Napäťový menič z 12 na 220 V sa používa tam, kde je potrebné pripojiť elektrické zariadenia, spotrebúvajúci štandardný sieťový prúd, na zdroj striedavého napätia. V mnohých prípadoch je táto sieť nedostupná. Použitie autonómneho benzínového generátora si vyžaduje dodržiavanie pravidiel jeho údržby: neustále monitorovanie hladiny pracovného paliva, vetranie. Použitie konvertorov doplnených o autobatérie vám umožňuje vyriešiť problém najlepším spôsobom.

Účel a princíp činnosti

Čo je to menič napätia. Toto je názov elektronického zariadenia, ktoré mení veľkosť vstupného signálu. Môže sa použiť ako zariadenie na zvýšenie alebo zníženie. Vstupné napätie po konverzii môže meniť svoju veľkosť aj frekvenciu. Také zariadenia, ktoré menia (konvertujú) jednosmerné napätie na výstupný signál striedavý prúd sa nazývajú invertory.

Meniče napätia sa používajú ako samostatné zariadenie, ktoré napája spotrebiteľov striedavou energiou, a môžu byť súčasťou iných produktov: systémov a zdrojov neprerušiteľný zdroj napájania, zariadenia na zvýšenie konštantného napätia na požadovanú hodnotu.

Invertory sú napäťové generátory harmonických kmitov. zdroj priamy prúd pomocou špeciálneho riadiaceho obvodu sa vytvorí režim periodického prepínania polarity. V dôsledku toho sa na výstupných kontaktoch zariadenia, ku ktorému je pripojená záťaž, generuje signál striedavého napätia. Jeho hodnota (amplitúda) a frekvencia sú určené prvkami obvodu meniča.

Riadiaci prístroj (regulátor) nastavuje spínaciu frekvenciu zdroja a tvar výstupného signálu a jeho amplitúda je určená prvkami koncového stupňa obvodu. Sú dimenzované na maximálny výkon, ktorý záťaž odoberie v obvode striedavého prúdu.

Regulátor slúži aj na riadenie veľkosti výstupného signálu, čo sa dosahuje riadením trvania impulzov (zvýšenie alebo zmenšenie ich šírky). Informácie o zmenách hodnoty výstupného signálu pri záťaži vstupujú do regulátora cez spätnoväzbový obvod, na základe čoho sa v ňom generuje riadiaci signál na uloženie potrebných parametrov. Táto technika sa nazýva signály PWM (modulácia šírky impulzu).

V obvodoch výstupných kľúčov 12V meniča napätia, výkonný kompozit bipolárne tranzistory, polovodičové tyristory, tranzistory s efektom poľa. Obvody regulátora sú implementované na mikroobvodoch, ktoré sú zariadeniami pripravenými na použitie potrebné funkcie(mikroovládače) špeciálne navrhnuté pre takéto prevodníky.

Riadiaci obvod poskytuje postupnosť činnosti tlačidiel, aby zabezpečil výstup meniča signál potrebný na normálnu prevádzku spotrebiteľských zariadení. Okrem toho musí riadiaci obvod zabezpečiť symetriu polvĺn výstupného napätia. Toto je obzvlášť dôležité pre obvody, ktoré používajú na výstupe impulzné transformátory. Pre nich je vzhľad zložky konštantného napätia, ktorý sa môže objaviť pri porušení symetrie, neprijateľný.

Existuje veľa možností na zostavenie obvodov meniča napätia (VIN), ale rozlišujú sa od nich 3 hlavné:

• IN beztransformátorový mostík;
• transformátor IN s neutrálnym vodičom;
• mostíkový obvod s transformátorom.

Každý z nich nájde uplatnenie vo svojom odbore v závislosti od zdroja energie v ňom použitého a požadovaného výstupného výkonu pre spotrebiteľov. Každý z nich musí byť vybavený prvkami ochrany a signalizácie.

Podpäťová a prepäťová ochrana jednosmerného napájania určuje prevádzkový rozsah meničov „na vstupe“. Ochrana pred vysokým a nízkym výstupným striedavým napätím je potrebná pre normálnu prevádzku spotrebného zariadenia. Prevádzkový rozsah je nastavený podľa požiadaviek používaného zaťaženia. Tieto typy ochrany sú reverzibilné, to znamená, že keď sa parametre zariadenia vrátia do normálu, práca sa môže obnoviť.

Keď sa ochrana spustí z dôvodu skrat v záťaži alebo nadmernom zvýšení výstupného prúdu je potrebná dôkladná analýza príčin tejto udalosti pred pokračovaním v prevádzke zariadenia.

