Pour conversion courant continu en alternance, des dispositifs électroniques de puissance spéciaux appelés onduleurs sont utilisés. Le plus souvent, un onduleur convertit une tension continue d'une amplitude en une tension alternative d'une autre amplitude.

Ainsi, un onduleur est un générateur de tension changeant périodiquement, tandis que la forme de la tension peut être sinusoïdale, presque sinusoïdale ou pulsée. Les onduleurs sont utilisés à la fois comme dispositifs indépendants et dans le cadre de systèmes d'alimentation sans coupure (UPS).

Dans les sources Alimentation sans interruption(UPS), les onduleurs permettent, par exemple, d'obtenir une alimentation électrique ininterrompue systèmes informatiques, et si la tension disparaît soudainement dans le réseau, l'onduleur commencera instantanément à alimenter l'ordinateur avec l'énergie reçue de la batterie de secours. Au moins, l'utilisateur aura le temps de s'éteindre correctement et d'éteindre l'ordinateur.

Les alimentations sans interruption plus grandes utilisent des onduleurs plus grands avec de grandes batteries qui peuvent alimenter les consommateurs de manière autonome pendant des heures, quel que soit le réseau, et lorsque le réseau revient à la normale, l'onduleur commutera automatiquement les consommateurs directement sur le réseau et les batteries commenceront à se charger.

Côté technique

DANS technologies modernes Pour convertir l'électricité, un onduleur ne peut agir que comme un lien intermédiaire, où sa fonction est de convertir la tension en la transformant à haute fréquence (dizaines et centaines de kilohertz). Heureusement, aujourd'hui, il est facile de résoudre un tel problème, car pour le développement et la conception d'onduleurs, à la fois des commutateurs à semi-conducteurs capables de supporter des courants de centaines d'ampères, et des circuits magnétiques des paramètres requis, et des microcontrôleurs électroniques spécialement conçus pour les onduleurs (y compris résonnants) sont disponibles.

Les exigences pour les onduleurs, ainsi que pour les autres appareils électriques, incluent : un rendement élevé, une fiabilité, des dimensions et un poids aussi petits que possible. Il est également nécessaire que l'onduleur supporte le niveau autorisé d'harmoniques plus élevés dans la tension d'entrée et ne crée pas de bruit impulsionnel trop fort pour les consommateurs.

Dans les systèmes avec des sources d'énergie "vertes" ( panneaux solaires, moulins à vent) pour alimenter directement en électricité réseau commun, utilisez Grid-tie - des onduleurs pouvant fonctionner de manière synchrone avec un réseau industriel.

Pendant le fonctionnement de l'onduleur de tension, une source de tension constante est périodiquement connectée au circuit de charge avec alternance de polarité, tandis que la fréquence des connexions et leur durée sont formées par un signal de commande provenant du contrôleur.

Le contrôleur de l'onduleur remplit généralement plusieurs fonctions : ajuster la tension de sortie, synchroniser le fonctionnement des commutateurs à semi-conducteurs et protéger le circuit contre les surcharges. En principe, les onduleurs sont divisés en : onduleurs autonomes (onduleurs de courant et onduleurs de tension) et onduleurs dépendants (pilotés par le réseau, Grid-tie, etc.)

Circuit de l'onduleur

Les commutateurs à semi-conducteurs de l'onduleur sont contrôlés par le contrôleur et ont des diodes shunt inversées. La tension à la sortie de l'onduleur, en fonction de la puissance de charge actuelle, est régulée changement automatique largeur d'impulsion dans le bloc convertisseur haute fréquence, dans le cas le plus simple c'est .

Les alternances de la tension de sortie basse fréquence doivent être symétriques afin que les circuits de charge ne reçoivent en aucun cas une composante constante significative (cela est particulièrement dangereux pour les transformateurs), pour cela la largeur d'impulsion de l'unité basse fréquence (dans le cas le plus simple) est rendue constante.

Dans le contrôle des touches de sortie de l'onduleur, un algorithme est utilisé qui fournit un changement séquentiel dans les structures du circuit de puissance: direct, court-circuité, inverse.

D'une manière ou d'une autre, la valeur de la puissance de charge instantanée à la sortie de l'onduleur a la nature d'ondulations à double fréquence, de sorte que la source primaire doit permettre un tel mode de fonctionnement lorsque des courants pulsés la traversent, et supporter le niveau correspondant d'interférences (à l'entrée de l'onduleur).

Si les premiers onduleurs étaient exclusivement mécaniques, il existe aujourd'hui de nombreuses options pour les circuits onduleurs à base de semi-conducteurs, et il n'y a que trois circuits typiques : un pont sans transformateur, un push-pull avec une sortie de transformateur nulle, un pont avec un transformateur.

