Surse de alimentare comutate - invertoare. Convertor de tensiune de rețea de comutare Filtre de convertizor de frecvență

La dezvoltarea dispozitivului descris mai jos, sarcina a fost crearea unei surse de alimentare de rețea de dimensiuni mici, cu randament ridicat, capabilă să livreze o putere de 1...3,5 W unei sarcini neconectate galvanic la rețea. Aceste cerințe sunt pe deplin îndeplinite de un convertor de tensiune stabilizat cu impulsuri cu un singur ciclu care transferă energie către circuitul secundar în pauze între impulsurile de curent din înfășurarea primară a transformatorului de izolare. Una dintre opțiunile pentru un astfel de dispozitiv este adusă în atenția cititorilor (Fig. 4.3).

Principalele caracteristici tehnice:

Tensiune de ieșire, V................................................. ..... ...........±12

Puterea totală de ieșire, W............................................. ...... 3.5

Frecvența de conversie, kHz.............................................. ..... ......20

Limite pentru modificările tensiunii rețelei,

la care se modifică tensiunea de ieșire

cu cel mult 1%, V................................................ ......... ...................210...250.

Dispozitivul include un redresor de tensiune (VD1) cu un filtru de netezire (R4, SZ, C4), un oscilator principal (DDI.1...DDI.3) cu un circuit de declanșare (R17, C7), un model de impuls dreptunghiular ( DD1.4 ..DD1.6, VT2, VT4), cheie electronică (VT3), transformator de impuls (T1), sursă de curent reglabilă (VT5), dispozitiv de protecție la scurtcircuit (R10, VT1), trei redresoare (VD2. ..VD4 ) și același număr de condensatoare de filtrare (C9...C11). Condensatorii CI, C2 împiedică interferența de la frecvența de conversie să intre în rețea.

Când dispozitivul este conectat la rețea, condensatorii S3, C4 și C7 încep să se încarce. După ce tensiunea de pe ultimul dintre ele atinge aproximativ 3 V, oscilatorul principal (DDI.1...DDI.3) este autoexcitat. Rata de repetiție a impulsurilor sale (în funcție de constanta de timp a circuitului R7, C5) este de aproximativ 20 kHz, forma seamănă cu un dinte de ferăstrău. Modelatorul (DDI.4...DDI.6, VT2, VT4) le convertește în oscilații dreptunghiulare. Deoarece secvențele de impulsuri pe bazele tranzistoarelor VT2 și VT4 sunt antifazate, se deschid strict alternativ, ceea ce asigură un timp minim de deschidere și închidere a tranzistorului VT3. Când acest tranzistor este deschis, un curent crescător liniar trece prin înfășurarea I, iar transformatorul T1 acumulează energie, iar când este închis (nu există curent prin înfășurarea primară), energia acumulată de transformator este convertită în curentul secundar. înfăşurări III...V.

După mai multe cicluri de funcționare a generatorului, se stabilește o tensiune de 8... 10 V pe condensatorul C7 Tensiunea de ieșire a convertorului este stabilizată de o sursă de curent reglabilă realizată pe tranzistoarele ansamblului VT5 (VT5.2 este utilizat ca un. diodă Zener). Când tensiunea fluctuează în rețea sau pe sarcină, tensiunea de pe înfășurarea II se modifică și sursa de curent reglabilă, acționând asupra driverului, modifică ciclul de funcționare al impulsurilor dreptunghiulare bazate pe tranzistorul VT3.

Când curentul de impuls prin rezistorul R10 crește peste o anumită valoare de prag, tranzistorul VT1 se deschide și descarcă condensatorul C6 (care servește la prevenirea funcționării false a dispozitivului de protecție de la supratensiunile scurte de curent care apar atunci când convertorul este pornit, precum și în timpul comutarea tranzistorului VT3). Ca urmare, impulsurile oscilatorului principal nu mai ajung la baza tranzistorului VT3 și convertorul încetează să funcționeze. Când suprasarcina este eliminată, dispozitivul pornește din nou 0,8...2 s după încărcarea condensatoarelor C6 și C7.

