Az átalakításhoz egyenáram váltakozóban speciális elektronikus tápegységeket, úgynevezett invertereket használnak. Leggyakrabban az inverter egy nagyságú egyenfeszültséget egy másik nagyságú váltakozó feszültséggé alakít át.

És így, Az inverter periodikusan változó feszültségű generátor, míg a feszültség alakja lehet szinuszos, szinuszoshoz közeli vagy impulzusos. Az invertereket független eszközökként és szünetmentes tápegységek (UPS) részeként is használják.

A forrásokban szünetmentes tápegység(UPS), az inverterek lehetővé teszik például a szünetmentes tápellátást számítógépes rendszerek, és ha a feszültség hirtelen megszűnik a hálózatban, az inverter azonnal elkezdi táplálni a számítógépet a tartalék akkumulátorból kapott energiával. A felhasználónak legalább lesz ideje megfelelően kikapcsolni és kikapcsolni a számítógépet.

A nagyobb szünetmentes tápegységek nagyobb invertereket használnak nagy akkumulátorral, amelyek a hálózattól függetlenül órákon át képesek önállóan ellátni a fogyasztókat, és amikor a hálózat visszatér a normál állapotba, az UPS automatikusan közvetlenül a hálózatra kapcsolja a fogyasztókat, és az akkumulátorok elkezdenek tölteni.

Technikai oldal

BAN BEN modern technológiák Az elektromos áram átalakításához az inverter csak közbülső összeköttetésként működhet, ahol az a feladata, hogy nagy frekvencián (tíz és száz kilohertzen) átalakítva feszültséget alakítson át. Szerencsére ma már könnyen megoldható egy ilyen probléma, mert az inverterek fejlesztéséhez és tervezéséhez mind a több száz amperes áramot is elviselni képes félvezető kapcsolók, mind a szükséges paraméterű mágneses áramkörök, mind pedig a kifejezetten inverterekhez tervezett elektronikus mikrokontrollerek (pl. rezonánsok) állnak rendelkezésre.

Az inverterekkel, valamint más erősáramú eszközökkel szemben támasztott követelmények a következők: nagy hatásfok, megbízhatóság, a lehető legkisebb teljes méret és tömeg. Az is szükséges, hogy az inverter elviselje a bemeneti feszültség magasabb harmonikusainak megengedett szintjét, és ne keltsen elfogadhatatlanul erős impulzuszajt a fogyasztók számára.

„zöld” energiaforrású rendszerekben ( napelemek, szélmalmok) közvetlenül a villamos energiával való ellátására közös hálózat, használjon Grid-tie - invertereket, amelyek ipari hálózattal szinkronban tudnak működni.

A feszültséginverter működése során a terhelőáramkörre időszakosan állandó feszültségforrás csatlakozik polaritásváltással, míg a bekötések gyakoriságát és időtartamát a vezérlőtől érkező vezérlőjel alakítja ki.

Az inverterben lévő vezérlő általában több funkciót lát el: a kimeneti feszültség beállítása, a félvezető kapcsolók működésének szinkronizálása és az áramkör túlterhelés elleni védelme. Elvileg az inverterek fel vannak osztva: autonóm inverterekre (áram- és feszültséginverterekre) és függő inverterekre (hálózat által hajtott, Grid-tie stb.)

Inverter áramkör

Az inverter félvezető kapcsolóit a vezérlő vezérli, és fordított sönt diódákkal rendelkeznek. Az inverter kimenetén a feszültség az aktuális terhelési teljesítménytől függően szabályozott automatikus változás impulzusszélesség a nagyfrekvenciás átalakító blokkban, legegyszerűbb esetben az .

A kisfrekvenciás kimeneti feszültség félhullámainak szimmetrikusnak kell lenniük, hogy a terhelési áramkörök semmi esetre se kapjanak jelentős állandó komponenst (ez a transzformátoroknál különösen veszélyes), ehhez a kisfrekvenciás egység impulzusszélessége (a legegyszerűbb eset) állandóvá válik.

Az inverter kimeneti gombjainak vezérlésében olyan algoritmust használnak, amely szekvenciális változást biztosít az áramkör szerkezetében: közvetlen, rövidre zárt, inverz.

Így vagy úgy, a pillanatnyi terhelési teljesítmény értéke az inverter kimenetén kettős frekvenciájú hullámzás jellegű, ezért az elsődleges forrásnak lehetővé kell tennie ezt az üzemmódot, amikor pulzáló áramok áramlanak át rajta, és ki kell bírnia a megfelelő szintet. interferencia (az inverter bemenetén).

Ha az első inverterek kizárólag mechanikusak voltak, ma már számos lehetőség kínálkozik a félvezető alapú inverteres áramkörökre, és csak három tipikus áramkör létezik: transzformátor nélküli híd, nulla transzformátor kimenetű push-pull, transzformátoros híd.

