Konverter tegangan adalah perangkat yang mengubah tegangan rangkaian. Ini adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengubah besarnya tegangan input perangkat. Konverter tegangan dapat menaikkan atau menurunkan tegangan input, termasuk mengubah besaran dan frekuensi tegangan aslinya.

Kebutuhan aplikasi alat ini terutama muncul dalam kasus di mana perlu untuk menggunakan perangkat listrik di tempat-tempat di mana tidak mungkin untuk menggunakan standar yang ada atau kemungkinan catu daya. Konverter dapat digunakan sebagai perangkat terpisah atau menjadi bagian dari sistem sumber daya tanpa hambatan dan sumber energi listrik. Mereka banyak digunakan di banyak bidang industri, dalam kehidupan sehari-hari dan industri lainnya.

Perangkat

Untuk mengubah satu level tegangan ke level lainnya, konverter tegangan pulsa dengan penggunaan perangkat penyimpanan energi induktif sering digunakan. Menurut ini, tiga jenis rangkaian konverter dikenal:

• Pembalikan.
• meningkat.
• Penurunan.

Umum untuk jenis konverter ini adalah lima elemen:

• Elemen sakelar kunci.
• Sumber kekuasaan.
• Penyimpanan energi induktif (choke, induktor).
• Sebuah kapasitor filter yang dihubungkan secara paralel dengan hambatan beban.
• dioda pemblokiran.

Dimasukkannya lima elemen ini dalam kombinasi yang berbeda memungkinkan untuk membuat salah satu jenis konverter pulsa yang terdaftar.

Level tegangan keluaran konverter dikontrol dengan mengubah lebar pulsa yang mengontrol pengoperasian elemen sakelar kunci. Stabilisasi tegangan keluaran dibuat dengan metode masukan: perubahan tegangan keluaran menciptakan perubahan otomatis lebar pulsa.

Perwakilan khas dari konverter tegangan juga merupakan transformator. Ini mengubah tegangan AC dari satu nilai ke tegangan AC dari nilai lain. Properti ini Transformator banyak digunakan dalam elektronik radio dan teknik listrik.

Perangkat transformator mencakup elemen-elemen berikut:

• inti magnetik.
• gulungan primer dan sekunder.
• Bingkai berliku.
• Isolasi.
• Sistem pendingin.
• Elemen lainnya (untuk akses ke terminal belitan, pemasangan, proteksi transformator, dan sebagainya).

Tegangan yang akan dihasilkan transformator pada belitan sekunder akan tergantung pada belitan yang ada pada belitan primer dan sekunder.

Ada jenis konverter tegangan lain yang memiliki desain berbeda. Perangkat mereka dalam banyak kasus dibuat pada elemen semikonduktor, karena mereka memberikan efisiensi yang signifikan.

Prinsip operasi

Konverter tegangan menghasilkan tegangan suplai dari nilai yang diperlukan dari tegangan suplai yang berbeda, misalnya, untuk memberi daya pada peralatan tertentu dari baterai. Salah satu persyaratan utama konverter adalah memastikan efisiensi maksimum.

Konversi tegangan AC dapat dengan mudah dilakukan menggunakan transformator, sebagai akibatnya konverter tegangan DC tersebut sering dibuat berdasarkan konversi DC-ke-AC menengah.

• Generator tegangan bolak-balik yang kuat, yang ditenagai oleh sumber tegangan DC asli, terhubung ke belitan utama transformator.
• Tegangan bolak-balik dari nilai yang diperlukan dikeluarkan dari belitan sekunder, yang kemudian diperbaiki.
• Jika perlu, tegangan keluaran langsung penyearah distabilkan dengan menggunakan penstabil, yang dihidupkan pada keluaran penyearah, atau dengan mengontrol parameter tegangan bolak-balik, yang dihasilkan oleh generator.
• Untuk mendapatkan efisiensi tinggi, konverter tegangan menggunakan generator yang beroperasi dalam mode kunci dan menghasilkan tegangan menggunakan rangkaian logika.
• Transistor keluaran generator, yang mengalihkan tegangan pada belitan primer, beralih dari keadaan tertutup (tidak ada arus yang mengalir melalui transistor) ke keadaan saturasi, di mana tegangan turun melintasi transistor.
• Dalam konverter tegangan catu daya tegangan tinggi, dalam banyak kasus, ggl induksi sendiri digunakan, yang dibuat pada induktansi jika terjadi gangguan arus yang tajam. Transistor bertindak sebagai pemutus arus, dan belitan utama transformator step-up bertindak sebagai induktansi. Tegangan keluaran dibuat pada belitan sekunder dan diperbaiki. Sirkuit semacam itu mampu menghasilkan tegangan hingga beberapa puluh kV. Mereka sering digunakan untuk memberi daya pada tabung sinar katoda, kineskop, dan sebagainya. Ini memastikan efisiensi lebih dari 80%.

jenis

Konverter dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara.

Konverter tegangan arus searah:

• Regulator tegangan.
• Konverter tingkat tegangan.
• Stabilizer tegangan linier.

Konverter AC ke DC:

• Beralih stabilisator tegangan.
• Pasokan listrik.
• Rectifier.

Konverter DC ke AC:

• Inverter.

Konverter tegangan AC:

• Transformator frekuensi variabel.
• Konverter frekuensi dan bentuk tegangan.
• Regulator tegangan.
• Konverter tegangan.
• Transformator dari berbagai jenis.

Konverter tegangan dalam elektronik, sesuai dengan desain, juga dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

• Pada transformator piezoelektrik.
• Autogenerator.
• Transformator dengan eksitasi impuls.
• Mengganti catu daya.
• Konverter pulsa.
• Multiplekser.
• Dengan kapasitor yang diaktifkan.
• Kapasitor tanpa transformator.

Keunikan

• Dengan tidak adanya pembatasan volume dan massa, serta pada nilai tegangan suplai yang tinggi, adalah rasional untuk menggunakan konverter pada thyristor.
• Konverter semikonduktor pada thyristor dan transistor dapat diatur dan tidak diatur. Dalam hal ini, konverter yang dapat disesuaikan dapat digunakan sebagai stabilisator tegangan AC dan DC.
• Menurut metode eksitasi osilasi pada perangkat, mungkin ada sirkuit dengan eksitasi independen dan eksitasi sendiri. Skema dengan eksitasi independen dibuat dari penguat daya dan osilator master. Pulsa dari output generator dikirim ke input penguat daya, yang memungkinkan Anda untuk mengontrolnya. Sirkuit self-excited adalah osilator mandiri pulsa.

Aplikasi

• Untuk distribusi dan transmisi energi listrik. Pada pembangkit listrik, alternator biasanya menghasilkan energi dengan tegangan 6-24 kV. Untuk mentransfer energi jarak jauh, adalah menguntungkan untuk menggunakan tegangan yang lebih tinggi. Akibatnya, trafo dipasang di setiap pembangkit listrik untuk menaikkan tegangan.
• Untuk berbagai keperluan teknologi: instalasi elektrotermal (trafo tanur listrik), pengelasan (trafo las) dan sebagainya.
• Untuk memberi daya pada berbagai sirkuit;

– otomatisasi dalam telemekanik, perangkat komunikasi, peralatan rumah tangga;
- peralatan radio dan televisi.