Înfășurările transformatorului de impulsuri T1 sunt înfășurate pe un cadru de polistiren cu fir PEV-2-0.12 și plasate într-un miez magnetic blindat B30 din ferită de 2000NM. Înfășurările 1.1 și 1.2 conțin 220 de spire fiecare, înfășurările II, III, IV și V - 19, 18, 9 și, respectiv, 33 de spire. Mai întâi, înfășurarea 1.2 este înfășurată, apoi înfășurările I, IV, III, V și, în final, înfășurarea 1.1. Între înfășurările II, IV, V și 1.1, ecranele electrostatice sunt plasate sub forma unui strat (aproximativ 65 de spire) de sârmă PEV-2-0,12. La asamblarea transformatorului se introduce o garnitură din pânză lăcuită cu grosimea de 0,1 mm între capetele părții centrale a cupelor de ferită. Transformatorul poate fi realizat și pe baza unui miez magnetic blindat de ferită (de aceeași marcă) B22. În acest caz, se folosește firul PEV-2-0.09, iar numărul de spire ale înfășurărilor 1.1 și 1.2 crește la 230. Tranzistorul KT859A poate fi înlocuit cu KT826A, KT838A, KT846A.

Configurarea dispozitivului nu este dificilă. Prin setarea cursorului rezistorului de tăiere R15 în poziția superioară (conform diagramei), porniți convertorul în rețea și setați valorile necesare tensiunii de ieșire cu acest rezistor. Pentru a reduce interferența în circuitele secundare cu o frecvență de conversie (20 kHz), este necesar să se selecteze experimental punctul de conectare al ecranelor electrostatice cu unul dintre firele circuitului primar, precum și punctul de conectare al condensatorului C8. Pentru a face acest lucru, este suficient să conectați unul dintre bornele oricărei înfășurări secundare printr-un miliampermetru de curent alternativ la circuitul primar și să determinați punctele numite pe baza citirilor minime ale dispozitivului.

Un convertor asamblat conform circuitului descris a fost testat pentru a alimenta o sarcină care consumă 10 W de putere. În această versiune, numărul de spire ale înfășurărilor 1.1 și 1.2 a fost redus la 120 (cu miez magnetic B30), condensatoarele SZ, C4 au fost înlocuite cu o capacitate de oxid de 10 μF (tensiune nominală 450 V), rezistența rezistorului R10 a fost redus la 2,7 ohmi, iar rezistența R18 - până la 330 ohmi.

Comutarea surselor de alimentare secundare sunt utilizate pe scară largă în echipamentele de uz casnic și industriale. Sursele de alimentare comutate generează tensiuni directe și alternative necesare pentru alimentarea unităților echipamentelor printr-o conversie cheie a tensiunii redresate redresate de 220 volți și 50 herți.
Avantajul UPS-ului față de o sursă tradițională de alimentare cu transformator este asigurat prin înlocuirea transformatorului de putere care funcționează la o frecvență a rețelei industriale de 50 herți cu un transformator de impulsuri de dimensiuni mici care funcționează la 16 – 40 kiloherți, precum și utilizarea metodelor de impulsuri pentru stabilizarea tensiunilor secundare în locul celor de compensare. Acest lucru duce la o reducere a greutății și dimensiunilor produsului de 2-3 ori și la o creștere a Eficiența sursei de până la 80 - 90% , ceea ce înseamnă că economisește și mai mult energie electrică.
Etapele cheie ale convertorului de tensiune sunt construite folosind circuite cu un singur ciclu și push-pull.
În vechile televizoare cu tranzistori, datorită designului lor specific al circuitului, au fost utilizate UPS-uri cu un singur ciclu.
UPS-urile cu un singur ciclu sunt, de asemenea, utilizate în dispozitivele cu putere redusă până la 50 de wațiși altele.
Un bun exemplu sunt diferitele încărcătoare pentru alimentarea telefoanelor mobile, laptopurilor și multe altele. Sunt utilizate pe scară largă datorită ușurinței lor de fabricare, dimensiunilor mici și fiabilității ridicate.


Imaginea arată placa încărcător din telefon mobil. Transformă tensiunea alternativă 110 - 220 volți în presiune constantă 5 volți.

Creșterea puterii UPS-urilor cu un singur ciclu se dovedește a fi ineficientă din cauza creșterii dimensiunilor totale și a greutății transformatorului de impuls (comparativ cu un circuit push-pull) și a cerințelor crescute pentru tranzistorul cheie (tensiune și curent ridicat).
UPS-urile push-pull sunt utilizate la capacitati de la câțiva wați la sute de wați , datorită simplității și rentabilității lor.
Exemplu de utilizare a unui convertor push-pull:

Lămpi economice cu o putere de 20 wați.

Surse de alimentare puternice pentru computer

Circuit UPS cu un singur ciclu

Un circuit UPS cu un singur ciclu este un convertor de tensiune alternativă de rețea (sau tensiune directă a bateriei) de o valoare în tensiune continuă (redresată) de altă valoare.
Un generator de tensiune HF cu o frecvență de 20-100 kiloherți poate fi autoexcitat (auto-oscilator) sau excitat extern (generator suplimentar).
UPS-urile de putere redusă (până la 10 wați) și simple folosesc în principal un convertor auto-excitant și auto-oscilant.
Vedeți diagrama unei surse de alimentare comutatoare simple, cu un singur capăt, autoexcitată.