Un circuit en pont sans transformateur se trouve dans les alimentations sans coupure d'une capacité de 500 VA ou plus et dans les onduleurs automobiles. Le circuit push-pull avec sortie de transformateur zéro est utilisé dans les onduleurs de faible puissance (pour ordinateurs) d'une puissance allant jusqu'à 500 VA, où la tension sur la batterie de secours est de 12 ou 24 volts. Un circuit en pont avec un transformateur est utilisé dans de puissantes alimentations sans coupure (pour des unités et des dizaines de kVA).

Dans les onduleurs de tension à sortie rectangulaire, un groupe d'interrupteurs à diodes de roue libre est commuté de façon à obtenir une tension alternative à la charge et assurer un mode de circulation contrôlée dans le circuit.

Sont responsables de la proportionnalité de la tension de sortie : la durée relative des impulsions de commande ou le déphasage entre les signaux de commande des groupes de touches. Dans un mode de circulation d'énergie réactive non contrôlé, le consommateur affecte la forme et l'amplitude de la tension à la sortie de l'onduleur.

Dans les onduleurs de tension à pas, le pré-convertisseur haute fréquence génère une forme d'onde de tension à pas unipolaire se rapprochant approximativement de la forme d'une sinusoïde avec une période égale à la moitié de la période de la tension de sortie. Le circuit en pont BF convertit ensuite la courbe en gradins unipolaire en deux moitiés d'une courbe bipolaire grossièrement en forme d'onde sinusoïdale.

Dans les onduleurs de tension à sortie sinusoïdale (ou presque sinusoïdale), le convertisseur haute fréquence préliminaire génère une tension constante proche en amplitude de l'amplitude de la future sinusoïde en sortie.

Après cela, le circuit en pont forme une tension alternative basse fréquence à partir d'une tension constante, au moyen de plusieurs PWM, lorsque chaque paire de transistors s'ouvre plusieurs fois à chaque demi-cycle de la formation de la sinusoïde de sortie pendant un temps qui varie selon à la loi harmonique. Ensuite, le filtre passe-bas extrait le sinus de la forme résultante.

Les schémas les plus simples pour la conversion préliminaire à haute fréquence dans les onduleurs sont auto-oscillants. Ils sont assez simples en termes de mise en œuvre technique et sont assez efficaces à de faibles puissances (jusqu'à 10-20 W) pour alimenter des charges qui ne sont pas critiques pour le processus d'alimentation. La fréquence des auto-oscillateurs ne dépasse pas 10 kHz.

Positif Retour dans de tels dispositifs est obtenu à partir de la saturation du circuit magnétique du transformateur. Mais pour les onduleurs puissants, de tels schémas ne sont pas acceptables, car les pertes dans les clés augmentent et le rendement s'avère donc faible. De plus, tout court-circuit en sortie perturbe les auto-oscillations.

Les meilleurs circuits des convertisseurs haute fréquence préliminaires sont flyback (jusqu'à 150 W), push-pull (jusqu'à 500 W), demi-pont et pont (plus de 500 W) sur les contrôleurs PWM, où la fréquence de conversion atteint des centaines de kilohertz .

Types d'onduleurs, modes de fonctionnement

Les onduleurs de tension monophasés sont divisés en deux groupes : avec une sortie sinusoïdale pure et avec une onde sinusoïdale modifiée. La plupart des appareils modernes permettent une forme simplifiée du signal réseau (onde sinusoïdale modifiée).

Une onde sinusoïdale pure est importante pour les appareils qui ont un moteur électrique ou un transformateur à l'entrée, ou s'il dispositif spécial, qui fonctionne uniquement avec une onde sinusoïdale pure à l'entrée.

Les onduleurs triphasés sont couramment utilisés pour créer un courant triphasé pour les moteurs électriques, par exemple pour l'alimentation. Dans ce cas, les enroulements du moteur sont directement connectés à la sortie de l'onduleur. En termes de puissance, l'onduleur est sélectionné en fonction de sa valeur crête pour le consommateur.

En général, il existe trois modes de fonctionnement de l'onduleur : démarrage, continu et surcharge. En mode de démarrage (charge de capacité, démarrage du réfrigérateur), la puissance peut doubler la puissance de l'onduleur pendant une fraction de seconde, ce qui est acceptable pour la plupart des modèles. Mode continu - correspondant à la puissance de l'onduleur. Mode surcharge - lorsque la puissance du consommateur est 1,3 fois supérieure à la valeur nominale - dans ce mode, l'onduleur moyen peut fonctionner pendant environ une demi-heure.

