostjo. Tako se oblikuje proporcionalni signal. Prenaša se neposredno na generator.

Glavne značilnosti naprave

Glede na delovanje regulatorja impulzne napetosti je treba posebej omeniti proces regulacije. Izvaja se z generatorjem. V njem se diferenčni analogni signal pretvori v pulzacije s spremenljivo trajanjem in konstantno frekvenco. Vendar to ni vedno tako. Če je zagotovljena možnost regulacije frekvenčnega impulza, je njihovo trajanje stalna vrednost. Delovanje generatorja je odvisno od lastnosti oddanega signala. Impulzi, ki jih je ustvaril, se prenašajo na pretvorniške elemente. V tem primeru kontrolni tranzistor deluje v načinu ključa. S spremembo intervala ali frekvence impulzov lahko spremenite napetost obremenitve. Vse je odvisno od lastnosti kontrolnih impulzov. Če je naprava zgrajena na principu releja, se stabilizacijski signal ustvari s sprožilcem. Oglejmo si to možnost podrobneje.

Način delovanja releja

Delovanje regulatorja impulzne napetosti je v tem primeru naslednje: na tranzistor se uporablja stalna napetost, ki deluje kot ključ. Odpre se. Izhodna napetost se dvigne. Naprava za primerjavo začne določati diferenčni signal. Ko je dosežena določena zgornja meja, se spremeni stanje sprožilca. Posledično se kontrolni tranzistor preklopi na izklop. Po tem se bo izhodna napetost zmanjšala. V primeru, da doseže spodnjo mejo, primerjalna naprava ponovno določi diferenčni signal, stanje sprožilca pa se spremeni. Tranzistor se bo vrnil na nasičenost. Potencialna razlika se bo začela povečevati, kakor tudi izhodna napetost. Postopek poravnave se bo začel takoj.

Meja sprožilca se sproži s prilagajanjem amplitude vrednosti napetosti na uporabljeni napravi za primerjavo. In tako bo vedno potekala zaprta zanka. Regulator preklopne napetosti tipa releja ima povečano hitrost, kar ga razlikuje od naprav, ki uporabljajo nadzor širine in frekvence. To dejstvo je njihova najpomembnejša prednost. Vendar ta pristop vedno zagotavlja impulze na izhodu naprave. To je napaka.

Kaj je pulzni regulator napetosti?

In kje se uporabljajo? Takšne naprave so bistvenega pomena pri obremenitvah, katerih razlika je večja od napetosti na izhodu naprav. Kako delujejo? Stabilizator ne zagotavlja galvanske izolacije moči in obremenitve. Sprva tranzistor vstopi v zasičenost. Potem tok teče skozi vezje vzdolž kumulativnega dušilke iz pozitivnega pola. V tem primeru se energija akumulira v magnetnem polju. Obremenitveni tok lahko izprazni kapacitivnost uporabljenega kondenzatorja. In kaj se bo zgodilo, če izklopite preklopno napetost iz tranzistorja? Istočasno se bo premaknil na mejo. Posledica tega bo elektromotorna sila samoindukcije na plin.

Na voljo bo tudi serijsko preklapljanje z vhodno napetostjo in premikanje proti potrošniku. To pomeni, da bo tok tekel skozi našo induktor (dušilko). Na tej točki bo njeno magnetno polje proizvedlo energijo. Treba je opozoriti, da bo kapacitivnost kondenzatorja rezervirana za vzdrževanje napetosti po vstopu tranzistorja v način zasičenosti. Upoštevati je treba, da je dušilec zraka potreben za rezervno energijo, zato ne sme delovati v močnostnem filtru.

Stabilizator s Schmittovim sprožilcem

To je najpreprostejša možnost naprave. Ima najmanjši nabor komponent. Glavno vlogo pri oblikovanju igra sprožilec, ki vključuje primerjalnik. Njena glavna naloga je primerjava razlike izhodnih potencialov z največjo dovoljeno vrednostjo. Načelo delovanja takšne naprave je, da ko se napetost poveča, se sprožilec preklopi na ničelni položaj. Sledi odprtje elektronskega ključa. In v določenem trenutku je treba izprazniti samo dušilko. Ko bo napetost na njej dosegla najmanjšo vrednost, se preklop opravi z enim. Tipka se zapre in trenutni preide.