Transzformátor nélküli hídáramkör található az 500 VA vagy nagyobb kapacitású szünetmentes tápegységekben és az autóipari inverterekben. A nulla transzformátor kimenetű push-pull áramkört kis teljesítményű szünetmentes tápegységekben (számítógépekhez) használják, legfeljebb 500 VA teljesítményű, ahol a tartalék akkumulátor feszültsége 12 vagy 24 volt. A nagy teljesítményű szünetmentes tápegységekben (egységekhez és több tíz kVA-hoz) transzformátoros hídáramkört használnak.

A négyszögletes kimenetű feszültséginverterekben szabadonfutó diódákkal ellátott kapcsolócsoportot kapcsolnak be, hogy a terhelésnél váltakozó feszültséget kapjanak, és szabályozott keringési módot biztosítsanak az áramkörben.

A kimeneti feszültség arányosságáért a következők felelősek: a vezérlőimpulzusok relatív időtartama vagy a billentyűcsoportok vezérlőjelei közötti fáziseltolás. A reaktív energia cirkulációjának szabályozatlan üzemmódjában a fogyasztó befolyásolja az inverter kimenetén lévő feszültség alakját és nagyságát.

Lépcsős feszültséginverterekben a nagyfrekvenciás előátalakító egy unipoláris lépcsős feszültséghullámot hoz létre, amely nagyjából egy szinusz alakú, amelynek periódusa a kimeneti feszültség periódusának felével egyenlő. Az LF hídáramkör ezután az egypólusú lépésgörbét egy nagyjából szinuszos hullám alakú bipoláris görbe két felére alakítja.

A szinuszos (vagy majdnem szinuszos) kimenetű feszültséginverterekben az előzetes nagyfrekvenciás átalakító a kimeneten a jövőbeli szinuszos amplitúdójához közeli nagyságrendű állandó feszültséget állít elő.

Ezt követően a hídáramkör állandó feszültségből, többszörös PWM segítségével kisfrekvenciás váltakozó feszültséget képez, amikor minden tranzisztorpár többször nyit a kimeneti szinusz kialakulásának minden félciklusában, a kimenő szinuszos idő függvényében. a harmonikus törvényhez. Ezután az aluláteresztő szűrő kivonja a szinust a kapott alakzatból.

Az inverterek előzetes nagyfrekvenciás átalakításának legegyszerűbb sémája önoszcilláló. Meglehetősen egyszerűek a műszaki megvalósítást illetően, és alacsony teljesítményen (10-20 W-ig) meglehetősen hatékonyak olyan terheléseknél, amelyek nem kritikusak az áramellátási folyamat szempontjából. Az önoszcillátorok frekvenciája nem haladja meg a 10 kHz-et.

Pozitív Visszacsatolás az ilyen eszközökben a transzformátor mágneses áramkörének telítéséből származik. A nagy teljesítményű inverterek esetében azonban az ilyen sémák nem elfogadhatók, mivel a kulcsok veszteségei nőnek, és ennek eredményeként a hatékonyság alacsonynak bizonyul. Sőt, bármilyen rövidzárlat a kimeneten megzavarja az önrezgéseket.

Az előzetes nagyfrekvenciás konverterek jobb áramkörei a flyback (150 W-ig), a push-pull (500 W-ig), a félhíd és a híd (több mint 500 W) a PWM vezérlőkön, ahol az átalakítási frekvencia eléri a több száz kilohertzet .

Az inverterek típusai, üzemmódok

Az egyfázisú feszültséginvertereket két csoportra osztják: tiszta szinuszos kimenetre és módosított szinuszhullámra. A legtöbb modern eszköz lehetővé teszi a hálózati jel egyszerűsített formáját (módosított szinuszhullám).

A tiszta szinuszhullám fontos azoknál az eszközöknél, amelyek bemenetén villanymotor vagy transzformátor van, vagy ha az van speciális eszköz, amely csak tiszta szinuszhullámmal működik a bemeneten.

A háromfázisú invertereket általában elektromos motorok háromfázisú áramának létrehozására használják, például az áramellátáshoz. Ebben az esetben a motortekercsek közvetlenül az inverter kimenetére csatlakoznak. A teljesítmény szempontjából az invertert a fogyasztó számára elért csúcsértéke alapján választják ki.

Az inverternek általában három üzemmódja van: indítás, folyamatos és túlterhelés. Indító üzemmódban (kapacitás töltés, hűtőszekrény indítása) a teljesítmény a másodperc töredékére megduplázhatja az inverter névleges értékét, ez a legtöbb modellnél elfogadható. Folyamatos üzemmód - az inverter névleges értékének megfelelően. Túlterhelési mód - amikor a fogyasztó teljesítménye 1,3-szor nagyobb a névleges értéknél - ebben az üzemmódban az átlagos inverter körülbelül fél órát tud működni.

hatás; konverter Olyan elem, amely az egyik típusú bemeneti műveleteket vagy jeleket egy másik típusú kimeneti műveletekké vagy jelekké alakítja. Megjegyzés. Az elektrogépi jelátalakító kifejezés is hasonlóan definiált ... ... Politechnikai terminológiai magyarázó szótár