Untuk memisahkan sirkuit listrik perangkat ini, termasuk pencocokan tegangan dan sebagainya. Trafo yang digunakan dalam perangkat ini, dalam banyak kasus, memiliki daya rendah dan tegangan rendah.

• Konverter tegangan dari hampir semua jenis banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Catu daya untuk banyak peralatan rumah tangga, perangkat elektronik kompleks, unit inverter banyak digunakan untuk menyediakan tegangan yang diperlukan dan menyediakan catu daya otonom. Misalnya dapat berupa inverter yang dapat digunakan untuk sumber listrik darurat atau cadangan untuk peralatan rumah tangga (TV, peralatan listrik, peralatan dapur, dan sebagainya) yang mengkonsumsi arus bolak-balik tegangan 220 volt.
• Yang paling mahal dan diminati di bidang kedokteran, energi, militer, sains dan industri adalah konverter yang memiliki keluaran tegangan bolak-balik dengan bentuk sinusoidal murni. Bentuk ini cocok untuk pengoperasian perangkat dan perangkat yang memiliki kepekaan yang meningkat terhadap sinyal. Ini termasuk peralatan pengukur dan medis, pompa listrik, ketel gas dan lemari es, yaitu peralatan yang mencakup motor listrik. Konverter sering dibutuhkan untuk memperpanjang umur peralatan.

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan dari konverter tegangan meliputi:

• Memastikan kontrol mode input dan output saat ini. Perangkat ini mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah, berfungsi sebagai distributor dan transformator tegangan DC. Oleh karena itu, mereka sering ditemukan dalam produksi dan kehidupan sehari-hari.
• Desain konverter tegangan paling modern memiliki kemampuan untuk beralih antara tegangan input dan output yang berbeda, termasuk penerapan penyesuaian tegangan output. Ini memungkinkan Anda untuk memilih konverter tegangan untuk perangkat tertentu atau beban yang terhubung.
• Kekompakan dan ringannya konverter tegangan rumah tangga, misalnya, konverter mobil. Mereka kecil dan tidak memakan banyak ruang.
• Profitabilitas. Efisiensi konverter tegangan mencapai 90%, yang menghemat energi secara signifikan.
• Kenyamanan dan keserbagunaan. Konverter memungkinkan Anda dengan cepat dan mudah menghubungkan peralatan listrik apa pun.
• Kemampuan untuk mentransmisikan listrik jarak jauh dengan meningkatkan tegangan dan sebagainya.
• Memastikan pengoperasian komponen penting yang andal: sistem keamanan, penerangan, pompa, boiler pemanas, peralatan ilmiah dan militer, dan sebagainya.

Kerugian dari konverter tegangan meliputi:

• Kerentanan konverter tegangan terhadap kelembaban tinggi (kecuali untuk konverter yang dirancang khusus untuk pengoperasian transportasi air).
• Mereka mengambil beberapa ruang.
• Harga yang relatif tinggi.

Untuk mengubah tegangan satu tingkat ke tegangan tingkat lain sering digunakan konverter tegangan pulsa menggunakan perangkat penyimpanan energi induktif. Konverter semacam itu dicirikan oleh efisiensi tinggi, kadang-kadang mencapai 95%, dan memiliki kemampuan untuk mendapatkan tegangan keluaran yang meningkat, berkurang, atau terbalik.

Sesuai dengan ini, tiga jenis rangkaian konverter diketahui: step-down (Gbr. 1), step-up (Gbr. 2) dan inverting (Gbr. 3).

Umum untuk semua jenis konverter ini adalah lima elemen:

1. sumber kekuatan,
2. elemen sakelar kunci,
3. penyimpanan energi induktif (induktor, tersedak),
4. dioda pemblokiran,
5. kapasitor filter dihubungkan secara paralel dengan tahanan beban.

Dimasukkannya lima elemen ini dalam berbagai kombinasi memungkinkan Anda untuk menerapkan salah satu dari tiga jenis konverter pulsa.

Level tegangan keluaran konverter dikendalikan dengan mengubah lebar pulsa yang mengontrol operasi elemen sakelar kunci dan, karenanya, energi yang disimpan dalam perangkat penyimpanan induktif.

Tegangan keluaran distabilkan dengan menggunakan umpan balik: ketika tegangan keluaran berubah, lebar pulsa berubah secara otomatis.

Konverter Langkah Turun

Konverter buck (Gbr. 1) berisi rangkaian terhubung seri dari elemen switching S1, penyimpanan energi induktif L1, resistansi beban RH dan kapasitor filter C1 yang terhubung secara paralel dengannya. Dioda pemblokiran VD1 terhubung antara titik koneksi kunci S1 dengan penyimpanan energi L1 dan kabel biasa.

Beras. 1. Prinsip pengoperasian konverter tegangan step-down.

Ketika kunci terbuka, dioda tertutup, energi dari sumber listrik disimpan dalam penyimpanan energi induktif. Setelah sakelar S1 ditutup (dibuka), energi yang disimpan oleh penyimpanan induktif L1 ditransfer melalui dioda VD1 ke resistansi beban RH, kapasitor C1 menghaluskan riak tegangan.

Tingkatkan Konverter Pengalihan

Konverter tegangan pulsa step-up (Gbr. 2) dibuat pada elemen dasar yang sama, tetapi memiliki kombinasi yang berbeda: rangkaian seri penyimpanan energi induktif L1, dioda VD1 dan resistansi beban RH dengan kapasitor filter C1 terhubung secara paralel terhubung ke sumber listrik. Elemen sakelar S1 terhubung antara titik koneksi perangkat penyimpanan energi L1 dengan dioda VD1 dan bus umum.

Beras. 2. Prinsip pengoperasian konverter tegangan step-up.

Ketika sakelar terbuka, arus dari sumber daya mengalir melalui induktor, di mana energi disimpan. Dioda VD1 ditutup, sirkuit beban terputus dari sumber daya, kunci, dan penyimpanan energi.

Tegangan pada tahanan beban dipertahankan karena energi yang tersimpan pada kapasitor filter. Ketika kunci dibuka, EMF induksi sendiri ditambahkan ke tegangan suplai, energi yang tersimpan ditransfer ke beban melalui dioda terbuka VD1. Tegangan keluaran yang diperoleh dengan cara ini melebihi tegangan suplai.

Inverter Tipe Pulsa

Konverter pembalik tipe pulsa berisi kombinasi elemen dasar yang sama, tetapi sekali lagi dalam koneksi yang berbeda (Gbr. 3): rangkaian seri elemen switching S1, dioda VD1 dan resistansi beban RH dengan kapasitor filter C1 terhubung ke sumber listrik.

Penyimpanan energi induktif L1 terhubung antara titik koneksi elemen sakelar S1 dengan dioda VD1 dan bus umum.

Beras. 3. Konversi tegangan pulsa dengan inversi.

Konverter bekerja seperti ini: ketika kunci ditutup, energi disimpan dalam perangkat penyimpanan induktif. Dioda VD1 tertutup dan tidak melewatkan arus dari sumber daya ke beban. Ketika sakelar dimatikan, EMF induksi diri dari perangkat penyimpan energi ternyata diterapkan ke penyearah yang berisi dioda VD1, resistansi beban Rn dan kapasitor filter C1.

Karena dioda penyearah hanya melewatkan pulsa tegangan negatif ke beban, tegangan tanda negatif terbentuk pada output perangkat (terbalik, berlawanan tanda dengan tegangan suplai).