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convertisseur- TRANSFORMATEUR, réorganiseur, reformeur... Dictionnaire-thésaurus des synonymes du discours russe

CONVERTISSEUR- un appareil qui convertit les valeurs d'un type (énergie, signaux) en d'autres types et formes pratiques pour une utilisation ultérieure. P., divers dans leur principe de fonctionnement et de conception, sont largement utilisés dans l'automatisation et la télémécanique, l'informatique et ... ... Grande Encyclopédie Polytechnique

CONVERTISSEUR, moi, mari. 1. Celui qui transforme, a transformé ce qui n. 2. Un dispositif de conversion d'énergie électrique. Courant électrique p. p. | femelle convertisseur, s (à 1 valeur). Dictionnaire explicatif d'Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvedova... Dictionnaire explicatif d'Ozhegov

- (Convertisseur) une machine tournante pour convertir : le courant continu d'une tension en courant continu d'une autre tension, courant alternatifà permanent et vice versa; courant alternatif au même courant alternatif, mais avec un nombre de périodes différent. Selon la conception de P. ... ... Dictionnaire marin

convertisseur- Un dispositif pour convertir les formes d'onde d'un type à un autre (par exemple, de série à parallèle ou d'analogique à discret), ainsi que pour transférer des signaux d'une fréquence à une autre. [L. M. Nevdiaev. Technologies des télécommunications… Manuel du traducteur technique

convertisseur 3.1 transducteur dispositif permettant de convertir un mouvement mécanique mesurable, tel qu'une accélération dans une direction donnée, en une valeur pouvant être mesurée ou enregistrée. Remarque L'émetteur peut inclure… … Dictionnaire-ouvrage de référence des termes de la documentation normative et technique

Appareil électrique convertisseur. Selon l'application, cela peut signifier : en électronique : Convertisseur analogique-numérique Convertisseur numérique-analogique Convertisseur optoélectronique Flyback ... ... Wikipedia

Livres

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Les convertisseurs de tension sont largement utilisés à la fois dans la vie quotidienne et dans la production. Pour la production et l'industrie, ils sont le plus souvent fabriqués sur commande, car ils nécessitent un convertisseur puissant et pas toujours avec une tension standard. Les valeurs standard des paramètres de sortie et d'entrée sont souvent utilisées dans les conditions domestiques. Autrement dit, un convertisseur de tension est un appareil électronique conçu pour modifier le type d'électricité, son amplitude ou sa fréquence.

Selon leur fonctionnalité, ils sont divisés en :

1. Abaissement;
2. En augmentant;
3. sans transformateur ;
4. onduleur;
5. Réglable avec réglage de la fréquence et de l'amplitude de la tension alternative de sortie ;
6. Réglable avec réglage de la valeur de la tension de sortie constante.

Certains d'entre eux peuvent être fabriqués dans une conception hermétique spéciale, ces types d'appareils sont utilisés pour les pièces humides ou, en général, pour une installation sous l'eau.

Alors, quel est chaque type ?

Convertisseur de tension haute tension

Un tel appareil électronique est destiné à recevoir une haute tension alternative ou continue (jusqu'à plusieurs milliers de volts). Par exemple, de tels dispositifs sont utilisés pour produire de l'énergie à haute tension pour les kinéscopes de télévision, ainsi que pour recherche en laboratoire et vérifier l'équipement électrique avec une tension augmentée plusieurs fois. Les câbles ou les circuits de puissance des interrupteurs à huile conçus pour une tension de 6 kV sont testés avec une tension de 30 kV et plus, cependant, cette tension n'a pas haute puissance, et s'éteint immédiatement en cas de panne. Ces convertisseurs sont assez compacts car ils doivent être transportés par du personnel d'un poste à l'autre, le plus souvent à la main. Il convient de noter que tout blocs de laboratoire les alimentations et les convertisseurs ont une tension de référence et précise.

Des convertisseurs haute tension plus simples sont utilisés pour faire fonctionner lampes fluorescentes. Vous pouvez augmenter considérablement l'impulsion jusqu'à celle souhaitée grâce au démarreur et à l'accélérateur, qui peuvent avoir une base électronique ou électromécanique.

Les installations industrielles qui convertissent la basse tension en haute tension disposent de nombreuses protections et sont réalisées sur des transformateurs élévateurs (PTN). Voici l'un de ces circuits qui donne une sortie de 8 à 16 mille volts, alors que seulement 50 V environ sont nécessaires à son fonctionnement.