Vevő, reduktor, fordító, transzformátor, átalakító; Solion, egység, reformista, híd, átalakító, transzverter, egyenirányító, reformer, váltó, újraépítő, érzékelő, szkenisztor, átalakító, átszervezõ Orosz szinonimák szótára. Szinonima szótár

Elektromechanikus vagy elektroakusztikus átalakító, amelynek működése a magnetostrikció hatásán alapul. Az M. p.-ben általában a ferro- vagy ferrimágnesek lineáris magnetostrikcióját használják a technológia területén. mágnesezés (lásd Ferromágnesesség ... Fizikai Enciklopédia

átalakító- TRANSZFORMÁLÓ, ÚJSZERVEZŐ, REFORMÁLÓ... Az orosz beszéd szinonimáinak szótár-tezaurusza

ÁTALAKÍTÓ- olyan eszköz, amely egy típusú értéket (energia, jelek) más típusú és formákká alakít át, amelyek kényelmesek a további használatra. P., működési elve és kialakítása változatos, széles körben használják az automatizálásban és a telemechanikában, a számítástechnikában és ... ... Nagy Politechnikai Enciklopédia

KONVERTER, én, férj. 1. Aki átalakít, az átalakította, amit n. 2. Elektromos energia átalakítására szolgáló eszköz. Elektromos p. p. áram. | női konverter, s (1 értékre). Ozhegov magyarázó szótára. S.I. Ozhegov, N. Yu. Shvedova... Ozhegov magyarázó szótára

- (Átalakító) egy forgó gép, amely az egyik feszültség egyenáramát egy másik feszültség egyenáramává alakítja, váltakozó áramállandóra és fordítva; váltóáram ugyanarra a váltakozó áramra, de eltérő periódusszámmal. A P. ... ... Marine Dictionary terve szerint

átalakító- Eszköz a hullámformák egyik típusról a másikra való átalakítására (például sorosról párhuzamosra vagy analógról diszkrétre), valamint jelek átvitelére egyik frekvenciáról a másikra. [L.M. Nyevdjajev. Távközlési technológiák… Műszaki fordítói kézikönyv

átalakító 3.1 jelátalakító eszköz egy mérhető mechanikai mozgás, például egy adott irányú gyorsulás mérésre vagy rögzítésre alkalmas értékké alakítására. Megjegyzés A jeladó tartalmazhat…… A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Átalakító elektromos készülék. Alkalmazástól függően a következőket jelentheti: elektronikában: Analóg-digitális átalakító Digitális-analóg konverter Optoelektronikus átalakító Flyback ... ... Wikipédia

Könyvek

• Átalakító, Olga Golosova. A kiadótól: Egyedül az utcán – nincs pénz, nincs otthon, nincsenek barátok. És ha tegnap oligarcha voltál? Ha a világ téged és csak téged szolgálna? Szégyen? És mit fog tenni azért, hogy ígéretet tegyen, hogy mindezt viszonozza?
• Átalakító, Olga Golosova. Egyedül az utcán – nincs pénz, nincs otthon, nincsenek barátok. És ha tegnap oligarcha voltál? Ha a világ téged és csak téged szolgálna? Szégyen? És mit fog tenni egy ígéretért, hogy mindezt viszonozza? Így van - minden...

A feszültségátalakítókat széles körben használják mind a mindennapi életben, mind a gyártásban. Gyártás és ipar számára leggyakrabban megrendelésre készülnek, mert erős átalakítóra van szükségük, és nem mindig szabványos feszültséggel. A kimeneti és bemeneti paraméterek standard értékeit gyakran használják háztartási körülmények között. Vagyis a feszültségátalakító egy elektronikus eszköz, amelyet arra terveztek, hogy megváltoztassa az elektromosság típusát, nagyságát vagy frekvenciáját.

Funkciójuk szerint a következőkre oszthatók:

1. Süllyesztés;
2. Növekvő;
3. transzformátor nélküli;
4. inverter;
5. Állítható a kimeneti AC feszültség frekvenciájának és nagyságának beállításával;
6. Állítható az állandó kimeneti feszültség értékének beállításával.

Némelyikük speciális hermetikus kivitelben készülhet, az ilyen típusú eszközöket nedves helyiségekhez, vagy általában víz alá történő felszereléshez használják.

Tehát mi az egyes típus?

Nagyfeszültségű feszültség átalakító

Egy ilyen elektronikus eszköz, amelyet váltakozó vagy közvetlen nagyfeszültség (több ezer voltig) fogadására terveztek. Például az ilyen eszközöket nagyfeszültségű energia előállítására használják televíziós kineszkópok számára, valamint laboratóriumi kutatásés többszörösen megemelt feszültségű elektromos berendezések ellenőrzése. A 6 kV-os névleges feszültségre tervezett olajmegszakítók kábeleit vagy áramköreit legalább 30 kV-os feszültséggel vizsgálják, azonban ez a feszültség nem nagy teljesítményű, és meghibásodás esetén azonnal kikapcsol. Ezek az átalakítók meglehetősen kompaktak, mivel a személyzetnek kell őket egyik alállomásról a másikra szállítani, leggyakrabban kézzel. Meg kell jegyezni, hogy minden laboratóriumi blokkok a tápegységek és az átalakítók szinte referencia, pontos feszültséggel rendelkeznek.