Un circuit UPS cu un singur ciclu este format din redresor(D1 – D4) cu condensator de netezire C1. În ea, tensiunea de rețea de 220 de volți este convertită într-o tensiune constantă de 310 de volți. Apoi folosind generator iar tensiunea impulsului (tranzistorul T, transformatorul Tr), sunt generate impulsuri dreptunghiulare. Din înfășurarea secundară ajung impulsuri dreptunghiulare la redresor(D6) cu un condensator de netezire (C5), se obține o tensiune constantă.
Conversia tensiunii în sine are loc pe un transformator de ferită. Tensiunea de ieșire depinde de raportul spirelor din înfășurările primare și secundare ale transformatorului.
Un dezavantaj semnificativ al circuitului convertor cu un singur ciclu este tensiunea mare de auto-inducție indusă în înfășurarea primară a transformatorului, care depășește tensiunea de alimentare de intrare Ep de 2-4 ori. În astfel de circuite sunt necesare tranzistoare care au o tensiune maximă colector-emițător egală cu 700-1000 volți.

Sunt utilizate diferite metode pentru a reduce supratensiunile la colectorul tranzistorului:
- Circuitele RC (C2, R3) sunt pornite paralel cu înfășurarea primară a transformatorului și condensatorul C4 în circuitul secundar.
— atunci când se utilizează dispozitive suplimentare pentru stabilizarea tensiunii de ieșire, de exemplu, modularea lățimii impulsului (PWM), este posibil să se opereze un UPS cu un singur ciclu atunci când sarcina conectată se modifică într-un interval larg (de la P = 0 la Pmax) cu o tensiune de ieșire constantă.
Sunt utilizate și alte metode tehnice pentru protejarea tranzistorului cheie de supratensiune.

Avantaje și dezavantaje ale unui circuit UPS cu un singur ciclu.

Pro:
- un tranzistor cheie în circuit,
- circuitul este mai simplu decât push-pull.

Minusuri:
— magnetizarea miezului de ferită are loc doar într-o polaritate (demagnetizarea pasivă a miezului), drept urmare inducerea magnetică a miezului nu este utilizată pe deplin. Miezul de ferită nu este utilizat pe deplin în ceea ce privește puterea. Este necesar un spațiu în miezul magnetic.
- cu un consum mediu de curent din rețea, curentul prin tranzistor este de n ori mai mare (în funcție de ciclul de lucru al impulsurilor) și de aceea este necesar să se selecteze un tranzistor cu un curent maxim evident mai mare.
- pe elementele circuitului apar supratensiuni mari, ajungand la 700 - 1000 volti.
— este necesar să se aplice măsuri speciale de protecție la supratensiune pe elementele circuitului.

Circuit UPS push-pull

Circuitul UPS cu autogenerare push-pull constă dintr-un redresor de tensiune de intrare AC de 220 volți, un dispozitiv de pornire a generatorului, un generator de impulsuri dreptunghiulare și un redresor de tensiune de ieșire cu un condensator de filtru.
Figura prezintă cel mai simplu, cel mai comun circuit push-pull al unui convertor de impulsuri auto-oscilant - invertor, circuit în jumătate de punte.

În comparație cu circuitul unui auto-oscilator cu un singur ciclu, un auto-oscilator push-pull are un circuit mai complex.

Adăugat:

— dispozitiv pentru pornirea automată a generatorului de impulsuri;
- un alt tranzistor cheie;
— transformator suplimentar Tr1, pentru comanda tranzistoarelor cheie;
— două condensatoare semi-punte (C3, C4);
— două diode (D5, D8) pentru a proteja tranzistoarele împotriva defecțiunii.

Circuitul UPS push-pull are o serie de avantaje față de circuitul cu un singur ciclu:

— miezul de ferită al transformatorului de ieșire Tr2 funcționează cu inversare activă a magnetizării (miezul magnetic este utilizat cel mai pe deplin din punct de vedere al puterii);
— tensiunea colector-emițător Uek pe fiecare tranzistor nu depășește tensiunea sursei de alimentare de 310 volți;
— când curentul de sarcină se modifică de la I = 0 la Imax, tensiunea de ieșire se modifică ușor;
— supratensiunile de înaltă tensiune în înfășurarea primară sunt foarte mici, iar nivelul de interferență radiat este în mod corespunzător mai scăzut

În ciuda complexității crescute, circuitul push-pull, în comparație cu circuitul cu o singură cursă, este mai ușor de configurat și de operat.