Konverter pulsa dan stabilisator

Untuk menstabilkan tegangan output dari regulator switching jenis apa pun, stabilisator "linier" biasa dapat digunakan, tetapi mereka memiliki efisiensi yang rendah.Dalam hal ini, jauh lebih logis untuk menggunakan regulator tegangan impuls untuk menstabilkan tegangan output konverter pulsa , terutama karena stabilisasi tersebut tidak sulit sama sekali.

Penstabil tegangan switching, pada gilirannya, dibagi menjadi stabilisator termodulasi lebar-pulsa dan stabilisator termodulasi frekuensi-pulsa. Yang pertama, durasi pulsa kontrol berubah pada frekuensi pengulangan yang konstan. Kedua, sebaliknya, frekuensi pulsa kontrol berubah dengan durasinya tidak berubah. Ada penstabil pulsa dengan regulasi campuran.

Di bawah ini, contoh radio amatir tentang perkembangan evolusioner konverter pulsa dan stabilisator tegangan akan dipertimbangkan.

Node dan sirkuit konverter pulsa

Osilator master (Gbr. 4) dari konverter pulsa dengan tegangan output yang tidak stabil (Gbr. 5, 6) pada sirkuit mikro KR1006VI1 beroperasi pada frekuensi 65 kHz. Pulsa persegi panjang keluaran generator diumpankan melalui rantai RC ke elemen kunci transistor yang terhubung secara paralel.

Induktor L1 dibuat pada cincin ferit dengan diameter luar 10 mm dan permeabilitas magnetik 2000. Induktansinya adalah 0,6 mH. Efisiensi konverter mencapai 82%.

Beras. 4. Skema osilator master untuk konverter tegangan pulsa.

Beras. 5. Skema bagian daya konverter tegangan pulsa step-up +5/12 V.

Beras. 6. Skema konverter tegangan pulsa pembalik +5 / -12 V.

Amplitudo riak keluaran tidak melebihi 42 mV dan tergantung pada nilai kapasitansi kapasitor pada keluaran perangkat. Arus beban maksimum perangkat (Gbr. 5, 6) adalah 140 mA.

Penyearah konverter (Gbr. 5, 6) menggunakan koneksi paralel dioda frekuensi tinggi arus rendah yang dihubungkan secara seri dengan resistor penyeimbang R1 - R3.

Seluruh rakitan ini dapat diganti dengan satu dioda modern, yang dirancang untuk arus lebih dari 200 mA pada frekuensi hingga 100 kHz dan tegangan balik setidaknya 30 V (misalnya, KD204, KD226).

Sebagai VT1 dan VT2, dimungkinkan untuk menggunakan transistor tipe KT81x struktur p-p-p- KT815, KT817 (Gbr. 4.5) dan r-p-r - KT814, KT816 (Gbr. 6) dan lainnya.

Untuk meningkatkan keandalan konverter, disarankan untuk menghubungkan dioda tipe KD204, KD226 secara paralel dengan persimpangan emitor-kolektor transistor sehingga tertutup untuk arus searah.

Konverter dengan osilator master-multivibrator

Untuk mendapatkan tegangan keluaran besarnya 30...80 V P. Belyatsky menggunakan konverter dengan osilator master berdasarkan multivibrator asimetris dengan tahap keluaran dimuat pada perangkat penyimpanan energi induktif - induktor (tersedak) L1 (Gbr. 7).

Beras. 7. Skema konverter tegangan dengan osilator master berdasarkan multivibrator asimetris.

Perangkat beroperasi dalam rentang tegangan suplai 1,0. ..1.5 V dan memiliki efisiensi hingga 75%. Di sirkuit, Anda dapat menggunakan choke standar DM-0.4-125 atau lainnya dengan induktansi 120.. .200 H.

Varian dari tahap keluaran konverter tegangan ditunjukkan pada gambar. 8. Ketika sinyal kontrol gelombang persegi 7777-level (5 V) diterapkan ke input kaskade pada output konverter ketika diberi daya dari sumber tegangan 12 V tegangan yang diterima 250 V pada arus beban 3...5 mA(resistensi beban sekitar 100 kOhm). Induktansi tersedak L1 - 1 mH.

Sebagai VT1, Anda dapat menggunakan transistor domestik, misalnya, KT604, KT605, KT704B, KT940A (B), KT969A, dll.

Beras. 8. Varian tahap keluaran dari konverter tegangan.

Beras. 9. Skema tahap keluaran konverter tegangan.

Sirkuit serupa dari tahap keluaran (Gbr. 9) memungkinkan, ketika ditenagai dari sumber tegangan 28V dan arus yang dikonsumsi 60 mA dapatkan tegangan keluaran 250 V pada arus beban 5 mA, Induktansi tersedak - 600 H. Frekuensi pulsa kontrol adalah 1 kHz.

Tergantung pada kualitas induktor, tegangan 150 ... 450 V dapat diperoleh pada output dengan daya sekitar 1 W dan efisiensi hingga 75%.

Konverter tegangan, dibuat berdasarkan generator pulsa pada chip DA1 KR1006VI1, penguat berdasarkan transistor efek medan VT1 dan perangkat penyimpanan energi induktif dengan penyearah dan filter, ditunjukkan pada gambar. sepuluh.

Pada output konverter pada tegangan suplai 9B dan arus yang dikonsumsi 80...90 mA ketegangan meningkat 400...425 V. Perlu dicatat bahwa nilai tegangan keluaran tidak dijamin - ini sangat tergantung pada cara induktor (tersedak) L1 dibuat.

Beras. 10. Skema konverter tegangan dengan generator pulsa pada sirkuit mikro KR1006VI1.

Untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan, cara termudah adalah dengan memilih induktor secara eksperimental untuk mencapai tegangan yang diperlukan atau menggunakan pengganda tegangan.

Skema konverter pulsa bipolar

Banyak perangkat elektronik memerlukan sumber tegangan bipolar untuk memasok tegangan suplai positif dan negatif. Skema yang ditunjukkan pada gambar. 11 memiliki jumlah komponen yang jauh lebih kecil daripada perangkat yang sebanding karena fakta bahwa ia secara bersamaan melakukan fungsi step-up dan konverter induktif pembalik.

Beras. 11. Skema konverter dengan satu elemen induktif.

Rangkaian konverter (Gambar 11) menggunakan kombinasi baru dari komponen utama dan termasuk generator pulsa empat fase, induktor, dan dua sakelar transistor.

Pulsa kontrol dibangkitkan oleh D-flip-flop (DD1.1). Selama fase pertama pulsa, induktor L1 disimpan dengan energi melalui sakelar transistor VT1 dan VT2. Selama fase kedua, sakelar VT2 terbuka dan energi ditransfer ke bus tegangan keluaran positif.

Selama fase ketiga, kedua sakelar ditutup, akibatnya induktor mengakumulasi energi lagi. Ketika kunci VT1 dibuka selama fase akhir pulsa, energi ini ditransfer ke bus daya negatif. Ketika pulsa dengan frekuensi 8 kHz diterima pada input, rangkaian memberikan tegangan output ±12 V. Diagram waktu (Gbr. 11, kanan) menunjukkan pembentukan pulsa kontrol.

Di sirkuit, transistor KT315, KT361 dapat digunakan.