Az üzemeltetéshez egyszerűbb nagyfeszültségű átalakítókat használnak fénycsövek. Az önindító és a fojtószelep révén nagymértékben növelheti az impulzust a kívánt értékre, aminek lehet elektronikus vagy elektromechanikus alapja.

Az alacsonyabb feszültséget magas feszültséggé alakító ipari berendezések számos védelemmel rendelkeznek, és fokozó transzformátorokon (PTN) hajtják végre. Itt van az egyik ilyen áramkör, amely 8-16 ezer voltos kimenetet ad, miközben csak körülbelül 50 V szükséges a működéséhez.

Tekintettel arra, hogy a transzformátorok tekercseiben meglehetősen nagy feszültség keletkezik és áramlik, ezeknek a tekercseknek a szigetelése és minősége függ magas követelmények. A koronakisülések lehetőségének kiküszöbölése érdekében a nagyfeszültségű egyenirányító részeit óvatosan, sorja és éles sarkok nélkül kell a táblához forrasztani, majd mindkét oldalról epoxigyantával vagy paraffin réteggel 2 kell feltölteni. .. 3 mm vastag, amely biztosítja az egymástól való elszigetelést. Néha ezeket az elektronikus rendszereket és eszközöket emelőfeszültség-átalakítónak nevezik.

A következő áramkör egy lineáris rezonáns feszültség átalakító, amely boost üzemmódban működik. Az U növelő funkcióinak szétválasztásán és teljesen eltérő kaszkádokban történő egyértelmű stabilizálásán alapul.

Ugyanakkor egyes inverteregységek minimális veszteséggel üzemképessé tehetők a tápkapcsolókon, valamint a kiegyenesített hídon, ahol magas feszültség jelenik meg.

Feszültség átalakító otthonra

Egy hétköznapi ember gyakran találkozik otthoni feszültség-átalakítókkal, mivel sok eszköz rendelkezik tápegységgel. Leggyakrabban ezek galvanikus leválasztású leléptető átalakítók. Például, töltőkészülék mobiltelefonokés laptopok, helyhez kötött számítógépek, rádiók, sztereó készülékek, különféle médialejátszók, és ez a lista nagyon sokáig folytatható, hiszen ezek sokszínűsége és a mindennapi életben való alkalmazása az utóbbi időben igen széles.

A szünetmentes tápegységek energiatárolókkal vannak felszerelve akkumulátorok formájában. Az ilyen eszközöket a fűtési rendszer hatékonyságának fenntartására is használják váratlan áramkimaradás esetén. Előfordul, hogy az otthoni konvertereket inverteres áramkör szerint lehet készíteni, vagyis egy kémiai reakció miatt működő DC forráshoz (akkumulátorhoz) csatlakoztatva normál váltakozó feszültséget kaphat a kimeneten, amelynek értéke legyen 220 volt. Ezen áramkörök jellemzője, hogy a kimeneten tiszta szinuszos jelet kapnak.

Az egyik nagyon fontos jellemzőit, a konverterek mindennapi életében használatos, a jel stabil értéke a készülék kimenetén, függetlenül attól, hogy a bemenetére hány volt kerül. Ez funkcionális jellemzője A tápellátás annak a ténynek köszönhető, hogy a mikroáramkörök és más félvezető eszközök stabil és hosszú távú működéséhez egyértelműen normalizált feszültségre van szükség, és még hullámzás nélkül is.

A ház vagy lakás átalakító kiválasztásának fő kritériumai a következők:

1. Erő;
2. A bemeneti és kimeneti feszültség értéke;
3. A stabilizáció lehetősége és határai;
4. A terhelésen lévő áram nagysága;
5. A fűtés minimalizálása, vagyis jobb, ha az átalakító teljesítménytartalékkal rendelkező üzemmódban működik;
6. A készülék szellőzése lehet természetes vagy kényszerített;
7. Jó hangszigetelés;
8. Túlterhelés és túlmelegedés elleni védelem.

A feszültségátalakító kiválasztása nem egyszerű feladat, mert a megfelelően megválasztott átalakítótól is függ a meghajtott készülék működése.

Transzformátor nélküli feszültségátalakítók

Az utóbbi időben nagyon népszerűvé váltak, mivel sok pénzt kell költeni a gyártásukra, és különösen a transzformátorok gyártására, mivel tekercselésük színesfémből készül, amelynek ára folyamatosan növekszik. Az ilyen konverterek fő előnye természetesen az ár. A negatív oldalak között van egy, amely jelentősen megkülönbözteti a transzformátoros tápegységektől és konverterektől. Egy vagy több félvezető eszköz meghibásodása következtében az összes kimenő energia a fogyasztó termináljaira kerülhet, és ez minden bizonnyal letiltja azt. Itt van egy egyszerű AC-DC átalakító. A szabályozó elem szerepét a tirisztor tölti be.