În timpul funcționării motorului, apar adesea fenomene nedorite, numite „armonici superioare”. Acestea afectează negativ liniile de cablu și echipamentele de alimentare și conduc la funcționarea instabilă a echipamentului. Acest lucru are ca rezultat utilizarea ineficientă a energiei, îmbătrânirea rapidă a izolației și reducerea proceselor de transmisie și generare.

Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se respecte cerințele de compatibilitate electromagnetică (EMC), a căror implementare va asigura stabilitatea mijloace tehnice La impacturi negative. Articolul face o scurtă excursie în domeniul ingineriei electrice legată de filtrarea semnalelor de intrare și de ieșire ale unui convertor de frecvență (FC) și de îmbunătățirea caracteristicilor de performanță ale motoarelor.

Ce este zgomotul electromagnetic?

Ele apar literalmente din toate antenele metalice care colectează și radiază unde de energie dezorientatoare. ȘI Celulare Desigur, acestea induc și unde magnetoelectrice, așa că atunci când avionul decolează/aterizează, însoțitorii de bord sunt rugați să închidă echipamentul.

Zgomotele sunt împărțite în funcție de tipul sursei de origine, spectrul și caracteristicile lor. Datorită prezenței conexiunilor de comutare, câmpurile electrice și magnetice din diferite surse creează diferențe de potențial inutile în linia de cablu, care se acumulează pe unde utile.

Interferența care apare în fire se numește antifază sau mod comun. Acestea din urmă (se mai numesc și asimetrice, longitudinale) se formează între cablu și pământ și afectează proprietățile izolatoare ale cablului.

Cele mai comune surse de zgomot sunt echipamentele inductive (conțin bobine), cum ar fi motoarele cu inducție (IM), releele, generatoarele etc. Zgomotul poate „conflict” cu unele dispozitive, inducând curenți electrici în circuitele acestora, provocând defecțiuni în funcționare.

Cum este legat de zgomot convertorul de frecvență?

Convertoare pentru motoare asincrone cu un mod de funcționare care se schimbă dinamic, deși au multe caracteristici pozitive, au o serie de dezavantaje - utilizarea lor duce la interferențe electromagnetice intense și interferențe care se formează în dispozitivele conectate la ele printr-o rețea sau situate în apropiere și expuse la radiații. Adesea, IM este plasat de la distanță de invertor și conectat la acesta cu un fir prelungit, ceea ce creează condiții amenințătoare pentru ca motorul electric să se defecteze.

Cu siguranță cineva a avut de-a face cu impulsuri de la encoderul motorului electric de pe controler sau cu o eroare la utilizarea firelor lungi - toate aceste probleme sunt, într-un fel sau altul, legate de compatibilitatea echipamentelor electronice.

Filtre convertoare de frecvență

Pentru a îmbunătăți calitatea controlului și a slăbi influența negativă, se utilizează un dispozitiv de filtrare, care este un element cu funcție neliniară. Este setat intervalul de frecvență dincolo de care răspunsul începe să slăbească. Din punct de vedere electronic, acest termen este folosit destul de des în procesarea semnalului. Acesta definește condițiile restrictive pentru impulsurile de curent. Funcția principală a generatorului de frecvență este de a genera oscilații utile și de a reduce oscilațiile nedorite la nivelul specificat în standardele relevante.

Există două tipuri de dispozitive în funcție de locația lor în circuit, numite intrare și ieșire. „Intrare” și „ieșire” înseamnă că dispozitivele de filtrare sunt conectate la partea de intrare și de ieșire a convertorului. Diferența dintre ele este determinată de aplicarea lor.

Intrările sunt folosite pentru a reduce zgomotul în linia de alimentare prin cablu. Acestea afectează și dispozitivele conectate la aceeași rețea. Ieșirile sunt destinate suprimării zgomotului pentru dispozitivele situate în apropierea invertorului și care folosesc aceeași masă.

Scopul filtrelor pentru un convertor de frecvență

În timpul funcționării unui convertor de frecvență - un motor asincron, se creează armonici superioare nedorite, care, împreună cu inductanța firelor, duc la o slăbire a imunității la zgomot a sistemului. Datorită generării de radiații, echipamentele electronice încep să funcționeze defectuos. Cele care funcționează activ asigură compatibilitatea electromagnetică. Unele echipamente sunt supuse unor cerințe crescute pentru imunitate la zgomot.