Konverter tegangan (Gbr. 12) memungkinkan Anda untuk mendapatkan tegangan stabil 30 V pada output. Tegangan sebesar ini digunakan untuk menyalakan varicaps, serta indikator fluoresen vakum.

Beras. 12. Skema konverter tegangan dengan tegangan stabil keluaran 30 V.

Pada chip DA1 tipe KR1006VI1, osilator master dirakit sesuai dengan skema biasa, yang menghasilkan pulsa persegi panjang dengan frekuensi sekitar 40 kHz.

Sakelar transistor VT1 terhubung ke output generator, mengalihkan induktor L1. Amplitudo pulsa saat mengganti koil tergantung pada kualitas pembuatannya.

Bagaimanapun, tegangan di atasnya mencapai puluhan volt. Tegangan keluaran disearahkan oleh dioda VD1. Filter RC berbentuk U dan dioda zener VD2 terhubung ke output penyearah. Tegangan pada output stabilizer sepenuhnya ditentukan oleh jenis dioda zener yang digunakan. Sebagai dioda zener "tegangan tinggi", Anda dapat menggunakan rantai dioda zener dengan tegangan stabilisasi yang lebih rendah.

Konverter tegangan dengan penyimpanan energi induktif yang memungkinkan Anda mempertahankan output yang stabil tegangan yang dapat disesuaikan, ditunjukkan pada gambar. 13.

Beras. 13. Rangkaian konverter tegangan dengan stabilisasi.

Rangkaian berisi generator pulsa, penguat daya dua tahap, perangkat penyimpanan energi induktif, penyearah, filter, dan rangkaian stabilisasi tegangan keluaran. Resistor R6 mengatur tegangan output yang diperlukan dalam kisaran 30 hingga 200 V.

Analog transistor: VS237V - KT342A, KT3102; VS307V - KT3107I, BF459 - KT940A.

Konverter tegangan step-down dan inverting

Dua opsi - konverter tegangan step-down dan pembalik ditunjukkan pada gambar. 14. Yang pertama memberikan tegangan keluaran 8.4 V pada arus beban hingga 300 mA, yang kedua - memungkinkan Anda mendapatkan tegangan polaritas negatif ( -19,4 V) pada arus beban yang sama. Transistor keluaran VTZ harus dipasang pada radiator.

Beras. 14. Skema konverter tegangan stabil.

Analog transistor: 2N2222 - KTZ117A 2N4903 - KT814.

Konverter tegangan stabil step-down

Konverter tegangan stabil step-down menggunakan sirkuit mikro KR1006VI1 (DA1) sebagai osilator master dan memiliki perlindungan aliran beban ditunjukkan pada gambar. 15. Tegangan keluaran adalah 10 V pada arus beban hingga 100 mA.

Beras. 15. Skema konverter tegangan step-down.

Ketika resistansi beban berubah sebesar 1%, tegangan keluaran konverter berubah tidak lebih dari 0,5%. Analog transistor: 2N1613 - KT630G, 2N2905 - KT3107E, KT814.

Inverter tegangan bipolar

Untuk memberi daya pada sirkuit elektronik yang mengandung penguat operasional, catu daya bipolar sering kali diperlukan. Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan inverter tegangan, yang rangkaiannya ditunjukkan pada Gambar. 16.

Perangkat berisi generator pulsa persegi panjang, dimuat pada induktor L1. Tegangan dari induktor diperbaiki oleh dioda VD2 dan menuju ke output perangkat (kapasitor filter C3 dan C4 dan resistansi beban). Dioda Zener VD1 memberikan tegangan keluaran konstan - mengatur durasi pulsa polaritas positif pada induktor.

Beras. 16. Rangkaian inverter tegangan +15/-15 V.

Frekuensi operasi pembangkitan adalah sekitar 200 kHz di bawah beban dan hingga 500 kHz tanpa beban. Arus beban maksimum hingga 50 mA, efisiensi perangkat adalah 80%. Kerugian dari desain relatif level tinggi interferensi elektromagnetik, bagaimanapun, karakteristik sirkuit serupa lainnya. Choke DM-0.2-200 digunakan sebagai L1.

Inverter pada sirkuit mikro khusus

Paling mudah untuk merakit kinerja tinggi konverter tegangan modern menggunakan sirkuit mikro yang dirancang khusus untuk tujuan ini.

keping KR1156EU5(MC33063A, MC34063A oleh Motorola) dirancang untuk bekerja pada konverter step-up, step-down, pembalik yang stabil dengan daya beberapa watt.

pada gambar. 17 menunjukkan diagram konverter tegangan step-up pada chip KR1156EU5. Konverter berisi kapasitor filter input dan output C1, C3, C4, induktor penyimpanan L1, dioda penyearah VD1, kapasitor C2 yang mengatur frekuensi konverter, induktor filter L2 untuk menghaluskan riak. Resistor R1 berfungsi sebagai sensor arus. Pembagi tegangan R2, R3 menentukan nilai tegangan keluaran.

Beras. 17. Skema konverter tegangan step-up pada sirkuit mikro KR1156EU5.

Frekuensi operasi konverter mendekati 15 kHz pada tegangan input 12 V dan beban pengenal. Kisaran riak tegangan pada kapasitor C3 dan C4 masing-masing adalah 70 dan 15 mV.

Induktor L1 dengan induktansi 170 H dililitkan pada tiga cincin yang direkatkan K12x8x3 M4000NM dengan kawat PESHO 0,5. Belitan terdiri dari 59 putaran. Setiap cincin harus dipecah menjadi dua bagian sebelum berliku.

Gasket umum yang terbuat dari textolite setebal 0,5 mm dimasukkan ke salah satu celah dan paket direkatkan. Anda juga dapat menggunakan cincin ferit dengan permeabilitas magnetik lebih dari 1000.

Contoh eksekusi konverter step-down pada chip KR1156EU5 ditunjukkan pada gambar. 18. Tegangan lebih dari 40 V tidak dapat diterapkan pada input konverter semacam itu. Frekuensi konverter adalah 30 kHz pada UBX \u003d 15 V. Kisaran riak tegangan pada kapasitor C3 dan C4 adalah 50 mV.

Beras. 18. Skema konverter tegangan step-down pada sirkuit mikro KR1156EU5.

Beras. 19. Skema konverter tegangan pembalik pada sirkuit mikro KR1156EU5.

Induktor L1 dengan induktansi 220 H dililit dengan cara yang sama (lihat di atas) pada tiga cincin, tetapi celah selama perekatan diatur ke 0,25 mm, belitan berisi 55 putaran dari kawat yang sama.

Gambar berikut (Gbr. 19) menunjukkan sirkuit khas dari konverter tegangan pembalik pada sirkuit mikro KR1156EU5. Sirkuit mikro DA1 ditenagai oleh jumlah tegangan input dan output, yang tidak boleh melebihi 40 V.

Frekuensi operasi konverter — 30 kHz pada UBX=5 S; jangkauan riak tegangan pada kapasitor C3 dan C4 adalah 100 dan 40 mV.

Untuk induktor L1 dari konverter pembalik dengan induktansi 88 H, digunakan dua cincin K12x8x3 M4000NM dengan celah 0,25 mm. Gulungan terdiri dari 35 putaran kawat PEV-2 0,7. Induktor L2 di semua konverter adalah standar - DM-2.4 dengan induktansi 3 H. Dioda VD1 di semua sirkuit (Gbr. 17 - 19) harus dioda Schottky.