Egyszerűbb a helyzet azokkal az átalakítókkal, amelyekben nincs transzformátor, hanem feszültségnövelő berendezés alapján és üzemmódban működnek. Itt még egy vagy több elem felszabadulásakor sem jelenik meg veszélyes pusztító energia a terhelésen.

DC feszültség átalakítók

Az AC-DC konverter a leggyakrabban használt ilyen típusú eszköz. A mindennapi életben ezek mindenféle tápegység, a termelésben és az iparban pedig tápegységek:

• Minden félvezető áramkör;
• Szinkronmotorok és egyenáramú motorok gerjesztőtekercsei;
• Olajkapcsolók mágnestekercsei;
• Üzemi áramkörök és kioldó áramkörök, ahol a tekercsek egyenáramot igényelnek.

A tirisztoros feszültségátalakító a leggyakrabban használt készülék erre a célra. Ezeknek az eszközöknek a jellemzője a váltakozó feszültség teljes, és nem részleges átalakítása egyenfeszültséggé, mindenféle hullámosság nélkül. Az ilyen típusú nagy teljesítményű feszültségátalakítónak szükségszerűen hűtőbordákat és ventilátorokat kell tartalmaznia a hűtéshez, mivel minden elektronikus alkatrész hosszú ideig és problémamentesen működhet csak üzemi hőmérsékleten.

Állítható feszültség átalakító

Ezeket az eszközöket úgy tervezték, hogy mind a feszültség felfelé, mind a lefelé irányuló üzemmódban működjenek. Leggyakrabban ezek még mindig olyan eszközök, amelyek a kimenő jel zökkenőmentes beállítását végzik, amely alacsonyabb, mint a bemenet. Vagyis 220 voltot adunk a bemenetre, és a kimeneten állítható állandó értéket kapunk, például 2 és 30 volt között. Az ilyen nagyon finom beállítású műszereket mutató és digitális műszerek laboratóriumi tesztelésére használják. Felszerelve nagyon praktikus digitális jelző. El kell ismerni, hogy minden rádióamatőr ezt a típust vette első munkái alapjául, mivel bizonyos berendezések tápellátása eltérő méretű lehet, és ez az áramforrás nagyon univerzálisnak bizonyult. Hogyan készítsünk minőségi és működőképes hosszú ideje konverter, ez a fiatal rádióamatőrök fő problémája.

Inverteres feszültség átalakító

Az ilyen típusú konverterek az innovatív kompakt hegesztőberendezések alapjai. A 220 V váltakozó feszültséget kapva a készülék kiegyenesíti, majd ismét váltakozóvá teszi, de már több tízezer Hz frekvenciával. Ez lehetővé teszi a kimenetre szerelt hegesztő transzformátor méreteinek jelentős csökkentését.

Az inverteres módszert fűtőkazánok táplálására is használják akkumulátorok váratlan áramszünet esetén. Ennek köszönhetően a rendszer tovább működik, és 220 V AC feszültséget kap 12 V egyenfeszültségről. Az erre a célra szolgáló nagy teljesítményű emelőberendezést nagy kapacitású akkumulátorról kell üzemeltetni, attól függ, meddig látja el árammal a kazánt. Vagyis a kapacitás kulcsszerepet játszik ebben.

Nagyfrekvenciás feszültség átalakító

A boost konverterek használatának köszönhetően lehetővé válik az áramköröket alkotó összes elektronikus és elektromágneses elem méretének csökkentése, ami azt jelenti, hogy a transzformátorok, tekercsek, kondenzátorok stb. költsége is csökken. Igaz, ez okozhatja nagyfrekvenciás rádióinterferencia, amely befolyásolja más elektronikus rendszerek, sőt a hagyományos rádiók működését is, ezért megbízhatóan le kell árnyékolni a házukat. A jelátalakító és interferencia számítását magasan képzett személyzetnek kell elvégeznie.

Mi az ellenállás a feszültségátalakítóval szemben?
Ez egy speciális típus, amelyet csak mérőműszerek, különösen ohmmérők gyártásához és gyártásához használnak. Hiszen az ohmmérő, vagyis az ellenállást mérő készülék alapja az U esés mérése és tárcsa vagy digitális jelzőkké alakítása. A méréseket általában az egyenáramhoz viszonyítva végzik. Mérő jelátalakító - technikai eszközöket, amely arra szolgál, hogy a mért értéket egy másik értékké vagy mérőjellé alakítsa át, kényelmesen feldolgozásra, tárolásra, további átalakításokra, kijelzésre és továbbításra alkalmas. Minden mérőeszköz része.

Áram-feszültség átalakító

A legtöbb esetben minden elektronikus áramkörök feszültségként ábrázolt jelek feldolgozásához szükséges. Néha azonban meg kell küzdenie egy áram formájában megjelenő jellel. Ilyen jelek például egy fotoellenállás vagy fotodióda kimenetén fordulnak elő. Ekkor kívánatos az áramjelet mielőbb feszültséggé alakítani. A feszültség-áram átalakítókat akkor használják, ha a terhelésben lévő áramnak arányosnak kell lennie az U bemenettel, és nem függhet az R terheléstől. Különösen állandó U bemenet esetén a terhelésben lévő áram is állandó lesz, ezért az ilyen konvertereket néha hagyományosan áramstabilizátoroknak nevezik.