Filtrele trifazate pentru generatoarele de frecvență vă permit să minimizați gradul de interferență condusă într-o gamă largă de frecvență. Ca rezultat, motorul electric se potrivește bine într-o singură rețea în care sunt implicate mai multe echipamente. Filtrele EMC trebuie amplasate la un nivel suficient distanta scurta la intrările/ieșirile de putere ale convertizorului de frecvență, datorită dependenței nivelului de zgomot de lungime și metoda de instalare Cablu de alimentare. În unele cazuri sunt instalate.

Filtrele sunt necesare pentru:

• imunitate la zgomot;
• netezirea spectrului de amplitudine pentru a obține un curent electric pur;
• selectarea intervalelor de frecvență și recuperarea datelor.

Toate modelele de convertoare de frecvență vectoriale sunt echipate cu filtrare de rețea. Prezența dispozitivelor de filtrare asigură nivelul necesar de EMC pentru funcționarea sistemului. Dispozitivul încorporat permite interferențe și zgomot minime în echipamentele electronice și, prin urmare, îndeplinește cerințele de compatibilitate.

Absența unei funcții de filtrare într-un convertor de frecvență duce adesea la încălzirea cumulativă a transformatorului de alimentare, modificări ale impulsului și deformarea formei curbei de alimentare, ceea ce provoacă defecțiunea echipamentului.

Dispozitive absolut necesare pentru a asigura funcționarea stabilă a echipamentelor electronice complexe. Între convertizorul de frecvență și rețeaua de alimentare este montat un tampon pentru a proteja linia de armonici mai mari. Este capabil să limiteze aceste oscilații ale undelor, a căror frecvență este mai mare de 550 Hz. Când un sistem puternic de motor cu inducție se oprește, poate apărea o creștere a tensiunii. În acest moment protecția este declanșată.

Se recomandă instalarea pentru a suprima armonicile de înaltă frecvență și a corecta coeficientul sistemului. Importanta instalatiei este reducerea pierderilor in statoarele motorului electric si incalzirea nedorita a unitatii.

Choke-urile de rețea au avantaje. Inductanța dispozitivului selectată corect vă permite să vă asigurați:

• protecția convertizorului de frecvență de supratensiuni și asimetrie de fază;
• rata de creștere a curentului de scurtcircuit scade;
• durata de viață a condensatoarelor crește.

Vă puteți gândi la un condensator ca la un blocant. Prin urmare, în funcție de metoda de conectare a condensatorului, acesta poate acționa ca:

• de joasă frecvență, dacă îl conectați în paralel cu sursa;
• de înaltă frecvență dacă este conectat în serie cu sursa.

În circuitele practice, poate fi necesar un rezistor pentru a limita fluxul de electroni și pentru a obține o frecvență de tăiere adecvată.

2. Filtre de radiații electromagnetice (EMR).

Folosești o strecurătoare de ceai când faci ceai? Este folosit pentru a preveni „nedorite!” elemente de la conectarea la sistemul dumneavoastră. Există multe astfel de fenomene nedorite în circuitele electrice care apar la frecvențe diferite.

Un antrenament electric format dintr-un convertor de frecvență și un motor electric este considerat o sarcină variabilă. Aceste dispozitive și inductanța firelor provoacă generarea de fluctuații de tensiune de înaltă frecvență și, în consecință, radiatie electromagnetica cabluri, care afectează negativ funcționarea altor dispozitive.

Acesta este un inductor cu două (sau mai multe) înfășurări în care curentul curge în direcții opuse. Utilizarea acestui dispozitiv, constând dintr-un inductor și un condensator, are mai multe avantaje. Este mai fiabil și poate fi folosit la cele mai scăzute temperaturi de funcționare. Toate acestea vă permit să creșteți durata de viață a motorului electric. Inductanța scăzută și dimensiunea mică sunt, de asemenea, caracteristicile sale cheie.

Aplicați în cazurile în care:

• Cablurile de până la 15 m lungime sunt întinse de la convertizorul de frecvență la motorul electric;
• există posibilitatea de deteriorare a izolației înfășurărilor motorului din cauza supratensiunii pulsatorii;
• se folosesc unitati vechi;
• în sistemele cu frânare frecventă;
• agresivitatea mediului.

La frecvențe destul de înalte, căderea de tensiune este practic zero și condensatorul se comportă ca un circuit deschis. Filtrul presă este realizată sub forma unui divizor de tensiune cu o rezistență și un condensator. Este folosit în esență pentru a reduce lățimea de bandă, instabilitatea și pentru a corecta rata de variație a Uout.

Vorbitor în cuvinte simple, sufocarea obișnuită provine de la cuvântul „sufoc”. Și este folosit și astăzi pentru că își descrie destul de exact scopul. Gândiți-vă la modul în care un „pumn” se strânge în jurul unui fir pentru a preveni schimbările bruște de curent.

