Լարման պարամետրում էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման գործառույթը կարող է իրականացվել տարբեր սարքերով, ինչպիսիք են գեներատորները, լիցքավորիչները և տրանսֆորմատորային սարքերը: Այս կամ այն չափով դրանք բոլորն ունակ են փոխել էներգիայի բնութագրերը, բայց ոչ միշտ է, որ դրանց օգտագործումն իրեն արդարացնում է տեխնիկական և էրգոնոմիկ որակների առումով։ Սա մասամբ պայմանավորված է նրանով, որ կարգավորիչների մեծ մասի համար հոսանքի վերափոխման խնդիրը առանցքային չէ, ամեն դեպքում, եթե խոսենք ինչպես ուղղակի, այնպես էլ փոփոխական հոսանքի մասին: Հենց այս սահմանափակումներն են դրդել էլեկտրասարքավորումների արտադրողներին մշակել անջատիչ փոխարկիչ, որը բարենպաստորեն համեմատվում է դրա կոմպակտ չափի և լարման կայունացման ճշգրտության հետ:
Սարքի հայտնաբերում
Բազմաթիվ ռադիոտեխնիկական սարքեր, ավտոմատացման և կապի միջոցներ հազվադեպ են առանց միաֆազ և եռաֆազ հոսանքի սարքերի հոսանքի փոխակերպման համար՝ միավորներից մինչև հարյուրավոր վոլտ-ամպեր միջակայքում: Իմպուլսային սարքերը օգտագործվում են ավելի նեղ խնդիրների համար: Իմպուլսային տիպի էլեկտրական փոխարկիչը սարք է, որըփոխակերպում է լարումը փոքր ժամանակային ընդմիջումներով՝ 1-2 մկմ/վրկ կարգի տևողությամբ: Լարման իմպուլսները ունեն ուղղանկյուն ձև և կրկնվում են 500-20000 Հց հաճախականությամբ։
Ավանդական լարման կարգավորվող փոխարկիչները սովորաբար վերահսկում են սարքի դիմադրության վարկանիշը: Այն կարող է լինել թրիստոր կամ տրանզիստոր, որի միջով անընդհատ հոսում է հոսանքը: Հենց նրա էներգիան է հանգեցնում կարգավորիչ սարքի տաքացմանը, ինչի պատճառով հոսանքի մի մասը կորչում է։ Այս ֆոնի վրա իմպուլսային լարման փոխարկիչը ավելի գրավիչ է թվում իր տեխնիկական և գործառնական հատկությունների առումով, քանի որ դրա դիզայնը նախատեսում է նվազագույն մասեր, ինչը հանգեցնում է էլեկտրական միջամտության նվազմանը: Փոխարկիչի կարգավորիչ տարրը բանալին է, որը գործում է տարբեր ռեժիմներով, օրինակ՝ բաց և փակ վիճակում: Եվ երկու դեպքում էլ շահագործման ընթացքում արտանետվում է ջերմային էներգիայի նվազագույն քանակ, ինչը նույնպես բարձրացնում է սարքավորման աշխատանքը։
Ինվերտորի նշանակում
Որտեղ էլ պահանջվում է էլեկտրաէներգիայի պարամետրերի փոփոխություն, իմպուլսային տրանսֆորմատորներն օգտագործվում են այս կամ այն գործառնական կոնֆիգուրացիայի մեջ: Իրենց լայն տարածման առաջին փուլում դրանք օգտագործվում էին հիմնականում իմպուլսային տեխնոլոգիայի մեջ, օրինակ՝ տրիոդային գեներատորներում, գազային լազերներում, մագնետրոններում և տարբերակիչ ռադիոսարքավորումներում։ Ավելին, երբ սարքը բարելավվեց, դրանք սկսեցին օգտագործվել էլեկտրական սարքավորումների բնորոշ ներկայացուցիչների մեծ մասում: Եվ դա պարտադիր չէրմասնագիտացված սարքավորումներ. Կրկին տարբեր տարբերակներում զարկերակային փոխարկիչ կարող է լինել հատկապես համակարգիչներում և հեռուստացույցներում:
Այս տիպի տրանսֆորմատորների մեկ այլ, բայց քիչ հայտնի գործառույթը պաշտպանիչ է: Ինքնին իմպուլսային կարգավորումը կարող է դիտվել որպես պաշտպանիչ միջոց, սակայն լարման պարամետրերի ճշգրտման նպատակներն ի սկզբանե տարբեր են: Այնուամենայնիվ, հատուկ փոփոխությունները ապահովում են սարքավորումների պաշտպանությունը բեռի տակ կարճ միացումներից: Սա հատկապես ճիշտ է պարապ ռեժիմով աշխատող սարքավորումների համար: Կան նաև իմպուլսային սարքեր, որոնք կանխում են գերտաքացումն ու ավելորդ լարման բարձրացումը։
Սարքի դիզայն