Treba je opozoriti, da so take naprave precej preproste, vendar se uporabljajo samo v posameznih primerih.

Kaj je regulator nizke napetosti?

Naprave tega tipa so močne in kompaktne naprave. Imajo nizko občutljivost za prevzem potrošnika, konstantno napetost ene vrednosti. Hkrati pa praktično ni galvanske izolacije vhoda in izhoda. Izhodna moč teh naprav je vedno manjša od vhodne napetosti.

Zelo preprosto je sestaviti impulzni regulator napetosti tega tipa z lastnimi rokami. Skratka, shema vezja je naslednja: napetost je povezana, kar se uporablja za krmiljenje vira in vrat tranzistorja. Moral bi se premakniti na položaj nasičenja. Tok od pozitivnega pola prehaja do izravnalne dušilke in obremenitve. V smeri naprej ne pušča. Ko je krmilna napetost izklopljena, se tranzistor ključa izklopi. Po tem je v mejnem položaju. Elektromotorna sila indukcijske nivelirne dušilke blokira pot za spremembo toka skozi vezje. Hkrati pa gre skozi obremenitev, gre vzdolž skupnega prevodnika in se vrne v dušilko. Posledično se napetost zmanjša.

Obračanje stabilizatorja

Ta naprava se uporablja za servisiranje potrošnikov s konstantno napetostjo. Njegova posebnost je, da je polarnost strukture nasproti smeri potencialne razlike na izhodu naprave. Regulator enosmerne napetosti lahko prikaže vrednosti tako nad kot pod oskrbovalnim omrežjem. To je odvisno od nastavitve stabilizatorja. Galvanska izolacija za napajanje in obremenitev ni zagotovljena.

Kako deluje takšna naprava? Najprej je potrebno povezati razliko potencialnih kontrol. To odpre tranzistor med vrati in izvorom. Odprlo se bo in tok teče iz plus v minus. V tem primeru bo dušilec rezerviral energijo zaradi magnetnega polja. Ko je nadzorna razlika potenciala od tipke tranzistorja izklopljena, se bo zaprla. V tem primeru varnostno kopijo kondenzatorska energija in magnetno polje se porabi za tovor.

O prednostih in slabostih

Odvrnemo pozornost od specifičnih struktur in ni pomembno, kaj imamo: visokonapetostni ali nizkonapetostni preklopni regulator, pogledali bomo, kaj na splošno predstavljajo s položaja prednosti in slabosti. Torej, prednosti:

• enostavno doseganje poravnave;
• kompaktne velikosti;
• širok razmik za stabilizacijo;
• visoka učinkovitost;
• stabilnost izhodne napetosti;
• gladka povezava.

Žal, ni bilo brez pomanjkljivosti, med njimi so naslednje nianse:

• kompleksna gradnja;
• prisotnost velikega števila posebnih komponent, ki negativno vplivajo na zanesljivost zasnove;
• naprave je težko popraviti;
• za izbiro želene frekvence je veliko hrupa;
• pogosto obstaja potreba po uporabi nadomestnih električnih naprav.

Zaključek

Pri ustvarjanju modelov, kljub temu, da to ni najlažje, lahko naredite prilagoditve. Na srečo, z izkušnjami, ni tako težko. Želim ustvariti nastavljiv preklopni regulator napetosti, ki bo deloval v različnih območjih? To je mogoče. Vendar pa morate skrbno razmisliti, kako ga izvajati. Dodajte diode, ki obvešča o svetlobnem signalu o delovanju naprave? Preprosto preprosto! Obravnavane sheme se lahko izboljšajo, dovolj je le pokazati potrpljenje, vztrajnost in razumevanje, kaj je treba storiti.