Feszültségváltó javítása

Ezeknek az eszközöknek a javítását az egyik típusú feszültség másik típussá alakításához a legjobb itt elvégezni szolgáltató központok ahol a személyzet magasan képzett, és ezt követően garanciát vállal az elvégzett munkáért. Leggyakrabban minden modern, kiváló minőségű konverter több száz elektronikus alkatrészből áll, és ha nincsenek nyilvánvalóan kiégett elemek, akkor nagyon nehéz lesz megtalálni a meghibásodást és kijavítani. Egyes ilyen típusú kínai olcsó készülékek elvileg meg vannak fosztva a javítás lehetőségétől, ami nem mondható el hazai termelők. Igen, talán kissé terjedelmesek és nem kompaktak, de javításra szorulnak, mivel sok alkatrészük cserélhető hasonlóra.

A mindennapi gyakorlatban széles körben használt feszültségátalakítók speciális eszközök a kimeneti tápfeszültség amplitúdójának és frekvenciájának beállítására. Elektronikus rendszerek Ez a típus lehetővé teszi a kimeneti paraméterek beállítását (beleértve a kimeneti feszültség frekvenciáját).

Használatuk szükségessége akkor merül fel, ha nem szabványos bemeneti jellemzőkkel rendelkező eszközöket kell csatlakoztatni. Az átalakító áramkörök önálló egységként vagy meglévő szünetmentes tápegységbe integrálhatók. Ezekre az eszközökre nagy a felhasználói igény, és széles körben használják egyedi gyártási problémák megoldására is.

Tervezés

Az effektív tápfeszültség szintjének változtatására speciális impulzus átalakítók beépített induktív áramkörökkel. Az előttük álló feladatnak megfelelően az átalakító eszközök összes ismert modellje a következő osztályokba sorolható:

• Invertáló áramkörök;
• Elektronikus egységek erősítése;
• lelép a konverterek.

Ezeknek az eszközöknek a típusától függetlenül mindegyik ugyanazon az elven működik, biztosítva a szükséges funkcionalitást és a generált jelek minőségét. Az ebbe az osztályba tartozó eszközök hasonlóságát leggyakrabban a következő jellemzők észlelik:

• Saját tápegység modul jelenléte;
• Az áramkörben található kapcsolóelemek, amelyeket erős félvezető tranzisztorok képviselnek;
• Energiatárolás külön fojtó vagy tekercs formájában;
• A terhelőellenállással párhuzamosan csatlakoztatott szűrőkondenzátorok;
• Speciális diódák blokkoló elemként.

Az összes fent felsorolt ​​elem megfelelő kombinációban történő felhasználása lehetővé teszi az impulzuskészülékek ismert kategóriáinak bármelyikét.

Működési elve

Az impulzusátalakítók működése azon az elven alapul, hogy a jelszintet a kapcsolóelem működését vezérlő impulzusok szélességének változtatásával állítják be.

Jegyzet! Ez a módszer elektronikus vezérlés jelparaméterek megtalálhatók a modern berendezések különböző mintáiban, és impulzusszélességnek nevezik.

Az üzemmód stabilizálásához kapcsolási rajz visszacsatolás kerül bevezetésre, aminek köszönhetően a kimeneti feszültség ingadozása esetén a munkaimpulzusok paraméterei is megváltoznak.

A legegyszerűbb feszültségátalakítók alapvetően hagyományos transzformátort tartalmaznak, melynek kimenetén a bemeneti értéktől eltérő amplitúdójú feszültség keletkezik.

Más típusú átalakító eszközök is ismertek, amelyek a korábban ismertetett mintákhoz hasonló elven működnek, de kialakításukban némileg eltérőek. Általában félvezetők alapján készülnek, és lehetővé teszik a magas konverziós hatásfok elérését (nagy hatásfok).

Az impulzusátalakítók osztályozása

A hazai ipar által gyártott impulzus-átalakítók a jelenlegi paramétereknek megfelelően a következő osztályokba sorolhatók:

• Elektronikus átalakítók, amelyek a változó szintet (AC) állandó kimeneti jellé (DC) alakítják. Ipari alkalmazásokra tervezték, és olyan rendszerekben használják, ahol csökkentett, 380/220 V tápfeszültségre van szükség;
• Inverterek, amelyek inverz átalakítást hajtanak végre: bemeneti (DC) jelből kimenetre (AC). Ezek az eszközök igényesek a szünetmentes áramellátó rendszerekben, valamint az elektronikus hegesztőegységekben, amelyekben az inverzió eredményeként csökkenthető a készülék mérete és súlya;
• Állandó feszültségű vagy áramerősségű átalakító eszközök, amelyek lehetővé teszik a tápparaméter egyik értékének konvertálását egy másikra.

Ezeket az eszközöket gyakran használják akkumulátorok táplálására, ha szükséges, különböző feszültségű terheléseket csatlakoztatnak hozzájuk.