4. Filtre sinusoidale

Curentul alternativ este o undă, o combinație de sinus și cosinus. Diferite unde sinusoidale au frecvențe diferite. Dacă știți ce frecvențe sunt prezente, care trebuie transmise sau eliminate, atunci rezultatul poate fi o combinație de unde „utile”, adică fără zgomot. Acest lucru ajută la curățarea semnalului curent într-o oarecare măsură. Un filtru de undă sinusoidală este o combinație de elemente capacitive și inductive.

Una dintre măsurile pentru a asigura compatibilitatea electromagnetică este utilizarea unui aparat sinusoidal, aceasta poate fi necesară:

• cu o unitate de grup cu un convertor;
• atunci când funcționează cu un minim de conexiuni de comutare cu cabluri (fără ecran) ale motorului electric (de exemplu, conexiune printr-o metodă în lanț sau o sursă de alimentare deasupra capului);
• pentru a reduce pierderile pe cablurile lungi.

Scopul dispozitivului este de a preveni deteriorarea izolatoarelor înfășurării motorului electric. Datorită absorbției aproape complete a impulsurilor înalte, tensiunea de ieșire ia formă sinusală. A lui instalare corectă– un aspect important pentru reducerea interferențelor din rețea și, prin urmare, a emisiilor. Acest lucru permite utilizarea firelor lungi și ajută la reducerea nivelului de zgomot. Inductanța scăzută înseamnă, de asemenea, dimensiuni mai mici și preț mai mic. Dispozitivele sunt proiectate folosind metoda de filtrare dU/dt cu o diferență mai mare în valoarea elementelor.

5. Filtre în mod comun de înaltă frecvență

Dacă o undă sinusoidală de tensiune distorsionată se comportă ca o serie de semnale armonice adăugate frecvenței fundamentale, atunci circuitul de filtru permite trecerea doar frecvenței fundamentale, blocând armonicile superioare inutile. Aparatul de filtrare de intrare este proiectat pentru a suprima zgomotul de înaltă frecvență.

Dispozitivele diferă de cele discutate mai sus într-un design mai complex. Cel mai important mod de a reduce zgomotul este respectarea reglementărilor de împământare impuse în dulapul electric.

Cum să selectați filtrul EMC corect de intrare și ieșire

Avantajele lor distinctive constă în coeficientul lor ridicat de absorbție a zgomotului. EMC este utilizat în dispozitivele cu surse de alimentare comutatoare. Merită să respectați cerințele instrucțiunilor pentru circuitul de control specific al motoarelor asincrone. Exista principii generale, determinând corectitudinea alegerii.

Vă rugăm să rețineți că modelul selectat trebuie să respecte:

• parametrii convertizorului de frecvență și rețelei de alimentare cu energie electrică;
• nivelul de reducere a interferenței la limitele cerute;
• parametrii de frecvență ai circuitelor și instalațiilor electrice;
• caracteristici ale funcționării echipamentelor electrice;
• posibilități de instalare electrică a modelului în sistemul de control etc.

Cel mai simplu mod de a îmbunătăți calitatea reteaua electrica este de a lua măsuri în faza de proiectare. Cel mai interesant lucru este că, în cazul unei abateri nerezonabile de la deciziile de proiectare, vina cade în întregime pe umerii electricienilor.

Decizia corectă cu privire la alegerea tipului de convertizor de frecvență, în combinație cu echipamente de filtrare adecvate, previne apariția majorității problemelor pentru funcționarea motorului.

Asigurarea unei bune compatibilitati se realizeaza prin selectarea corecta a parametrilor componentelor. Utilizarea incorectă a dispozitivelor poate crește nivelul de interferență. În realitate, filtrele de intrare și de ieșire se afectează uneori negativ reciproc. Acest lucru este valabil mai ales atunci când dispozitivul de intrare este încorporat în convertizorul de frecvență. Selectarea unui dispozitiv de filtrare pentru un anumit convertor se realizează în conformitate cu parametri tehniciși mai bine la sfatul competent al unui specialist. Sfaturi profesionale, probabil, vă va aduce beneficii semnificative, deoarece echipamentele scumpe sunt, de fapt, întotdeauna asociate cu un analog de înaltă calitate și ieftin. Sau nu funcționează în intervalul de frecvență necesar.

Concluzie

Interferența electromagnetică afectează echipamentele în principal la frecvențe înalte. Aceasta înseamnă că funcționarea corectă a sistemului va fi atinsă numai dacă sunt respectate specificațiile instalației electrice și de fabricație, precum și cerințele pentru echipamentele de înaltă frecvență (de ex. ecranare, împământare, filtrare).