Untuk mendapatkan tegangan bipolar dari unipolar MAXIM telah mengembangkan sirkuit mikro khusus. pada gambar. 20 menunjukkan kemungkinan konversi tegangan level rendah(4,5 ... 5 6) menjadi tegangan keluaran bipolar 12 (atau 15 6) pada arus beban hingga 130 (atau 100 mA).

Beras. 20. Rangkaian konverter tegangan pada chip MAX743.

Menurut struktur internal, sirkuit mikro tidak berbeda dari konstruksi khas konverter jenis ini yang dibuat pada elemen diskrit, namun, desain integral memungkinkan untuk membuat konverter tegangan yang sangat efisien dengan jumlah minimum elemen eksternal.

Ya, untuk microchip MAX743(Gbr. 20), frekuensi konversi dapat mencapai 200 kHz (yang jauh lebih tinggi daripada frekuensi konversi sebagian besar konverter yang dibuat pada elemen diskrit). Dengan tegangan suplai 5 V, efisiensinya adalah 80 ... 82% dengan ketidakstabilan tegangan output tidak lebih dari 3%.

Sirkuit mikro dilengkapi dengan perlindungan terhadap keadaan darurat: saat tegangan suplai turun 10% di bawah normal, serta saat casing terlalu panas (di atas 195°C).

Untuk mengurangi output riak konverter dengan frekuensi konversi (200 kHz), filter LC berbentuk U dipasang pada output perangkat. Jumper J1 pada pin 11 dan 13 dari rangkaian mikro dirancang untuk mengubah nilai tegangan keluaran.

Untuk konversi tegangan tingkat rendah(2.0 ... 4.5 6) menjadi 3.3 atau 5.0 V yang stabil, sirkuit mikro khusus yang dikembangkan oleh MAXIM dimaksudkan - MAX765. Analog domestik - KR1446PN1A dan KR1446PN1B. Sirkuit mikro untuk tujuan serupa - MAX757 - memungkinkan Anda untuk mendapatkan tegangan yang dapat disesuaikan secara terus-menerus pada output di kisaran 2,7 ... 5,5 V.

Beras. 21. Skema konverter tegangan step-up tegangan rendah ke level 3,3 atau 5,0 V.

Rangkaian konverter ditunjukkan pada gambar. 21, berisi sejumlah kecil bagian eksternal (terlampir).

Perangkat ini bekerja sesuai dengan prinsip tradisional yang dijelaskan sebelumnya. Frekuensi operasi generator tergantung pada tegangan input dan arus beban dan bervariasi pada rentang yang luas - dari puluhan Hz hingga 100 kHz.

Nilai tegangan output ditentukan oleh di mana pin 2 dari chip DA1 terhubung: jika terhubung ke bus umum (lihat Gambar 21), tegangan output dari sirkuit mikro KR1446PN1A sama dengan 5,0 ± 0,25 V, tetapi jika pin ini dihubungkan ke pin 6, maka tegangan output akan turun menjadi 3,3 ± 0,15 V. Untuk rangkaian mikro KR1446PN1B nilainya masing-masing adalah 5,2±0,45 V dan 3,44±0,29 V.

Konverter arus keluaran maksimum — 100 mA. keping MAX765 memberikan arus keluaran 200 mA pada tegangan 5-6 dan 300 mA pada tegangan 3,3 V. Efisiensi konverter - hingga 80%.

Tujuan dari pin 1 (SHDN) adalah untuk menonaktifkan sementara konverter dengan korslet pin ini ke kabel biasa. Tegangan output dalam hal ini akan turun ke nilai yang sedikit lebih rendah dari tegangan input.

LED HL1 dirancang untuk menunjukkan penurunan darurat pada tegangan suplai (di bawah 2 V), meskipun konverter itu sendiri mampu beroperasi pada nilai tegangan input yang lebih rendah (hingga 1,25 6 dan di bawah).

Induktor L1 dilakukan pada cincin K10x6x4.5 yang terbuat dari ferit M2000NM1. Ini berisi 28 putaran kawat PESHO 0,5 mm dan memiliki induktansi 22 H. Sebelum berliku, cincin ferit dipecah menjadi dua, setelah sebelumnya diarsipkan dengan file berlian. Kemudian cincin dilem dengan lem epoksi, memasang paking textolite setebal 0,5 mm di salah satu celah yang dihasilkan.

Induktansi induktor yang diperoleh tergantung pada tingkat yang lebih besar pada ketebalan celah dan pada tingkat yang lebih rendah pada permeabilitas magnetik inti dan jumlah lilitan kumparan. Jika Anda menerima peningkatan tingkat interferensi elektromagnetik, maka Anda dapat menggunakan tipe choke DM-2.4 dengan induktansi 20 H.

Kapasitor C2 dan C5 tipe K53 (K53-18), C1 dan C4 - keramik (untuk mengurangi tingkat gangguan frekuensi tinggi), VD1 - dioda Schottky (1 N5818, 1 N5819, SR106, SR160, dll.).

Catu daya listrik Philips

Konverter (catu daya listrik Philips, Gbr. 22) pada tegangan input 220 V memberikan tegangan stabil keluaran 12 V pada daya beban 2 W.

Beras. 22. Skema catu daya AC Philips.

Catu daya tanpa transformator (Gbr. 23) dirancang untuk memberi daya pada receiver portabel dan saku dari AC 220 V. Harap dicatat bahwa sumber ini tidak diisolasi secara elektrik dari listrik. Dengan tegangan keluaran 9V dan arus beban 50 mA, catu daya mengkonsumsi sekitar 8 mA dari jaringan.

Beras. 23. Skema catu daya tanpa transformator berdasarkan konverter tegangan berdenyut.

Tegangan listrik, diperbaiki oleh jembatan dioda VD1 - VD4 (Gbr. 23), mengisi kapasitor C1 dan C2. Waktu pengisian kapasitor C2 ditentukan sirkuit permanen R1, C2. Pada saat pertama setelah menyalakan perangkat, thyristor VS1 ditutup, tetapi pada tegangan tertentu pada kapasitor C2, itu akan terbuka dan menghubungkan rangkaian L1, NW ke kapasitor ini.

Dalam hal ini, kapasitor C3 berkapasitas tinggi akan diisi dari kapasitor C2. Tegangan pada kapasitor C2 akan berkurang, dan pada C3 akan meningkat.

Arus melalui induktor L1, sama dengan nol pada saat pertama setelah pembukaan thyristor, secara bertahap meningkat hingga tegangan pada kapasitor C2 dan C3 sama. Segera setelah ini terjadi, thyristor VS1 menutup, tetapi energi yang tersimpan dalam induktor L1 akan untuk beberapa waktu mempertahankan arus muatan kapasitor C3 melalui dioda VD5 yang terbuka. Selanjutnya, dioda VD5 ditutup, dan pelepasan kapasitor C3 yang relatif lambat melalui beban dimulai. Dioda Zener VD6 membatasi tegangan pada beban.

Segera setelah thyristor VS1 menutup, tegangan melintasi kapasitor C2 mulai meningkat lagi. Pada titik tertentu, thyristor terbuka lagi, dan siklus baru pengoperasian perangkat dimulai. Frekuensi pembukaan thyristor beberapa kali lebih tinggi dari frekuensi riak tegangan pada kapasitor C1 dan tergantung pada peringkat elemen rangkaian R1, C2 dan parameter thyristor VS1.