Na vytvorenie lokálnej elektrickej siete je najvhodnejší 12V menič. Dostupnosť Vysoké číslo autá a batérie 12V DC umožňuje ich použitie podľa potrieb užívateľov. Takéto siete môžu byť vytvorené na rôznych miestach, počnúc vlastným autom. Sú mobilné a nie sú závislé od parkoviska.

Odrody meničov od 12 do 220 voltov

Jednoduché meniče od 12 do 220 sú určené pre spotrebiteľov s nízkou spotrebou energie. Požiadavky na kvalitu výstupného napájacieho napätia a tvar signálu sú nízke. Ich klasické obvody nepoužívajú PWM mikrokontroléry. Multivibrátor, zostavený na logických prvkoch AND-NOT, generuje elektrické impulzy s opakovacou frekvenciou 100 Hz. Na vytvorenie protifázového signálu sa používa D-flip-flop. Rozdeľuje frekvenciu hlavného oscilátora 2. Protifázový signál vo forme pravouhlé impulzy sa tvorí na priamych a inverzných výstupoch spúšte.

Tento signál cez vyrovnávacie prvky na logických prvkoch NEovláda výstupný obvod meniča, postaveného na kľúčových tranzistoroch. Ich výkon určuje výstupný výkon meničov.

Tranzistory môžu byť kompozitné bipolárne a poľné. Obvody umývadla alebo kolektora zahŕňajú polovicu primárneho vinutia transformátora. Jeho sekundárne vinutie je navrhnuté pre výstupné napätie 220 V. Keďže spúšť delí frekvenciu 100 Hz multivibrátora 2, frekvencia výstupného signálu bude 50 Hz. Takáto hodnota je potrebná na napájanie veľkej väčšiny domácich elektrických a rádiových zariadení.

Všetky prvky okruhu sú napájané pomocou autobatérie doplnkové prvky stabilizácia a ochrana pred vysokofrekvenčným rušením. Pred nimi je chránená aj samotná batéria.

V obvodoch jednoduchých meničov nie sú zabezpečené prvky ochrany a automatického riadenia. Frekvencia výstupného signálu je určená voľbou kapacity kondenzátora a odporu rezistora zahrnutého v obvode hlavného oscilátora. Ako najjednoduchšia obrana zo skratu v záťaži sa v obvode napájajúcom obvod použije poistka autobatérie. Preto je vždy potrebné mať náhradnú sadu poistkových vložiek.

Výkonnejšie moderné meniče DC-AC-AC sa vyrábajú podľa iných schém. Regulátor PWM nastavuje prevádzkový režim. Určuje tiež amplitúdu a frekvenciu výstupného signálu.

Obvod meniča 2000 W (12 V+220 V+2000 W) využíva paralelné zapojenie výkonových aktívnych prvkov vo svojich koncových stupňoch pre získanie požadovaného výstupného výkonu. S týmto obvodom sa sčítavajú prúdy tranzistorov.

Ale spoľahlivejším spôsobom zvýšenia parametra výkonu je kombinácia niekoľkých DC / DC meničov ako vstupného signálu bežného DC / AC (jednosmerného prúdu / striedavého prúdu) striedača, ktorého výstup sa používa na pripojenie výkonnej záťaže. Každý z DC/DC meničov pozostáva z meniča s transformátorovým výstupom a usmerňovača pre toto napätie. Na výstupných svorkách je konštantné napätie cca 300 V. Všetky sú na výstupe zapojené paralelne.

Je ťažké získať viac ako 600 W výkonu z jedného meniča. Celý obvod zariadenia je napájaný napätím batérie.

Takéto obvody sú vybavené všetkými typmi ochrany vrátane tepelnej ochrany. Snímače teploty namontované na povrchu radiátorov výstupných tranzistorov. Vytvárajú napätie v závislosti od stupňa ohrevu. Prahové zariadenie ho porovná so zariadením nastaveným v štádiu návrhu a vydá signál na zastavenie zariadenia s príslušným alarmom. Každý typ ochrany je vybavený vlastným signalizačným zariadením, často zvukovým.

Dodatočné nútené chladenie sa využíva aj pomocou vzduchového chladiča inštalovaného v puzdre, ktorý sa automaticky uvedie do činnosti na príkaz príslušného tepelného snímača. Samotné puzdro je navyše spoľahlivým chladičom, keďže je vyrobené z vlnitého kovu.

Podľa priebehu výstupného napätia

Jednofázové meniče napätia možno rozdeliť do dvoch skupín:

• s čistou sínusoidou na výstupe;
• s upravenou sínusoidou.