Este de remarcat faptul că măsurile de creștere a imunității la zgomot sunt un set de măsuri. Folosirea numai a filtrelor nu va rezolva problema. Cu toate acestea, acesta este cel mai mult metoda eficienta eliminarea sau reducerea destul de semnificativă a interferențelor dăunătoare pentru compatibilitatea electromagnetică normală a echipamentelor electronice. De asemenea, nu trebuie să uităm că dacă un anumit model este sau nu potrivit pentru rezolvarea unei probleme este determinat „la fața locului” sau prin experiment și testare.

Microcircuitul 1182EM2 este un reprezentant al clasei de înaltă tensiune circuite electronice. Scopul principal al circuitului integrat este conversia directă a tensiunii alternative de 220 V în tensiune continuă redresată.
Datorită tehnologiei unice, este posibil să se utilizeze microcircuitul pentru alimentare AC de până la 264 V.

Caracteristicile aplicației

• Gamă largă de tensiune de intrare AC de la 18V la 264V
• Gamă largă de frecvență de intrare de la 50 la 400 Hz
• Limita curentului de ieșire DC: 100 mA

Microcircuitul KR1182EM2 este proiectat pentru a crea surse de alimentare compacte dintr-o rețea de curent alternativ de tip neizolat, de exemplu, pentru motoare electrice de ras, motoare auxiliare pentru surse puternice de comutare de rețea etc. În fig. 1 prezintă o schemă electrică funcțională. Schema tipica incluziunile și diagrama de sincronizare a microcircuitului sunt prezentate în Fig. 2.3.

Microcircuitul conține 4 diode de înaltă tensiune, un stabilizator cheie, un stabilizator de protecție și o diodă de ieșire. Stabilizatorul cheie, printr-un rezistor extern de limitare a curentului R1 și diode de intrare, conectează un condensator de stocare extern C3 la rețeaua de curent alternativ până când este încărcat la o tensiune determinată de o diodă zener externă cu o tensiune de avarie mai mică de 70 V, conectată. între pinii 7 și 5 ai microcircuitului. Dacă nu este instalată o diodă zener externă, atunci această tensiune va fi determinată de dioda zener de protecție internă și va fi de 70-90 V. Apoi stabilizatorul deconectează capacitatea de la rețea până la următoarea jumătate de undă a tensiunii de rețea. În timpul ciclului rămas, condensatorul C3 alimentează sarcina. Următorul ciclu de pornire al stabilizatorului are loc după ce tensiunea de intrare trece prin 0 V când tensiunea de la intrarea sa atinge aproximativ 1,5 V mai mult decât cea de la condensatorul de stocare. Frecvența de comutare a stabilizatorului, adică frecvența de încărcare a condensatorului, este determinată de circuitul de comutare al diodelor de intrare - semiundă sau undă completă și corespunde frecvenței sau dublului frecvenței tensiunii de intrare. Acest principiu de control permite utilizarea microcircuitului numai atunci când este conectat la o rețea de curent alternativ și asigură funcționarea normală a microcircuitului atunci când tensiunea de intrare se modifică de la 18 la 264 V și frecvența tensiunii de intrare de la 48 la 440 Hz. La intrarea în circuit se obține o tensiune constantă care are o ondulație cu o frecvență sau dublă față de frecvența tensiunii de intrare și o valoare direct proporțională cu curentul de sarcină și invers proporțională cu capacitatea C3.
Dioda de ieșire este proiectată pentru a suprima supratensiunile negative atunci când funcționează o sarcină inductivă.