Du fait qu'une tension assez élevée est générée et circule dans les enroulements des transformateurs, l'isolation de ces enroulements, ainsi que sa qualité, sont sujettes à exigences élevées. Afin d'éliminer la possibilité de décharges corona, les pièces du redresseur haute tension doivent être soigneusement soudées à la carte, sans bavures ni angles vifs, après quoi elles sont remplies des deux côtés avec de la résine époxy ou une couche de paraffine 2 . .. 3 mm d'épaisseur, ce qui assure l'isolation les uns des autres. Parfois, ces systèmes et dispositifs électroniques sont appelés convertisseurs élévateurs de tension.

Le circuit suivant est un convertisseur de tension résonnant linéaire qui fonctionne en mode boost. Il est basé sur la séparation des fonctions d'augmentation de U et sa nette stabilisation dans des cascades complètement différentes.

Dans le même temps, certaines unités d'onduleurs peuvent fonctionner avec des pertes minimales sur les interrupteurs de puissance, ainsi que sur un pont redressé, où la haute tension apparaît.

Convertisseur de tension pour la maison

Une personne ordinaire rencontre souvent des convertisseurs de tension pour la maison, car de nombreux appareils ont une alimentation électrique. Il s'agit le plus souvent de convertisseurs abaisseurs à isolation galvanique. Par exemple, chargeur téléphones portables et ordinateurs portables, ordinateurs fixes personnels, radios, chaînes stéréo, divers lecteurs multimédias, et cette liste peut être poursuivie très longtemps, car leur diversité et leurs applications dans la vie quotidienne ont récemment été très larges.

Les alimentations sans interruption sont équipées de dispositifs de stockage d'énergie sous forme de batteries. De tels dispositifs sont également utilisés pour maintenir l'efficacité du système de chauffage lors d'une panne de courant inattendue. Parfois, les convertisseurs pour une maison peuvent être réalisés selon un circuit onduleur, c'est-à-dire qu'en le connectant à une source CC (batterie) fonctionnant en raison d'une réaction chimique, vous pouvez obtenir une tension alternative normale à la sortie, dont la valeur sera soit 220 volts. Une caractéristique de ces circuits est la possibilité d'obtenir un signal sinusoïdal pur en sortie.

L'un des très caractéristiques importantes, utilisé dans la vie quotidienne des convertisseurs, est une valeur stable du signal à la sortie de l'appareil, quel que soit le nombre de volts fournis à son entrée. Ce caractéristique fonctionnelle alimentations est due au fait que pour un fonctionnement stable et à long terme des microcircuits et autres dispositifs à semi-conducteurs, une tension clairement normalisée est requise, et même sans ondulations.

Les principaux critères de choix d'un convertisseur pour une maison ou un appartement sont :

1. Pouvoir;
2. La valeur de la tension d'entrée et de sortie ;
3. La possibilité de stabilisation et ses limites ;
4. L'amplitude du courant sur la charge ;
5. Minimisation de l'échauffement, c'est-à-dire qu'il est préférable que le convertisseur fonctionne dans un mode avec une réserve de marche ;
6. La ventilation de l'appareil peut être naturelle ou forcée ;
7. Bonne isolation phonique;
8. Protection contre les surcharges et la surchauffe.

Le choix d'un convertisseur de tension n'est pas une tâche facile, car le fonctionnement de l'appareil alimenté dépend également du convertisseur correctement choisi.

Convertisseurs de tension sans transformateur

Récemment, ils sont devenus très populaires, car il faut dépenser beaucoup d'argent pour leur fabrication, et en particulier pour la production de transformateurs, car leur enroulement est en métal non ferreux, dont le prix ne cesse de croître. Le principal avantage de tels convertisseurs est, bien sûr, le prix. Parmi les côtés négatifs, il y en a un qui le distingue nettement des alimentations à transformateur et des convertisseurs. À la suite d'une panne d'un ou plusieurs dispositifs à semi-conducteurs, toute l'énergie de sortie peut atteindre les bornes du consommateur, ce qui le désactivera certainement. Voici un simple convertisseur AC-DC. Le rôle de l'élément régulateur est joué par le thyristor.

La situation est plus simple avec des convertisseurs dans lesquels il n'y a pas de transformateurs, mais fonctionnant sur la base et sur le mode d'un appareil élévateur de tension. Ici, même avec la libération d'un ou plusieurs éléments, une énergie destructrice dangereuse n'apparaîtra pas sur la charge.

Convertisseurs de tension continue

Le convertisseur AC/DC est le type d'appareil de ce type le plus couramment utilisé. Dans la vie de tous les jours, ce sont toutes sortes d'alimentations, et dans la production et l'industrie, ce sont des alimentations :

• Tous les circuits semi-conducteurs ;
• Bobinages d'excitation de moteurs synchrones et de moteurs à courant continu ;
• Bobines de solénoïdes d'interrupteurs à huile ;
• Circuits de fonctionnement et circuits de déclenchement où les bobines nécessitent un courant continu.