Փոխարկիչը բաղկացած է մի քանի ոլորուններից (առնվազն երկու): Առաջինը և հիմնականը միացված է ցանցին, իսկ երկրորդը ուղարկվում է թիրախային սարքին: Փաթաթումները կարող են պատրաստվել ալյումինից կամ պղնձի համաձուլվածքներից, սակայն երկու դեպքում էլ, որպես կանոն, օգտագործվում է լրացուցիչ լաքի մեկուսացում։ Լարերը փաթաթված են մեկուսիչ հիմքի վրա, որն ամրացված է միջուկի վրա՝ մագնիսական միացում: Ցածր հաճախականության փոխարկիչներում միջուկները պատրաստված են տրանսֆորմատորային պողպատից կամ փափուկ մագնիսական համաձուլվածքից, իսկ բարձր հաճախականության փոխարկիչներում՝ ֆերիտի հիմքով։
Ցածր հաճախականության մագնիսական շղթան ինքնին ձևավորվում է W, G կամ U-աձև թիթեղների հավաքածուներով: Ֆերիտի միջուկները սովորաբար պատրաստվում են մեկ կտորով. այդպիսի մասերը առկա են եռակցման ինվերտորներում և գալվանական մեկուսացման տրանսֆորմատորներում: Ցածր հզորության բարձր հաճախականության տրանսֆորմատորներ ևլիովին հրաժարվել միջուկից, քանի որ դրա գործառույթը կատարում է օդային միջավայրը: Էլեկտրական սարքերին ինտեգրվելու համար մագնիսական շղթայի ձևավորումն ապահովված է շրջանակով: Սա, այսպես կոչված, իմպուլսային փոխարկիչի միավորն է, որը փակված է գծանշումներով և նախազգուշական պիտակներով պաշտպանիչ ծածկով: Եթե վերանորոգման ընթացքում անհրաժեշտ է սարքը միացնել հանված կափարիչով, ապա այս գործողությունը կատարվում է RCD-ի կամ մեկուսիչ տրանսֆորմատորի միջոցով։
Եթե խոսենք փոխարկիչների մասին, որոնք օգտագործվում են ժամանակակից ռադիո և էլեկտրատեխնիկայում, ապա նրանց և դասական լարման տրանսֆորմատորների միջև զգալի տարբերություն կլինի: Չափի և քաշի առավել նկատելի նվազում: Զարկերակային սարքերը կարող են կշռել մի քանի գրամ և դեռ նույնն են գործում:
Օպերատիվ գործընթացների առանձնահատկությունները
Ինչպես արդեն նշվեց, ստեղները օգտագործվում են իմպուլսային տրանսֆորմատորներում հոսանքը կարգավորելու համար, որոնք իրենք կարող են դառնալ բարձր հաճախականության միջամտության աղբյուրներ: Սա բնորոշ է կայունացնող մոդելների համար, որոնք աշխատում են ընթացիկ անջատման ռեժիմում:
Անցման պահին կարող են առաջանալ զգայուն հոսանքի և լարման անկումներ, որոնք պայմաններ են ստեղծում մուտքի և ելքի հակաֆազային և ընդհանուր ռեժիմի միջամտության համար: Այդ իսկ պատճառով, կայունացուցիչ ֆունկցիայով անջատիչ հզորության փոխարկիչը նախատեսում է ֆիլտրերի օգտագործում, որոնք վերացնում են միջամտությունը: Անցանկալի էլեկտրամագնիսական գործոնները նվազագույնի հասցնելու համար անջատիչը միացվում է այն ժամանակ, երբ անջատիչը հոսանք չի անցկացնում:(երբ բաց է): Միջամտությունների դեմ պայքարի այս մեթոդը կիրառվում է նաև ռեզոնանսային փոխարկիչներում։
Քննարկվող սարքերի աշխատանքային գործընթացի մեկ այլ առանձնահատկություն է բացասական դիֆերենցիալ դիմադրությունը մուտքի մոտ, երբ լարումը կայունանում է բեռի տակ: Այսինքն, քանի որ մուտքային լարումը մեծանում է, հոսանքը նվազում է: Այս գործոնը պետք է հաշվի առնել փոխարկիչի կայունությունն ապահովելու համար, որը միացված է ներքին բարձր դիմադրություն ունեցող աղբյուրներին։
Համեմատություն գծային փոխարկիչի հետ
Ի տարբերություն գծային սարքերի, իմպուլսային ադապտերները բարենպաստորեն օժտված են ավելի բարձր կատարողականությամբ, կոմպակտ չափսերով և մուտքի և ելքի սխեմաների գալվանական մեկուսացման հնարավորությամբ: Երրորդ կողմի սարքերի կապակցման հետ լրացուցիչ ֆունկցիոնալություն ապահովելու համար բարդ կապի սխեմաների օգտագործումը չի պահանջվում: Բայց զարկերակային փոխարկիչում կան նաև թույլ կողմեր՝ համեմատած գծային տրանսֆորմատորների հետ։ Դրանք ներառում են հետևյալ թերությունները.