A konverter összetétele

Az impulzusos eszközök kialakításának felépítése általában a következő funkcionális egységeket tartalmazza:

• Beépített impulzusjelgenerátor, saját tápegységről (PSU) táplálva;
• Impulzus transzformátor, amely jeleket alakít át adott periodicitás magasabb frekvenciájú kimeneti impulzusokba;
• Beépített stabilizátorok, amelyek biztosítják az eszközök kimenetén kapott jelek paramétereinek állandóságát;
• Erőteljes tranzisztorelemeken alapuló elektronikus kapcsolók, amelyek impulzus üzemmódban működnek, közel a telítettséghez.

Ehhez a listához hozzá kell adni a generátoráramkörök építésénél használt tároló induktivitásokat. Általában olyan széles körben elterjedt eszközökben szerepelnek, mint az áramváltó.

Az alkatrészek tipikus képviselője egy olyan transzformátor, amely minimális teljesítményveszteséggel biztosítja a feszültségátalakítást. Széles körben használják különféle elektronikus és elektromos áramkörök felépítésében.

Az eszközök átalakításának előnyei és hátrányai

A legtöbb erényei közé tartozik híres modellek Az átalakító eszközök a következők:

• A szabványos hálózati feszültségek felhasználóbarát formába történő átalakításának nagy hatékonysága a fő paramétereik egyidejű szabályozásával;
• Az inverteres eszközök egyedi mintáinak kompaktsága és mobilitása, lehetővé téve azok autóipari átalakítóként való felhasználását;
• Jó gazdasági hatékonyság 90%-ot megközelítő hatásfokkal;
• Az átalakító eszközök sokoldalúsága és megbízhatósága, amely lehetővé teszi bármilyen típusú fogyasztó csatlakoztatását;
• Lehetőség a teljesítményveszteségek kompenzálására a kimeneti feszültség növelésével.

Fontos! Az átalakító eszközök felsorolt ​​előnyei lehetővé teszik a biztonsági és világítási rendszerek legkritikusabb csomópontjaiba, valamint a fűtőkazánok, szivattyútelepek és egyéb speciális berendezések működtetésére szolgáló vezérlőmodulokba történő beépítésüket.

Ezen eszközök előnyei között szerepelnie kell az ilyen eszközök jelenlétének is további beállítások, mint a mért értékek mutatóinak a bemenetről a kimeneti feszültségre való átkapcsolásának lehetősége. Ehhez jön még a szabályozott kimeneti paraméterek bizonyos határain belüli beállítás megengedettsége.

Az ebbe az osztályba tartozó konverterek teljesen eltávolítható hiányosságai közé tartozik a magas páratartalom melletti működésre való érzékenység (ez nem vonatkozik a nedvességálló változatban gyártott modellekre). Ehhez jön még a rendszerek átalakításának magas költsége.

Átalakítók használata a mindennapi életben

Az univerzális modellek a legösszetettebb eszközök kategóriájába tartoznak, amelyek egyszerre több paramétert (áram, feszültség és frekvencia) képesek szabályozni. De a mindennapi gyakorlatban az átalakítók egyszerűbb mintái is elegendőek, amelyekben csak az egyik bemeneti mutatót szabályozzák.

További információ. Ezen paraméterek (általában az áram) korlátozására szolgáló feszültség- és áramszabályozási sémát széles körben alkalmazzák az akkumulátortöltő áramkörökben. Az ebbe az osztályba tartozó bonyolultabb eszközök modern mikrokontrollereket használhatnak.

Az áttekintés végén meg kell jegyezni, hogy számos lehetőség van az impulzusátalakító modulok végrehajtására. De típusától és összetettségétől függetlenül elektronikai eszköz, az alapjául szolgáló működési elvek nem változnak. Miután elsajátította ezen eszközök felépítésének alapvető műszaki módszereit, megtanulhatja, hogyan kell kezelni bármilyen bonyolultságú berendezést, valamint sikeresen megjavítani meghibásodás esetén.

Videó

Ebben a cikkben mindent megtudhat a jelátalakítókról, arról, hogy milyen szerepet játszanak a mérések terén, megvizsgálja az összes jelátalakító típust, leírja bizonyos típusú jelátalakítók előnyeit és hátrányait, és figyelembe veszi az alkalmazási területeket is.

Mi az az átalakító

A jelátalakító olyan eszköz, amely az energiát egyik formából a másikba alakítja át annak érdekében, hogy mérhetővé tegye. Így az energiát olvasható formává alakítja, pl. hőmérő, amely a hőenergiát higanymagassággá alakítja. A konverterben a kimenetet a bemenet vezérli.

Az átalakító szerepe

Létfontosságú szerepet töltenek be a mérések terén. Ahogy korábban mondtuk, az átalakító egy fizikai mennyiséget alakít át elektromos jellé. Így jelátalakító nélkül nagyon nehéz lenne megmérni egy folytonos fizikai mennyiséget, például fényintenzitást, sebességet, fluxust, hőmérsékletet, sugárzást, elektromos áramot stb. Az értékeket először elektromos jellé alakítják, majd speciális berendezéssel vezérlik. Valaki nem tudta elképzelni, hogy ezeket a folyamatos fizikai mennyiségeket mérje érzékelők nélkül.