DIAGRAME DE BAZĂ DE CONEXIUNE

Un circuit de comutare tipic face posibilă implementarea surselor de alimentare cu undă completă pentru o gamă largă de tensiuni de intrare și curenți de ieșire.
Mai jos este o listă de componente externe, o descriere a scopului acestora și valorile recomandate. Nu toate acestea pot fi necesare pentru orice sursă de alimentare dată.
F1 - Siguranță. Necesar pentru a proteja microcircuitul și sarcina în caz de urgență. Valoarea siguranței recomandate este de 500 mA.
R1 - Rezistor de limitare. Limitează curentul stabilizatorului cheii și curentul de încărcare al condensatorului C3. Valoarea de vârf a curentului Ui peak/R1 nu trebuie să depășească 2,5 A.
Valoarea nominală și puterea lui R1 sunt selectate în conformitate cu domeniul de aplicare prevăzut, cu condiția ca curentul maxim de încărcare să nu fie depășit. Este recomandabil să folosiți un rezistor cu un coeficient de temperatură negativ. Valoarea recomandată R1=150 Ohm.
C1 - Filtru condensator. R1 și C1 formează un filtru care netezește supratensiunile de înaltă frecvență ale tensiunii de intrare. Recomandat C1 = 0,05 µF.
MON - Protecție la supratensiune. Este posibil să utilizați un varistor pentru tensiuni alternative de până la 120 V sau o lampă cu descărcare de 500 V pentru tensiuni alternative de până la 240 V.
C2 - Condensator de întârziere. Conexiunea sursei de alimentare la tensiunea de rețea, în general, nu este sincronizată cu aceasta. Acest lucru se întâmplă cel mai probabil când tensiunea de intrare este aproape de tensiunea de vârf sau chiar mai mult tensiuni înalte asociate cu emisiile din rețea.
Deoarece condensatorul de stocare este complet descărcat, un curent mai mare va curge prin microcircuit în comparație cu starea staționară. Pentru a crește fiabilitatea sursei și fără a compromite caracteristicile acesteia, este indicat să blocați activarea stabilizatorului până la următoarea jumătate de undă, care este garantată prin conectarea unui condensator C2 de 150 pF cu o tensiune de funcționare cu 10 V mai mare decât ieșirea. unu.

C3 - Condensator de stocare. Acest condensator este încărcat de două ori în timpul perioadei de tensiune de intrare, în restul timpului alimentează sarcina. Capacitatea condensatorului este selectată proporțional cu curentul de sarcină maxim necesar. Creșterea capacității C3 reduce ondulația tensiunii de ieșire. Pentru curentul maxim de sarcină, se recomandă un condensator de 470 µF cu o tensiune de funcționare cu 10 V mai mare decât tensiunea de ieșire.
VD1 - diodă zener. Setează nivelul tensiunii de ieșire. În absența ei, dioda zener de protecție internă funcționează la 70-90 V.

Dacă este necesar să porniți și să opriți tensiunea de ieșire constantă fără a opri tensiunea rețelei de intrare, se propune conectarea unui comutator mecanic, optocuplor sau tranzistor cu colector deschis la pinul 7.

Pentru izolarea galvanică de rețeaua de curent alternativ, este posibil să utilizați un transformator de separare.
Dacă este necesară o magistrală comună pentru sarcina și tensiunea de rețea, atunci este posibil să porniți circuitul într-un mod de funcționare cu jumătate de undă.

ATENŢIE!!!

În comparație cu sursele de alimentare convenționale bazate pe transformator, sursa de alimentare bazată pe microcircuitul KR1182EM2 nu are izolare galvanică. Când dezvoltați designul dorit, amintiți-vă necesitatea unei izolații adecvate. Orice circuit conectat trebuie tratat ca neizolat.

MODURI ELECTRICE MAXIM PERMISE

CJSC „STC of Circuit Engineering and Integrated Technologies”

• Articole similare

• - Dispozitivul propus stabilizează tensiunea de până la 24V și curentul de până la 2A cu protecție la scurtcircuit. În cazul pornirii instabile a stabilizatorului, trebuie utilizată sincronizarea de la un generator de impulsuri autonom (Fig. 2. Circuitul stabilizatorului este prezentat în Fig. 1. Un declanșator Schmitt este asamblat pe VT1 VT2...
• - Parametrii regulatorilor de tensiune sunt prezentați în Tabelul nr. 1, în acesta sunt utilizate următoarele abrevieri: Uout - tensiunea de ieșire a regulatorului Suplimentar - toleranță la tensiunea de ieșire Iout - curent maxim de ieșire Tip+, Tip- - tipuri de regulatoare pentru pozitiv și tensiune negativă Uin...
• - Articolul anterior a analizat modul de asamblare a unui voltmetru simplu pe Arduino. Tensiunea de alimentare de +5 V a fost folosită ca sursă de tensiune de referință, dar această opțiune de utilizare a tensiunii de referință are un dezavantaj - instabilitatea tensiunii de alimentare va duce la un eroare in proces...
• - Pasionații cu puțină experiență în electronica radio practică se pot asambla design simplu indicator de tensiune a bateriei, format din trei LED-uri, o diodă zener și 4 rezistențe. Indicatorul vă permite să evaluați rapid tensiunea bateriei. Controlul este realizat de luminozitatea strălucirii...
• - Stabilizatorii liniari de tensiune sunt foarte convenabil pentru utilizare în diferite modele de circuite care nu necesită eficiență ridicată și putere mare. Acestea oferă o fiabilitate ridicată datorită mai puține componente externe și nivelurilor de zgomot mai reduse. În plus față de totul în mulți stabilizatori liniari...