Kapasitor C1 dan C2 adalah tipe MBM untuk tegangan minimal 250 V. Induktor L1 memiliki induktansi 1 ... 2 mH dan resistansi tidak lebih dari 0,5 Ohm. Itu dililit pada bingkai silinder dengan diameter 7 mm.

Lebar belitan 10 mm, terdiri dari lima lapis kawat PEV-2 0,25 mm yang dililit rapat, koil ke koil. Inti penyetelan CC2.8x12 yang terbuat dari ferit M200NN-3 dimasukkan ke dalam lubang bingkai. Induktansi induktor dapat diubah pada rentang yang luas, dan terkadang dihilangkan sama sekali.

Skema perangkat untuk konversi energi

Diagram perangkat untuk konversi energi ditunjukkan pada gambar. 24 dan 25. Mereka adalah konverter daya step-down yang ditenagai oleh penyearah kapasitor pendinginan. Tegangan output perangkat distabilkan.

Beras. 24. Skema konverter tegangan step-down dengan catu daya utama tanpa transformator.

Beras. 25. Varian dari rangkaian konverter tegangan step-down dengan catu daya tanpa transformator utama.

Sebagai dinistor VD4, Anda dapat menggunakan analog tegangan rendah domestik - KN102A, B. Serta perangkat sebelumnya(Gbr. 23), catu daya (Gbr. 24 dan 25) memiliki sambungan galvanik dengan jaringan suplai.

Konverter tegangan dengan penyimpanan energi impuls

Dalam konverter tegangan S. F. Sikolenko dengan "penyimpanan energi pulsa" (Gbr. 26), sakelar K1 dan K2 dibuat pada transistor KT630, sistem kontrol (CS) ada pada rangkaian mikro seri K564.

Beras. 26. Skema konverter tegangan dengan akumulasi pulsa.

Kapasitor penyimpanan C1 - 47 uF. Baterai 9 V digunakan sebagai sumber daya. Tegangan keluaran pada resistansi beban 1 kΩ mencapai 50 V. Efisiensinya adalah 80% dan meningkat menjadi 95% saat menggunakan struktur CMOS RFLIN20L sebagai elemen kunci K1 dan K2.

Konverter Resonansi Pulsa

Transduser pulsa-resonansi desain k, disebut. N. M. Muzychenko, salah satunya ditunjukkan pada gambar. 4.27, tergantung pada bentuk arus pada kunci VT1, mereka dibagi menjadi tiga varietas, di mana elemen sakelar ditutup pada arus nol, dan terbuka pada tegangan nol. Pada tahap switching, konverter bekerja sebagai yang resonan, dan sisanya, sebagian besar periode, sebagai impuls.

Beras. 27. Skema konverter resonansi pulsa N. M. Muzychenko.

Ciri khas dari konverter tersebut adalah bahwa bagian dayanya dibuat dalam bentuk jembatan induktif-kapasitif dengan sakelar di satu diagonal dan dengan sakelar dan sumber daya di yang lain. Skema seperti itu (Gbr. 27) sangat efisien.

inverter- Mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik.

Konverter- Konverter DC ke DC, tetapi dengan level yang berbeda (dengan konversi antara tegangan input ke AC dan transformasi ke level yang diinginkan).

Tautan pusat adalah konverter DC-ke-AC.

Berbagai skema perangkat tersebut digunakan:

Transistor dan tabung elektronik;

Dibangun di atas transistor dengan inti saturable;

Generator relaksasi, pemicu, multivibrator;

Menurut sirkuit satu langkah, dua langkah dan jembatan;

Sirkuit thyristor sederhana dan jembatan (dalam perangkat yang kuat).

6.1 Rangkaian sederhana dari inverter thyristor push-pull.

Beras. 6.1 - rangkaian sederhana dari inverter thyristor push-pull

Dari T2, pulsa kontrol dikirim ke sirkuit thyristor.

Dari sumber konstan, tegangan disuplai ke input rangkaian. Ini melewati pada anoda VD.

dibebankan untuk menggandakan tegangan input. Jika sekarang kita menerapkan impuls ke VD2, VD1 segera menutup,
mengisi ulang, semua tanda di T1 akan terbalik dan arus akan mengalir melalui VD2.

Seperti yang dapat dilihat dari operasi rangkaian, pada kapasitansi switching
pada saat menutup thyristor, tegangan yang sama dengan dua kali tegangan suplai bekerja, yang merupakan kerugian bagi rangkaian.

Itu dihilangkan oleh sirkuit jembatan dari inverter thyristor.

6.2 Sirkuit jembatan dari inverter thyristor.

Beras. 6.2 - Sirkuit jembatan dari inverter thyristor

Sirkuit kontrol pertama membuka VD1 dan VD4, dan kemudian, ketika kapasitas diisi hingga , pada saat ini, jika Anda membuka thyristor lain, VD1 dan VD4 akan langsung menutup.

Di sirkuit ini, hanya tegangan sumber daya yang bekerja pada thyristor tertutup.

Penyearah thyristor adalah inverter yang menjanjikan dan efisien. Mereka digunakan pada daya yang signifikan dan saat ini digunakan untuk menggantikan unit mesin listrik yang mengubah energi DC dari baterai cadangan menjadi arus bolak-balik, pada perangkat catu daya tak terputus (UGP) peralatan di perusahaan komunikasi.

Konverter tegangan DC.

Seringkali, saat menyalakan perangkat elektronik, catu daya bertegangan rendah, dan voltase yang signifikan diperlukan untuk rangkaian konsumsi daya. Dalam hal ini, konversi tegangan digunakan. Untuk melakukan ini, gunakan inverter dan konverter. Transduser elektromagnetik, transduser getaran dan transduser statis digunakan pada perangkat p / n.

Konverter elektromagnetik menghasilkan tegangan sinusoidal, sedangkan semikonduktor dan transduser getaran menghasilkan tegangan persegi panjang. Saat ini, ada konverter statis dengan tegangan keluaran mendekati bentuk sinusoidal. Kerugian dari konverter elektromagnetik: dimensi besar dan berat. Transduser getaran berdaya rendah dan tidak dapat diandalkan. Oleh karena itu, konverter semikonduktor dengan dimensi dan berat kecil, efisiensi tinggi, dan keandalan operasional paling banyak digunakan.

Konstruksi konverter berdasarkan thyristor dan transistor harus dikaitkan dengan besarnya tegangan suplai, daya yang diperlukan, dan sifat perubahan beban.

Konverter tegangan adalah perangkat khusus, yang, jika tidak ada tegangan dalam jaringan, mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik. Artinya, dari baterai DC, Anda bisa mendapatkan arus bolak-balik yang memiliki tegangan 220 volt dan frekuensi 50 hertz.

Juga disebut konverter tegangan. Untuk banyak peralatan listrik, parameternya arus listrik memiliki sangat penting. Dalam hal penyimpangan dari mengatur parameter kemungkinan kerusakan pada peralatan dan perangkat listrik. Dan jika lompatan dalam jaringan bersifat permanen, maka selain inverter, itu digunakan.