Le convertisseur de tension à thyristor est l'appareil le plus couramment utilisé à ces fins. Une caractéristique de ces dispositifs est la conversion complète, et non partielle, de la tension alternative en tension continue sans aucune sorte d'ondulation. Un convertisseur de tension puissant de ce type doit nécessairement inclure des dissipateurs thermiques et des ventilateurs pour le refroidissement, car toutes les pièces électroniques ne peuvent fonctionner longtemps et sans problème qu'aux températures de fonctionnement.

Convertisseur de tension réglable

Ces dispositifs sont conçus pour fonctionner à la fois en mode de montée en tension et en mode de baisse de tension. Le plus souvent, ce sont toujours des appareils qui effectuent un réglage en douceur du signal de sortie, qui est inférieur à l'entrée. C'est-à-dire que 220 volts sont appliqués à l'entrée et à la sortie, nous obtenons une valeur constante réglable, par exemple de 2 à 30 volts. De tels instruments avec un réglage très fin sont utilisés pour tester les pointeurs et les instruments numériques dans les laboratoires. Très pratique lorsqu'il est équipé indicateur numérique. Il faut admettre que chaque radioamateur a pris ce type comme base de ses premiers travaux, car l'alimentation électrique de certains équipements peut être de taille différente, et cette source d'alimentation s'est avérée très universelle. Comment faire une qualité et travailler pendant longtemps convertisseur, c'est le principal problème des jeunes radioamateurs.

Convertisseur de tension onduleur

Ce type de convertisseurs est à la base d'appareils de soudage compacts innovants. Recevant une tension alternative de 220 volts pour l'alimentation, l'appareil le redresse, après quoi il le rend à nouveau alternatif, mais déjà avec une fréquence de plusieurs dizaines de milliers de Hz. Cela permet de réduire considérablement les dimensions du transformateur de soudage installé en sortie.

En outre, la méthode de l'onduleur est utilisée pour alimenter les chaudières de chauffage à partir de batteries en cas de panne de courant inattendue. Pour cette raison, le système continue de fonctionner et reçoit 220 volts AC à partir de 12 volts DC. Un dispositif élévateur puissant à cet effet doit être alimenté à partir d'une batterie haute capacité, cela dépend de la durée pendant laquelle il alimentera la chaudière en électricité. Autrement dit, la capacité joue un rôle clé à cet égard.

Convertisseur de tension haute fréquence

Grâce à l'utilisation de convertisseurs élévateurs, il devient possible de réduire les dimensions de tous les éléments électroniques et électromagnétiques qui composent les circuits, ce qui signifie que le coût des transformateurs, bobines, condensateurs, etc. est également réduit. les interférences radio haute fréquence qui affectent le fonctionnement d'autres systèmes électroniques, et même des radios conventionnelles, vous devez donc protéger leurs boîtiers de manière fiable. Le calcul du transducteur et de son interférence doit être effectué par du personnel hautement qualifié.

Qu'est-ce qu'un convertisseur résistance-tension ?
Il s'agit d'un type spécial qui n'est utilisé que dans la fabrication et la fabrication d'instruments de mesure, en particulier d'ohmmètres. Après tout, la base d'un ohmmètre, c'est-à-dire un appareil qui mesure la résistance, consiste à mesurer la chute de U et à la convertir en cadran ou en indicateurs numériques. Habituellement, les mesures sont effectuées par rapport au courant continu. Transducteur de mesure - moyens techniques, qui sert à convertir la valeur mesurée en une autre valeur ou signal de mesure, pratique pour le traitement, le stockage, les transformations ultérieures, l'indication et la transmission. Il fait partie de tout appareil de mesure.

Convertisseur courant-tension

Dans la plupart des cas, tous circuits électroniques nécessaire pour traiter les signaux représentés sous forme de tension. Cependant, il faut parfois composer avec un signal sous forme de courant. De tels signaux apparaissent, par exemple, à la sortie d'une photorésistance ou d'une photodiode. Ensuite, il est souhaitable de convertir le signal de courant en tension dès que possible. Les convertisseurs tension-courant sont utilisés lorsque le courant dans la charge doit être proportionnel à l'entrée U et ne pas dépendre de la charge R. En particulier, avec une entrée U constante, le courant dans la charge sera également constant, de sorte que de tels convertisseurs sont parfois appelés classiquement stabilisateurs de courant.