- Բեռի տակ մուտքային հոսանքը կամ լարումը փոխելու դեպքում ելքային ազդանշանն անկայուն է։
- Արդեն նշված իմպուլսային աղմուկի առկայությունը ելքային և մուտքային սխեմաների վրա։
- Լարման և հոսանքի պարամետրերի հանկարծակի փոփոխություններից հետո համակարգին ավելի երկար է տևում անցողիկ փոփոխություններից վերականգնելու համար:
- Ինքնա-տատանումների ռիսկ, որը կարող է ազդել սարքավորման աշխատանքի վրա: Ընդ որում, նման տատանումները կապված են ոչ թե աղբյուրի ցանցի անկայունության, այլ հետհակամարտություններ կայունացման սխեմայի շրջանակներում։
DC/DC փոխարկիչ
DC/DC համակարգի իմպուլսային սարքերի բոլոր տեսակները բնութագրվում են նրանով, որ ստեղները ակտիվանում են տրանզիստորի ուղղությամբ հատուկ իմպուլսների թարգմանության ժամանակ: Հետագայում, աճող լարման պատճառով, տեղի է ունենում տրանզիստորների տրամաբանական կողպում, ընդ որում, կոնդենսատորի վերալիցքավորման ֆոնի վրա: Հենց այս հատկանիշն է տարբերում DC-DC անջատիչ սարքը անկախ ինվերտորային սարքավորումների նմանատիպ սարքերից:
Սովորաբար, այս սարքերը կատարում են հաստատուն լարման մոնիտորինգ բեռի տակ՝ ցանցին հաստատուն հոսանք մատակարարելու գործընթացում: Այս տեսակի հսկողությունը ձեռք է բերվում հանրային բանալու վրա լարումը կարգավորելու միջոցով: Փոքր ընթացիկ արժեքները հնարավորություն են տալիս ֆիքսել կատարողականի բարձր մակարդակ, որի դեպքում արդյունավետությունը կարող է հասնել 95%: Համակարգի գագաթնակետային կատարողականի կարգավորումը իմպուլսային հոսանքի փոխարկիչների զգալի գումարածն է, այնուամենայնիվ, DC-DC շղթայի իրականացումը հնարավոր չէ յուրաքանչյուր նախագծում: Սարքում կոնտակտային ցանցը սկզբում պետք է գործի որպես աղբյուր, մասնավորապես, այս սկզբունքն օգտագործվում է մարտկոցների և մարտկոցների մեջ։
Խթանման փոխարկիչ
Այս տրանսֆորմատորի օգնությամբ լարումը 12-ից հասցվում է 220 Վ-ի: Այն օգտագործվում է այն իրավիճակներում, երբ չկա համապատասխան հզորության պարամետրերով աղբյուր, սակայն անհրաժեշտ է սարքին էներգիա մատակարարել ստանդարտից: ցանց. Այլ կերպ ասած,ադապտեր պետք է ներկայացվի որոշ բնութագրերով աղբյուրից սպառողին, որն ունի էներգիայի տարբեր պահանջներ: 12-220 Վ իմպուլսային լարման փոխարկիչների սխեմատիկ նախագծերը թույլ են տալիս միացնել սարքերը, որոնք աշխատում են 50 Հց հաճախականությամբ: Ավելին, սարքավորումների հզորությունը չպետք է գերազանցի տրանսֆորմատորի հզորության առավելագույն գնահատականը: Եվ նույնիսկ եթե լարման պարամետրերը համընկնում են, սպառողի սարքը պետք է պաշտպանություն ունենա ցանցի ծանրաբեռնվածությունից: Լարման ուղղման այս մեթոդը մի քանի առավելություն ունի.