Manfaat konverter tegangan

Jika kita membandingkan generator konvensional dan konverter, maka yang terakhir memiliki sejumlah keunggulan:

• Keramahan lingkungan yang tinggi dari perangkat, karena Energi listrik untuk konversi disimpan dalam akumulator. Tidak seperti generator, inverter tidak menghasilkan emisi berbahaya ke atmosfer;
• Pengoperasian inverter yang benar-benar senyap memungkinkan Anda untuk menggunakannya tidak hanya di rumah pribadi, sebagai generator listrik, tetapi juga di apartemen, hampir di mana saja;
• Tidak seperti generator listrik, konverter arus tidak perlu sering pemeliharaan, yaitu, tidak memerlukan biaya material tambahan;
• Waktu pengoperasian sepenuhnya tergantung pada jumlah bahan bakar dan umur mesin. Konverter dapat mendukung secara mandiri biaya tertinggi baterai, jika perlu, Anda selalu dapat memasang baterai tambahan;
• Inverter, yang dirancang untuk 220 volt, jika terjadi kegagalan daya, beralih secara otomatis dan tidak memerlukan orang di sebelahnya.

Menggunakan konverter tegangan

Siapa, pertama-tama, yang membutuhkan konverter saat ini:

• Jika perlu menjaga sistem pemanas dalam kondisi kerja, jika dimatikan jaringan listrik. Hal yang sama berlaku untuk lemari es dan komputer. Konverter tidak hanya akan mencegah kegagalan teknik listrik, tetapi juga memastikan operasinya yang berkelanjutan;
• Inverter dapat digunakan tidak hanya di rumah atau apartemen pribadi, tetapi juga di lapangan, di mana, jika tidak ada listrik, dapat menggantikan generator listrik;
• Konverter saat ini sangat diperlukan di rumah sakit, terutama selama operasi dan di kantor gigi;
• Inverter sangat diperlukan di toko kelontong, serta di gudang bahan makanan, di mana kegagalan lemari es bisa sangat mahal.

Konverter tegangan banyak digunakan baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam produksi. Untuk produksi dan industri, mereka paling sering dibuat sesuai pesanan, karena mereka membutuhkan konverter yang kuat dan tidak selalu dengan tegangan standar. Nilai standar parameter output dan input sering digunakan dalam kondisi domestik. Artinya, konverter tegangan adalah peralatan elektronik, yang dirancang untuk mengubah jenis listrik, besarnya atau frekuensinya.

Menurut fungsinya, mereka dibagi menjadi:

1. Penurunan;
2. meningkat;
3. tanpa transformator;
4. inverter;
5. Disesuaikan dengan pengaturan frekuensi dan besarnya tegangan AC keluaran;
6. Disesuaikan dengan pengaturan nilai tegangan output konstan.

Beberapa di antaranya dapat dibuat dalam desain kedap udara khusus, perangkat jenis ini digunakan untuk kamar basah, atau, secara umum, untuk pemasangan di bawah air.

Lalu apa saja jenisnya masing-masing?

Konverter tegangan tegangan tinggi

Perangkat elektronik semacam itu yang dirancang untuk menerima tegangan tinggi bolak-balik atau langsung (hingga beberapa ribu volt). Misalnya, perangkat tersebut digunakan untuk menghasilkan energi tegangan tinggi untuk kineskop televisi, serta untuk penelitian laboratorium dan memeriksa peralatan listrik dengan tegangan meningkat beberapa kali. Kabel atau sirkuit daya sakelar oli yang diberi peringkat untuk tegangan 6 kV diuji dengan tegangan 30 kV dan lebih tinggi, namun, nilai tegangan ini tidak memiliki daya tinggi, dan segera mati saat terjadi kerusakan. Konverter ini cukup kompak karena harus dibawa oleh personel dari satu gardu ke gardu lain, paling sering dengan tangan. Perlu dicatat bahwa semua blok laboratorium catu daya dan konverter hampir memiliki referensi, tegangan yang akurat.

Konverter tegangan tinggi yang lebih sederhana digunakan untuk menjalankan lampu neon. Anda dapat sangat meningkatkan impuls ke yang diinginkan karena starter dan throttle, yang dapat memiliki dasar elektronik atau elektromekanis.

Instalasi industri yang mengubah tegangan rendah menjadi tegangan tinggi memiliki banyak proteksi dan dilakukan pada trafo step-up (PTN). Berikut adalah salah satu rangkaian yang memberikan output dari 8 hingga 16 ribu volt, sementara hanya sekitar 50 V yang dibutuhkan untuk pengoperasiannya.

Karena kenyataan bahwa tegangan yang agak tinggi dihasilkan dan mengalir dalam belitan transformator, tuntutan tinggi ditempatkan pada isolasi belitan ini, serta pada kualitasnya. Untuk menghilangkan kemungkinan pelepasan korona, bagian-bagian penyearah tegangan tinggi harus disolder ke papan dengan hati-hati, tanpa gerinda dan sudut tajam, setelah itu diisi di kedua sisi dengan resin epoksi atau lapisan parafin 2 . .. Tebal 3 mm, yang memberikan isolasi satu sama lain. Terkadang sistem dan perangkat elektronik ini disebut konverter tegangan step-up.

Rangkaian berikut adalah konverter tegangan resonansi linier yang beroperasi dalam mode boost. Ini didasarkan pada pemisahan fungsi peningkatan U dan stabilisasi yang jelas dalam kaskade yang sama sekali berbeda.

Pada saat yang sama, beberapa unit inverter dapat dibuat untuk bekerja dengan kerugian minimal pada sakelar daya, serta pada jembatan yang diluruskan, di mana tegangan tinggi muncul.

Konverter tegangan untuk rumah

Orang biasa sering menemukan konverter tegangan untuk rumah, karena banyak perangkat memiliki catu daya. Paling sering, ini adalah konverter step-down dengan isolasi galvanik. Sebagai contoh, perangkat pengisian daya ponsel dan laptop, komputer stasioner pribadi, radio, stereo, berbagai pemutar media, dan daftar ini dapat dilanjutkan untuk waktu yang sangat lama, karena variasi dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari baru-baru ini sangat luas.

Uninterruptible power supply dilengkapi dengan perangkat penyimpan energi berupa baterai. Perangkat tersebut juga digunakan untuk menjaga efisiensi sistem pemanas selama pemadaman listrik yang tidak terduga. Terkadang konverter untuk rumah dapat dibuat sesuai dengan rangkaian inverter, yaitu, dengan menghubungkannya ke sumber DC (baterai) yang beroperasi karena reaksi kimia, Anda bisa mendapatkan tegangan bolak-balik normal pada output, yang nilainya akan menjadi 220 volt. Sebuah fitur dari sirkuit ini adalah kemampuan untuk mendapatkan sinyal sinusoidal murni pada output.

Salah satunya karakteristik penting, yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari konverter, adalah nilai sinyal yang stabil pada output perangkat, terlepas dari berapa banyak volt yang disuplai ke inputnya. Ini fitur fungsional catu daya disebabkan oleh fakta bahwa untuk operasi sirkuit mikro yang stabil dan jangka panjang dan perangkat semikonduktor lainnya, diperlukan tegangan yang dinormalisasi dengan jelas, dan bahkan tanpa riak.

Kriteria utama untuk memilih konverter untuk rumah atau apartemen adalah:

1. Kekuasaan;
2. Nilai tegangan input dan output;
3. Kemungkinan stabilisasi dan batasannya;
4. Besarnya arus pada beban;
5. Meminimalkan pemanasan, yaitu, konverter lebih baik beroperasi dalam mode dengan cadangan daya;
6. Ventilasi perangkat bisa alami atau dipaksakan;
7. Insulasi suara yang bagus;
8. Perlindungan terhadap kelebihan beban dan panas berlebih.