Átalakító típusok

Alapvetően két kategóriába sorolhatók;

1. Aktív jelátalakító
2. Passzív konverter

Aktív jelátalakító.

Ahhoz, hogy az ilyen típusú jelátalakító működjön, külső forrás energia. Az energiaellátás külön feszültségforráson keresztül történik. Egy példa az potenciométer, amely úgy méri az ellenállást, hogy egy percnyi áramot vezet át magán. A legtöbb jelátalakító aktív.

Passzív átalakító.

Az egyik energiaformát egy másikká alakítják át energia felhasználása nélkül. A passzív átalakítók olyan fizikai mennyiségeket alakítanak át, mint: hőmérséklet, nyomás, sebesség stb.

Az érzékelők fel vannak osztva:

• Rezisztív átalakító
• Termisztorok
• Induktív jelátalakító
• Kapacitív jelátalakító
• Elmozdulásérzékelők
• Sebesség átalakítók
• Nyomástávadók

Rezisztív átalakító

Ezek az átalakítók az ellenállás változtatásának elvén működnek. Az ellenállás többféleképpen változik, többek között:

• Fizikai stressz alkalmazása;

• Fényváltozás a fényérzékeny elemen;

• Hőmérséklet változás.

RTD - ellenállás hőmérséklet-érzékelő rövidítése

Az RTD ellenállása a hőmérséklettel változik, és ezt az ellenállás-változást az áram/feszültség változás alapján szabályozzuk. Az RTD-k általában olyan anyagokból készülnek, mint a platina. A Ni-t és a germániumot speciális alkalmazásokhoz használható ellenálláshőmérők készítésére használják. Ha teljesítményről van szó, A platina RTD-k (PRDS) a legjobbak. A hőmérő ellenálláshőmérőket használ, amelyek tartománya BP O2 és az antimon olvadáspontja között van.

Alkalmazás:

• Széles körben használják magas hőmérséklet mérésére.

Termisztorok

Hőmérsékletérzékeny. Az RTS-hez hasonlóan ellenállásuk a hőmérséklettel változik. Azonban olyan anyagból készülnek, amelynek negatív hőmérsékleti együtthatója van (azaz az ellenállás csökken a hőmérséklet emelkedésével), ellentétben az RTS-sel, amelynek pozitív hőmérsékleti együtthatója van. A termisztorok az átmenetifém-oxidhoz hasonló anyagba vannak kapszulázva. Ezek az oxidok nagy ellenállás-változást mutatnak kis hőmérséklet-változás mellett. Így érzékenyebbek, majdnem 400-szor nagyobbak, mint egy IC hőelem. Ideálisak az állati testben lévő mikroáramkörök hőmérsékletének mérésére.

Fő előnyei:

• Elég érzékeny ahhoz, hogy 0,01 C-ig érzékelje a hőmérsékletet;
• Kémiailag stabil;
• Gyors válaszidő;
• Kis méret.

Hiba:

• Korlátozott hőmérsékleti tartomány -50C és 300C között.

Induktív jelátalakító

Az induktív transzdukció akkor következik be, amikor a mért érték megváltoztatja a tekercs induktivitását (önálló vagy kölcsönös). Az -L megváltoztatásának egyszerű módja az érzékelő elem mágneses térben történő mozgatása. Ez a mozgás oldalsó emf-et okoz.

Fő előnyei:

• Nincs kopás a csúszóérintkező hiánya miatt, mint a potenciométernél.

Alkalmazások:

• Lineáris változó differenciáltranszformátorok (LPDT)
• A fordulatszámmérő egy induktív jelátalakító segítségével alakítja át a sebességet elektromos jellé a sebesség szabályozására.

Kapacitív jelátalakítók

Az ilyen típusú konvertereknél a mért érték megváltoztatja az áramkör kapacitását. Ezt a változást valamilyen más fizikai mennyiség alapján követik nyomon.

Alkalmazások:

• Automata érintőképernyős LCD rendszer.
• Kapacitív mikrofon, amely akusztikus nyomást használ a lemez helyzetének megváltoztatásához. Ezt a változást audiojel vezérli.

Elmozdulásérzékelők

Az ilyen típusú érzékelőket egy objektum helyzetének meghatározására használják. A mért fizikai változó (azaz a mozgás) az ellenállás megváltoztatására szolgál. Ezt az ellenállásváltozást feszültségben mérjük.

Alkalmazások:

• Meglehetősen érzékeny falak és épületek repedéseinek megfigyelésére.

Sebesség érzékelő

Az oszcillátor alapelve alapján működnek, amikor a vezetők és a mágnes között relatív mozgás történik, EMF keletkezik. A generált feszültség sebességszabályozású. Így minél gyorsabb a relatív mozgás, annál nagyobb lesz a generált EMF.

Alkalmazások:

• Széles körben használják sebességszabályozó eszközökben, például autós sebességmérőben.