- առանց ընդհատումների առավելագույն բեռնվածությամբ երկարատև աշխատանքային նստաշրջանի հնարավորություն։
- Ավտոմատ ելքային էներգիայի կարգավորում։
- Արդյունավետության բարձրացումն ապահովում է ինչպես սարքի աշխատանքի ռեժիմի կայունությունը, այնպես էլ էլեկտրական շղթայի ֆունկցիայի բարձր հուսալիությունը։
ներքև փոխարկիչ
Ցածր հաճախականության կամ ցածր էներգիայի սարքավորումներ օգտագործելիս միանգամայն բնական է, որ կարող է անհրաժեշտություն առաջանալ իջեցնել լարման ցուցիչը: Օրինակ, այս խնդիրը հաճախ հանդիպում է լուսավորման սարքերը միացնելիս, օրինակ, լուսադիոդային լուսավորություն: Փոխարկիչը իջեցնելու համար փակում է կարգավորող անջատիչ բանալին, որից հետո այն կուտակում է «լրացուցիչ» էներգիա: Շղթայում հատուկ դիոդը թույլ չի տալիս հոսանք մատակարարման աղբյուրից սպառողին: Միևնույն ժամանակ, ինքնաինդուկցիոն համակարգերում ուղղիչ դիոդները կարող են անցնել բացասական լարման իմպուլսներ: 24-12 Վ իմպուլսային փոխարկիչների շահագործման մեջ հատկապես կարևոր է ելքային կայունացման գործառույթը: Ե՛վ գծային, և՛ուղղակի իմպուլսային կայունացուցիչներ: Ավելի շահավետ է օգտագործել երկրորդ տեսակի սարքերը լայնությամբ կամ հաճախականության մոդուլյացիայով։ Առաջին դեպքում կշտկվի հսկիչ իմպուլսների տեւողությունը, իսկ երկրորդում՝ դրանց առաջացման հաճախականությունը։ Կան նաև խառը կառավարմամբ կայունացուցիչներ, որոնցում օպերատորը, անհրաժեշտության դեպքում, կարող է փոխել իմպուլսների հաճախականության և տևողության կարգավորման կոնֆիգուրացիան:
Զարկերակային լայնության փոխարկիչ
Աշխատանքի ընթացքում օգտագործվում է փոխակերպման արդյունքում էներգիա կուտակող սարք։ Այն կարող է ներառվել հիմնական կառուցվածքում կամ ուղղակիորեն միացնել մուտքային լարմանը՝ առանց փոխարկիչին հղում կատարելու: Այսպես թե այնպես, ելքը կլինի միջին լարման ցուցիչ, որը որոշվում է մուտքային լարման արժեքով և անջատիչ ստեղնից իմպուլսների աշխատանքային ցիկլով: Գործառնական ուժեղացուցիչն ունի հատուկ հաշվիչ, որը գնահատում է մուտքային և ելքային ազդանշանների պարամետրերը՝ գրանցելով դրանց միջև եղած տարբերությունը։ Եթե ելքային լարումը պակաս է հղման լարումից, ապա կարգավորմանը միացված է մոդուլյատոր, որը մեծացնում է անջատիչ բանալու բաց վիճակի տևողությունը՝ համեմատած ժամացույցի գեներատորի ժամանակի հետ։ Քանի որ մուտքային լարումը փոխվում է, անջատիչ փոխարկիչը կարգավորում է բանալիների կառավարման սխեման այնպես, որ ելքի և հղման լարման միջև տարբերությունը նվազագույնի հասցվի:
Եզրակացություն
Մաքուր տեսքով՝ առանց օժանդակ սարքեր միացնելուինչպես ուղղիչները և կայունացուցիչները, փոխարկիչի գործառույթները զգալիորեն կրճատվում են, թեև արդյունավետությունը մնում է բարձր մակարդակի վրա: Փոխակերպման սարքերը, որոնք հազվադեպ են անում առանց լրացուցիչ սարքավորումների, ներառում են կարգավորիչներ AC ցանցերում: Առնվազն այս դեպքում դուք ստիպված կլինեք տեղադրել հարթեցնող ֆիլտր և ուղղիչ մուտքի մոտ: Ընդհակառակը, ուղղակի էլեկտրական հոսանքների իմպուլսային փոխարկիչները ինչպես մուտքում, այնպես էլ ելքում կարող են ինքնուրույն ապահովել իրենց հիմնական գործառույթը: Բայց նույնիսկ նման համակարգերում կարևոր է, որ սարքը կարողանա կատարել լարման կայունացման խնդիրը: Նաև մի մոռացեք կայունացուցիչի համակարգում անջատիչ անջատիչների ակտիվ օգտագործման հնարավոր միջամտության մասին: Նման չհիմնավորված ծրագրերում խորհուրդ է տրվում միացնել աղմուկի զտիչը փոխարկիչի բլոկին:
