Pieaugot tehnoloģisko ierīču izgudrojumam un izmantošanai, mums ir vajadzība pēc elektrība arī pieaug. Lai apmierinātu šo nepārtrauktās elektroenerģijas vajadzību, tiek ieviestas dažādas metodes un sistēmas. Starp mūsu izmantotajiem sīkrīkiem un ierīcēm dažus darbina Maiņstrāva kamēr daži ir no līdzstrāvas. Ne visām ierīcēm darbībai ir nepieciešams vienāds enerģijas daudzums. Bet jauda, ko mājsaimniecībām piešķir, izmantojot galveno barošanas avotu, ir maiņstrāva un fiksēta summa ir aptuveni 240v. Tad, lai darbinātu ierīces, kas darbojas ar līdzstrāvu, ir nepieciešami daži pārveidotāji. Lai izmantotu tikai nelielu nepieciešamo strāvas daudzumu no 240 V barošanas, ir nepieciešama cita veida shēma, proti, Chopper ķēde.
Kas ir smalcinātāja ķēde?
Smalcinātāju shēmas ir pazīstamas kā DC līdz DC pārveidotāji . Līdzīgi maiņstrāvas ķēdes transformatoriem, smalcinātāji tiek izmantoti, lai palielinātu un samazinātu līdzstrāvas jaudu. Viņi maina fiksēto līdzstrāvas jaudu uz mainīgu līdzstrāvas jaudu. Izmantojot tos, ierīcēm piegādāto līdzstrāvu var noregulēt vajadzīgajā daudzumā.
Smalcinātāja ķēde
Darbības princips
Smalcinātāja darbības principu var saprast no zemāk esošās shēmas. Ķēde sastāv no a pusvadītāju diode , rezistors un slodze. Visu veidu smalcinātāju ķēdes izejas sprieguma vērtību kontrolē, periodiski aizverot un atverot ķēdē izmantotos slēdžus.
Smalcinātāju var uzskatīt par ON / OFF slēdzi, kas var ātri savienot vai atvienot avotu, lai ielādētu savienojumu. Nepārtraukta līdzstrāva tiek dota kā avots smalcinātājam, kad Vs un sasmalcinātu līdzstrāvu iegūst visā slodzē kā V0.
Izejas spriegums un strāvas viļņu formas
Virs ir smalcinātāja ķēdes izejas sprieguma un strāvas viļņu formas. Pēc sprieguma viļņu formas var redzēt, ka T periodāONslodzes spriegums V0 ir vienāds ar avota spriegumu Vs. Bet, kad intervāls TIZSLĒGTSnotiek līdzstrāvas spriegums samazinās līdz nullei, tādējādi padarot slodzi īssavienotu.
Izejas spriegums un strāvas viļņu formas
Pašreizējā viļņu formā var redzēt, ka intervāla T laikāONslodzes strāva palielinās līdz maksimālajai vērtībai. Intervāla laikā TIZSLĒGTS, slodzes strāva samazinās. TIZSLĒGTSJa smalcinātājs ir izslēgts, slodzes spriegums kļūst nulle. Bet slodzes strāva plūst caur diode FD, padarot slodzi īssavienotu.
Tādējādi sasmalcinātais līdzstrāvas spriegums tiek ražots pie slodzes. Pašreizējā viļņu forma ir nepārtraukta, kas palielinās T laikāONstāvoklis un sabrukšana T laikāIZSLĒGTSValsts.
Smalcinātāja klasifikācija
Pamatojoties uz to darbības principu un avota sprieguma smalcinātāju, ir dažāda veida. Smalcinātāja galvenā klasifikācija ir DC smalcinātājs un AC Link smalcinātājs. Pamatojoties uz komutācijas procesu, tos klasificē kā dabiskus komutētus smalcinātājus un piespiedu komutētus smalcinātājus.
Piespiedu komutētais smalcinātājs tiek klasificēts kā Jones smalcinātājs, Morgan smalcinātājs. Pamatojoties uz izejas sprieguma vērtībām, smalcinātāji tiek klasificēti kā smalcinātājs lejup, smalcinātājs augšup, lejup / lej. Pamatojoties uz jaudas zudumiem, kas radušies pārslēgšanās laikā, smalcinātāji tiek klasificēti kā cietie un mīkstie.
1). AC Link smalcinātājs
Šajā smalcinātāja klasifikācijā notiek sprieguma inversija. Šeit līdzstrāvas spriegums tiek pārveidots par maiņstrāvu ar invertora palīdzību. Tagad šī maiņstrāva tiek izvadīta caur pazeminošiem vai pakāpeniskiem transformatoriem. Transformatoru izvadi atkal pārveido līdzstrāvā ar taisngriezi. Maiņstrāvas saites smalcinātāji ir ļoti apjomīgi un aizņem daudz vietas.
2). DC smalcinātājs
DC smalcinātājs darbojas Līdzstrāvas spriegums . Tie darbojas kā līdzstrāvas sprieguma transformatori. Viņi var pārveidot vienmērīgu pastāvīgu līdzstrāvas spriegumu uz lielāku vai zemāku vērtību, pamatojoties uz viņu tipu.
Līdzstrāvas smalcinātāji ir efektīvākas, ātrāku un optimizētākas ierīces. Tos var iekļaut elektroniskajās mikroshēmās. Tie nodrošina vienmērīgu līdzstrāvas sprieguma kontroli.
Dažādi smalcinātāju ķēžu veidi
Galvenais elements, pamatojoties uz kuru smalcinātāji tiek klasificēti, ir smalcinātāja ķēdē izmantotais pusvadītājs. Pamatojoties uz šī pusvadītāja izvietojumu, smalcinātājus var likt darboties jebkurā no četriem kvadrantu apstākļiem. Smalcinātāji atkarībā no darbības kvadranta tiek klasificēti kā A, B, C, D un E tips
- A tipa smalcinātājs darbojas pirmajā kvadrantā. Šajā smalcinātājā gan spriegums, gan strāva ir pozitīvi un plūst vienā virzienā. Jauda no avota līdz slodzei un vidējais izejas spriegums ir mazāks par ieejas līdzstrāvas spriegumu.
- B tipa smalcinātājs darbojas otrajā kvadrantā. Šeit slodzes spriegums ir pozitīvs un strāva ir negatīva. Jauda plūst no slodzes uz avotu. Šis smalcinātājs ir pazīstams arī kā pakāpiena smalcinātājs.
- C tipa smalcinātājs tiek veidots, paralēli savienojot A un B tipa smalcinātājus.
- D tipa smalcinātājs ir divu kvadrantu B tipa smalcinātājs, un E tipa smalcinātājs ir ceturtais gradienta smalcinātājs.
Palieliniet smalcinātāju
Step-up smalcinātājs darbojas kā pakāpenisks transformators uz līdzstrāvu. Šo smalcinātāju izmanto, ja izejas līdzstrāvas spriegumam jābūt lielākam par ieejas spriegumu.
Paaugstināta smalcinātāja darbības principu var izskaidrot no iepriekš minētās diagrammas. Ķēdē liels induktors L ir virknē pievienots barošanas spriegumam. Kondensators uztur slodzes nepārtrauktu izejas spriegumu. Diods novērš strāvas plūsmu no slodzes uz avotu.
Paaugstiniet Chopper
Kad smalcinātājs ir IESLĒGTS, slodzei tiek piemērots barošanas spriegums VS, t.i. V0 = VS un induktors sāk akumulēt enerģiju. Šajā stāvoklī slodzes strāva palielinās no Imin līdz Imax.
Kad smalcinātājs ir izslēgts, barošanas spriegums izvēlas ceļu no L - D - slodze - VS. Šajā periodā induktors caur diodi D izlādē saglabāto e.m.f uz slodzi. Tādējādi kopējais spriegums pie slodzes V0 = VS + Ldi / dt, kas ir lielāks par ieejas spriegumu. Pašreizējās izmaiņas no Imax uz Imin.
Palieliniet smalcinātāja strāvas viļņu formu
Palieliniet smalcinātāja vienādojumus
Step-up smalcinātājs ir pazīstams arī kā Boost smalcinātāji. Paaugstinātu smalcinātāju pielietojums ietver akumulatora uzlādi un kā sprieguma pastiprinātāju.
Smalcinātāja pielietojumi
DC līdz DC pārveidotāji tiek izmantoti daudzām lietojumprogrammām, piemēram,
- Pārslēgta režīma barošana Sistēma.
- līdzstrāvas motoros kā ātruma kontrolieri.
- Līdzstrāvas sprieguma pastiprinātāji.
- Akumulatoru lādētāji.
- Dzelzceļa sistēmas.
- Elektriskās automašīnas utt.
Smalcinātāji tiek izmantoti arī signālu apstrādes sistēmās. Smalcinātājos izejas spriegumu var kontrolēt, izmantojot dažādas metodes, piemēram, impulsa platuma modulāciju, frekvences modulāciju, mainīgu frekvenci, mainīgu impulsa platumu, CLC vadību utt. Kura no šīm metodēm ir efektīva smalcinātāja ķēde signālu apstrādē?