Réparation de convertisseur de tension

La réparation de ces appareils pour convertir un type de tension en un autre se fait mieux dans centres de services où le personnel est hautement qualifié et fournira par la suite des garanties pour le travail effectué. Le plus souvent, tous les convertisseurs modernes de haute qualité se composent de plusieurs centaines de pièces électroniques, et s'il n'y a pas d'éléments grillés évidents, il sera très difficile de trouver une panne et de la réparer. Certains appareils chinois peu coûteux de ce type, en général, sont en principe privés de la possibilité de leur réparation, ce qui ne peut être dit à propos de producteurs nationaux. Oui, ils sont peut-être un peu encombrants et peu compacts, mais ils sont sujets à réparation, car nombre de leurs pièces peuvent être remplacées par des pièces similaires.

Les convertisseurs de tension, largement utilisés dans la pratique quotidienne, sont des dispositifs spécialisés conçus pour ajuster l'amplitude et la fréquence de la tension d'alimentation de sortie. Systèmes électroniques Ce type vous permet de régler les paramètres de sortie (y compris la fréquence de la tension de sortie).

La nécessité de leur utilisation survient lorsque vous devez connecter des appareils avec des caractéristiques d'entrée non standard. Les circuits convertisseurs peuvent être mis en œuvre en tant qu'unité indépendante ou intégrés dans un système d'alimentation sans coupure existant. Ces appareils sont très demandés par les utilisateurs et sont également largement utilisés pour résoudre des problèmes de production individuels.

Conception

Pour modifier le niveau de la tension d'alimentation effective, des convertisseurs d'impulsions avec circuits inductifs intégrés. Conformément à la tâche qui les attend, tous les modèles connus d'appareils de conversion sont répartis dans les classes suivantes:

• circuits inverseurs;
• Booster les unités électroniques ;
• convertisseurs abaisseurs.

Quel que soit le type de ces appareils, ils fonctionnent tous sur le même principe, offrant la fonctionnalité requise et la qualité des signaux générés. La similitude des appareils de cette classe est le plus souvent détectée par les caractéristiques suivantes :

• La présence de son propre module d'alimentation;
• Les éléments de commutation inclus dans le circuit, représentés par de puissants transistors semi-conducteurs ;
• Stockage d'énergie sous la forme d'une self ou d'une bobine séparée ;
• Condensateurs de filtrage connectés en parallèle avec la résistance de charge ;
• Diodes spéciales utilisées comme élément de blocage.

L'utilisation de tous les éléments énumérés ci-dessus dans les bonnes combinaisons permet d'obtenir n'importe laquelle des catégories connues de dispositifs à impulsions.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement des convertisseurs d'impulsions est basé sur le principe de réglage du niveau du signal en modifiant la largeur des impulsions qui contrôlent le fonctionnement de l'élément de commutation.

Note! Cette méthode contrôle électronique paramètres de signal se trouvent dans divers échantillons d'équipements modernes et sont appelés largeur d'impulsion.

Pour stabiliser le mode de fonctionnement en schéma de câblage une rétroaction est introduite, grâce à laquelle, lorsque la tension de sortie fluctue, les paramètres des impulsions de travail changent également.

Les convertisseurs de tension les plus simples contiennent essentiellement un transformateur conventionnel, à la sortie duquel une tension est générée avec une amplitude différente de la valeur d'entrée.

D'autres types de dispositifs de conversion sont connus, fonctionnant sur un principe similaire aux exemples précédemment décrits, mais quelque peu différents dans leur conception. Ils sont généralement fabriqués à base de semi-conducteurs et vous permettent d'obtenir une efficacité de conversion élevée (haute efficacité).

Classification des convertisseurs d'impulsions

Les convertisseurs d'impulsions produits par la branche de production nationale, conformément aux paramètres actuels, sont répartis dans les classes suivantes :

• Convertisseurs électroniques qui convertissent le niveau variable (AC) en un signal de sortie constant (DC). Ils sont conçus pour des applications industrielles et sont utilisés dans des systèmes où des tensions d'alimentation réduites de 380/220 Volts sont requises ;
• Onduleurs qui effectuent la conversion inverse : signal d'entrée (DC) vers sortie (AC). Ces appareils sont demandés dans les systèmes d'alimentation sans interruption, ainsi que dans les unités de soudage électroniques, dans lesquelles, grâce à l'inversion, il est possible de réduire les dimensions et le poids de l'appareil;
• Dispositifs de conversion de tension ou de courant constant, permettant de convertir une valeur du paramètre d'alimentation en une autre.

Ces appareils sont souvent utilisés pour alimenter des batteries, si nécessaire, y connecter des charges avec des tensions nominales différentes.

La composition du convertisseur

La structure de la conception des dispositifs pulsés comprend généralement les unités fonctionnelles suivantes :

• Générateur de signal d'impulsion intégré, alimenté par sa propre unité d'alimentation (PSU);
• Transformateur d'impulsions qui convertit les signaux périodicité donnée en impulsions de sortie de fréquence plus élevée ;
• Stabilisateurs intégrés qui assurent la constance des paramètres des signaux reçus à la sortie des appareils ;
• Commutateurs électroniques à base d'éléments transistors puissants fonctionnant en mode pulsé proche de la saturation.

A cette liste, il convient d'ajouter les inductances de stockage utilisées dans la construction des circuits générateurs. Ils sont généralement inclus dans des dispositifs aussi répandus qu'un convertisseur de courant.

Un représentant typique des composants est un transformateur qui fournit une conversion de tension avec une perte de puissance minimale. Ils sont largement utilisés dans la construction d'une grande variété de circuits électroniques et électriques.

Avantages et inconvénients des appareils de conversion

Parmi les vertus de la plupart modèles célèbres les dispositifs de conversion comprennent :

• Haute efficacité de conversion des tensions secteur standard en une forme conviviale avec contrôle simultané de leurs principaux paramètres ;
• Compacité et mobilité d'échantillons individuels de dispositifs onduleurs, permettant leur utilisation en tant que convertisseurs automobiles ;
• Bonne efficacité économique avec un rendement approchant les 90% ;
• Polyvalence et fiabilité des appareils de conversion, offrant la possibilité de connecter tout type de consommateur ;
• Possibilité de compenser les pertes de puissance en augmentant la tension de sortie.

Important! Les avantages énumérés des dispositifs de conversion permettent de les installer dans les nœuds les plus critiques des systèmes de sécurité et d'éclairage, ainsi que dans les modules de contrôle pour le fonctionnement des chaudières de chauffage, des stations de pompage et d'autres équipements spéciaux.

Les avantages de ces dispositifs devraient également inclure la présence de tels options additionelles, comme la possibilité de commuter les indicateurs des valeurs mesurées de l'entrée à la tension de sortie. Ajoutez à cela l'admissibilité du réglage dans certaines limites des paramètres de sortie contrôlés.

Les défauts complètement amovibles des convertisseurs de cette classe incluent la sensibilité au fonctionnement dans des conditions de forte humidité (cela ne s'applique pas aux modèles fabriqués dans une version étanche à l'humidité). Ajoutez à cela le coût élevé des systèmes de conversion.

L'utilisation des convertisseurs dans la vie quotidienne

Les modèles universels appartiennent à la catégorie des appareils les plus complexes capables de réguler plusieurs paramètres (courant, tension et fréquence) à la fois. Mais dans la pratique quotidienne, des échantillons plus simples de convertisseurs suffisent amplement, dans lesquels un seul des indicateurs d'entrée est régulé.

Informations Complémentaires. Un schéma de contrôle de tension et de courant pour limiter l'un de ces paramètres (généralement le courant) est largement utilisé dans les circuits de charge de batterie. Les appareils plus complexes de cette classe peuvent utiliser des microcontrôleurs modernes.

En conclusion de l'examen, il convient de noter qu'il existe de nombreuses options pour l'exécution des modules convertisseurs d'impulsions. Mais, quels que soient le type et la complexité appareil électronique, les principes de fonctionnement qui le sous-tendent ne changent pas. Après avoir maîtrisé les méthodes techniques de base de la construction de ces appareils, vous pouvez apprendre à manipuler des équipements de toute complexité, ainsi qu'à les réparer avec succès en cas de panne.

Vidéo

Dans cet article, vous apprendrez tout sur les transducteurs, quel rôle ils jouent dans le domaine des mesures, considérerez tous les types de transducteurs, décrirez les avantages et les inconvénients de certains types de transducteurs, et examinerez également les domaines d'application.

Qu'est-ce qu'un convertisseur

Un transducteur est un dispositif qui convertit l'énergie d'une forme à une autre afin de la rendre lisible pour la mesure. Ainsi, il convertit l'énergie en une forme lisible, par exemple, un thermomètre qui convertit l'énergie thermique en une hauteur de mercure. Dans le convertisseur, la sortie est contrôlée par l'entrée.

Le rôle du convertisseur

Ils jouent un rôle essentiel dans le domaine des mesures. Comme nous l'avons dit auparavant, le convertisseur convertit une grandeur physique en un signal électrique. Ainsi, sans transducteur, il serait très difficile de mesurer une grandeur physique continue, telle que l'intensité lumineuse, la vitesse, le flux, la température, le rayonnement, le courant électrique, etc. Les valeurs sont d'abord converties en un signal électrique, puis elles sont contrôlées par un équipement spécial. Personne ne pourrait imaginer mesurer ces grandeurs physiques continues sans capteurs.