Pilihan konverter tegangan bukanlah tugas yang mudah, karena pengoperasian perangkat bertenaga juga tergantung pada konverter yang dipilih dengan benar.

Konverter tegangan tanpa transformator

Baru-baru ini, mereka menjadi sangat populer, karena perlu menghabiskan banyak uang untuk pembuatannya, dan khususnya, produksi transformator, karena belitannya terbuat dari logam non-ferrous, yang harganya terus meningkat. Keuntungan utama dari konverter tersebut, tentu saja, adalah harganya. Di antara sisi negatifnya, ada satu yang secara signifikan membedakannya dari catu daya dan konverter transformator. Sebagai hasil dari kerusakan satu atau lebih perangkat semikonduktor, semua energi keluaran dapat sampai ke terminal konsumen, dan ini pasti akan menonaktifkannya. Berikut ini adalah konverter AC ke DC sederhana. Peran elemen pengatur dimainkan oleh thyristor.

Hal-hal lebih sederhana dengan konverter di mana tidak ada transformator, tetapi bekerja atas dasar dan dalam mode peralatan penambah tegangan. Di sini, bahkan dengan pelepasan satu atau beberapa elemen, energi penghancur yang berbahaya tidak akan muncul pada beban.

Konverter tegangan DC

Konverter AC ke DC adalah jenis perangkat yang paling umum digunakan dari jenis ini. Dalam kehidupan sehari-hari, ini adalah semua jenis catu daya, dan dalam produksi dan industri ini adalah catu daya:

• Semua sirkuit semikonduktor;
• Gulungan eksitasi motor sinkron dan motor DC;
• Gulungan solenoida sakelar oli;
• Sirkuit operasi dan sirkuit trip di mana koil membutuhkan arus searah.

Konverter tegangan thyristor adalah peralatan yang paling umum digunakan untuk tujuan ini. Sebuah fitur dari perangkat ini adalah lengkap, dan tidak parsial, transformasi tegangan bolak-balik menjadi langsung tanpa jenis riak. Konverter tegangan yang kuat dari jenis ini harus menyertakan heatsink dan kipas untuk pendinginan, karena semua komponen elektronik dapat bekerja untuk waktu yang lama dan bebas masalah hanya pada suhu operasi.

Konverter tegangan yang dapat disesuaikan

Perangkat ini dirancang untuk bekerja baik dalam mode tegangan-naik maupun dalam mode tegangan-turun. Paling sering, ini masih perangkat yang melakukan penyesuaian halus dari sinyal output, yang lebih rendah dari input. Artinya, 220 volt diterapkan ke input, dan pada output kami mendapatkan nilai konstanta yang dapat disesuaikan, misalnya, dari 2 hingga 30 volt. Instrumen tersebut dengan penyesuaian yang sangat halus digunakan untuk menguji pointer dan instrumen digital di laboratorium. Sangat berguna saat dilengkapi indikator digital. Harus diakui bahwa setiap amatir radio mengambil jenis ini sebagai dasar karya pertamanya, karena catu daya untuk peralatan tertentu dapat berbeda ukurannya, dan sumber daya ini ternyata sangat universal. Cara membuat yang berkualitas dan bekerja untuk waktu yang lama converter, ini adalah masalah utama amatir radio muda.

Konverter tegangan inverter

Jenis konverter ini adalah dasar dari perangkat pengelasan kompak yang inovatif. Menerima tegangan bolak-balik 220 volt untuk daya, perangkat meluruskannya, setelah itu kembali membuatnya bergantian, tetapi sudah dengan frekuensi beberapa puluh ribu Hz. Ini memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi dimensi transformator las yang dipasang pada output.

Selain itu, metode inverter digunakan untuk menyalakan boiler pemanas dari baterai jika terjadi pemadaman listrik yang tidak terduga. Karena ini, sistem terus bekerja dan menerima 220 volt AC dari 12 volt DC. Perangkat step-up yang kuat untuk tujuan ini harus dioperasikan dari baterai berkapasitas tinggi, itu tergantung pada berapa lama akan memasok boiler dengan listrik. Artinya, kapasitas memainkan peran kunci dalam hal ini.

Konverter tegangan frekuensi tinggi

Karena penggunaan konverter boost, menjadi mungkin untuk mengurangi dimensi semua elemen elektronik dan elektromagnetik yang membentuk sirkuit, yang berarti bahwa biaya transformator, koil, kapasitor, dll. Benar, ini dapat menyebabkan interferensi radio frekuensi tinggi yang mempengaruhi pengoperasian orang lain sistem elektronik, dan radio konvensional, jadi Anda perlu melindungi casingnya dengan andal. Perhitungan transduser dan interferensinya harus dilakukan oleh personel yang berkualifikasi tinggi.

Apa yang dimaksud dengan resistansi konverter tegangan?
Ini adalah tipe khusus yang hanya digunakan dalam pembuatan dan pembuatan alat ukur, khususnya ohmmeter. Lagi pula, dasar ohmmeter, yaitu perangkat yang mengukur resistansi, dibuat dalam mengukur penurunan U dan mengubahnya menjadi dial atau indikator digital. Biasanya pengukuran dilakukan relatif terhadap arus searah. Mengukur transduser - sarana teknis, yang berfungsi untuk mengubah nilai terukur menjadi nilai atau sinyal pengukuran lain, yang nyaman untuk pemrosesan, penyimpanan, transformasi lebih lanjut, indikasi, dan transmisi. Ini adalah bagian dari alat pengukur apa pun.

Konverter arus ke tegangan

Dalam kebanyakan kasus, semua sirkuit elektronik diperlukan untuk memproses sinyal yang direpresentasikan sebagai tegangan. Namun, terkadang Anda harus berhadapan dengan sinyal berupa arus. Sinyal seperti itu terjadi, misalnya, pada keluaran fotoresistor atau fotodioda. Maka diinginkan untuk mengubah sinyal arus menjadi tegangan sesegera mungkin. Konverter tegangan ke arus digunakan bila arus pada beban harus sebanding dengan masukan U dan tidak bergantung pada beban R. Secara khusus, dengan input U konstan, arus dalam beban juga akan konstan, oleh karena itu konverter seperti itu kadang-kadang secara konvensional disebut stabilisator arus.

Perbaikan Konverter Tegangan

Perbaikan perangkat ini untuk mengubah satu jenis tegangan ke yang lain paling baik dilakukan di pusat layanan di mana staf berkualifikasi tinggi dan selanjutnya akan memberikan jaminan untuk pekerjaan yang dilakukan. Paling sering, setiap konverter modern berkualitas tinggi terdiri dari beberapa ratus komponen elektronik, dan jika tidak ada elemen terbakar yang jelas, maka akan sangat sulit untuk menemukan kerusakan dan memperbaikinya. Beberapa perangkat murah Cina jenis ini, secara umum, pada prinsipnya, kehilangan kemungkinan perbaikannya, yang tidak dapat dikatakan tentang produsen dalam negeri. Ya, mungkin mereka sedikit besar dan tidak kompak, tetapi mereka dapat diperbaiki, karena banyak bagiannya dapat diganti dengan yang serupa.