Types de convertisseur

Ils sont généralement divisés en deux catégories;

1. Transducteur actif
2. Convertisseur passif

Transducteur actif.

Pour que ce type de transducteur fonctionne, source externeénergie. L'énergie est fournie par une source de tension séparée. Un exemple est potentiomètre, qui mesure la résistance en faisant passer un petit courant à travers lui-même. La plupart des transducteurs sont maintenant actifs.

Convertisseur passif.

Ils convertissent une forme d'énergie en une autre sans utiliser d'énergie. Les transducteurs passifs convertissent des grandeurs physiques telles que : température, pression, vitesse, etc.

Les capteurs sont divisés en:

• Convertisseur résistif
• Thermistances
• Transducteur inductif
• Transducteur capacitif
• Capteurs de déplacement
• Convertisseurs de vitesse
• Transmetteurs de pression

Convertisseur résistif

Ces convertisseurs fonctionnent sur le principe de la variation de résistance. La résistance change de plusieurs façons, notamment :

• Appliquer un stress physique;

• Changement de lumière sur l'élément photosensible ;

• Changement de température.

RTD - abrégé en capteur de température à résistance

La résistance d'un RTD change avec la température, et ce changement de résistance est contrôlé en termes de changement de courant/tension. En règle générale, les RTD sont fabriqués à partir de matériaux tels que le platine. Le Ni et le Germanium sont utilisés pour fabriquer des thermomètres à résistance pour des applications spéciales. Quand il s'agit de performances, Les RTD en platine (PRDS) sont les meilleurs. Le thermomètre utilise des thermomètres à résistance avec une plage comprise entre BP O2 et le point de fusion de l'antimoine.

Application:

• Largement utilisé pour la mesure de haute température.

Thermistances

Il est sensible à la température. Comme RTS, leur résistance change avec la température. Cependant, ils sont faits d'un matériau qui a un coefficient de température négatif (c'est-à-dire une diminution de la résistance à mesure que la température augmente), contrairement au RTS, qui a un coefficient de température positif. Les thermistances sont encapsulées dans un matériau similaire à l'oxyde de métal de transition. Ces oxydes montrent un changement élevé de résistance avec un petit changement de température. Ainsi, ils sont plus sensibles, presque 400 fois plus qu'un thermocouple IC. Ils sont idéaux pour mesurer la température des microcircuits dans le corps de l'animal.

Principaux avantages:

• Suffisamment sensible pour détecter des températures jusqu'à 0,01 C ;
• Chimiquement stable;
• Temps de réponse rapide ;
• Petite taille.

Défaut:

• Plage de température limitée de -50C à 300C.

Transducteur inductif

La transduction inductive se produit lorsque la valeur mesurée modifie l'inductance (auto ou mutuelle) de la bobine. Une façon simple de changer -L est de déplacer l'élément sensible dans un champ magnétique. Ce mouvement provoque une fem latérale.

Principaux avantages:

• Pas d'usure due à l'absence de contact glissant, comme dans le cas d'un potentiomètre.

Applications:

• Transformateurs différentiels variables linéaires (LPDT)
• Le tachymètre utilise un transducteur inductif pour convertir la vitesse en un signal électrique pour contrôler la vitesse.

Transducteurs capacitifs

Dans les convertisseurs de ce type, la valeur mesurée modifie la capacité du circuit. Ce changement est suivi en termes d'une autre quantité physique.

Applications:

• Système LCD tactile automatique.
• Microphone capacitif qui utilise la pression acoustique pour modifier la position de la plaque. Ce changement est contrôlé en termes de signal audio.

Capteurs de déplacement

Les capteurs de ce type sont utilisés pour déterminer la position d'un objet. La variable physique mesurée (c'est-à-dire le mouvement) est destinée à modifier la résistance. Ce changement de résistance est mesuré en termes de tension.

Applications:

• Assez sensible pour surveiller les fissures dans les murs et les bâtiments.

Capteur de vitesse

Ils fonctionnent sur le principe de base d'un oscillateur, selon lequel lorsqu'il y a un mouvement relatif entre les conducteurs et l'aimant, une FEM est générée. La tension générée est contrôlée en vitesse. Ainsi, plus le mouvement relatif est rapide, plus la FEM générée sera importante.

Applications:

• Ils sont largement utilisés dans les dispositifs de contrôle de vitesse, tels que les compteurs de vitesse de voiture.