V invertoroch prvej skupiny vytvára vysokofrekvenčný menič konštantné napätie. Jeho hodnota je blízka amplitúde sínusového signálu, ktorý je potrebné získať na výstupe zariadenia. V mostíkovom obvode je súčiastka, ktorá má tvar veľmi blízko k sínusoide, oddelená od tohto jednosmerného napätia moduláciou šírky impulzov regulátora a dolnopriepustného filtra. Výstupné tranzistory sa otvoria niekoľkokrát v každom polcykle na čas, ktorý sa mení podľa harmonického zákona.

Čistá sínusová vlna je nevyhnutná pre zariadenia, ktoré majú na vstupe transformátor alebo motor. Hlavná časť moderných zariadení umožňuje napájanie, ktorého tvar približne pripomína sínusoidu. Obzvlášť nízke požiadavky kladú výrobky s impulzné bloky výživa.

Transformátorové zariadenia

Meniče napätia môžu obsahovať transformátory. V invertorových obvodoch sa podieľajú na prevádzke hlavných blokovacích oscilátorov, ktoré generujú impulzy, ktoré sú takmer obdĺžnikového tvaru. Ako súčasť takéhoto generátora sa používa impulzný transformátor. Jeho vinutia sú spojené tak, aby vytvárali pozitívnu spätnú väzbu, výsledkom čoho je vytváranie netlmených kmitov.

Magnetický obvod (jadro) je vyrobený zo zliatiny s vys priepustnosť magnetické pole. Z tohto dôvodu transformátor pracuje v nenasýtenom režime. Tieto vlastnosti majú rôzne druhy feritov, permalloy.

Multivibrátory nahradili generátory blokujúce transformátor. Využívajú modernú základňu prvkov a v porovnaní s ich predchodcami majú vyššiu frekvenčnú stabilitu. Navyše v multivibračných obvodoch sa zmena pracovnej frekvencie generátora dosiahne jednoduchým spôsobom.

AT moderné modely Invertorové transformátory pracujú v koncových stupňoch. Prostredníctvom výstupu zo stredu primárneho vinutia do kolektorov alebo zvodov tranzistorov, ktoré sú v nich použité, sa dodáva napájacie napätie z batérie. Sekundárne vinutia sa vypočítavajú pomocou transformačného pomeru pre striedavé napätie 220 V. Táto hodnota sa používa na napájanie väčšiny domácich spotrebiteľov.

vplyv; prevodník Prvok, ktorý prevádza vstupné akcie alebo signály jedného typu na výstupné akcie alebo signály iného typu Pozn. Pojem elektrostrojový prevodník signálu je definovaný podobne ... ... Polytechnický terminologický výkladový slovník

Prijímač, redukcia, prekladač, transformátor, menič; solion, jednotka, reformista, mostík, konvertor, transvertor, usmerňovač, reformátor, menič, prestavovač, senzor, scanistor, prevodník, reorganizátor Slovník ruských synoným. ... ... Slovník synonym

Elektromechanické alebo elektroakustický menič, ktorého činnosť je založená na účinku magnetostrikcie. V M. p. sa spravidla v oblasti tech. magnetizácia (pozri Ferromagnetizmus ... Fyzická encyklopédia

prevodník- TRANSFORMÁTOR, reorganizátor, reformátor ... Slovník-tezaurus synoným ruskej reči

KONVERTOR- zariadenie, ktoré premieňa hodnoty jedného typu (energia, signály) na iné typy a formy, ktoré sú vhodné na ďalšie použitie. P., rôznorodé v princípe fungovania a dizajnu, sú široko používané v automatizácii a telemechanike, informatike a ... ... Veľká polytechnická encyklopédia

CONVERTER, me, manžel. 1. Kto premieňa, premenil čo n. 2. Konverzné zariadenie elektrická energia. Elektrický p. p. prúd. | Žena prevodník, s (na 1 hodnotu). Vysvetľujúci slovník Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova... Vysvetľujúci slovník Ozhegov

- (Menič) točivý stroj na premenu: jednosmerného prúdu jedného napätia na jednosmerný prúd iného napätia, striedavého prúdu na jednosmerný prúd a naopak; striedavý prúd na rovnaký striedavý prúd, ale s rôznym počtom periód. Podľa návrhu P. ... ... Marine Dictionary

prevodník- Zariadenie na konverziu priebehov z jedného typu na druhý (napríklad zo sériového na paralelný alebo z analógového na diskrétny), ako aj na prenos signálov z jednej frekvencie na druhú. [L.M. Nevďajev. Telekomunikačné technológie… Technická príručka prekladateľa

prevodník 3.1 prevodník zariadenie na premenu merateľného mechanického pohybu, ako je zrýchlenie v danom smere, na hodnotu vhodnú na meranie alebo záznam. Poznámka Vysielač môže obsahovať... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Prevodník elektrického zariadenia. V závislosti od aplikácie to môže znamenať: v elektronike: Analógový na digitálny prevodník Digitálny na analógový prevodník Optoelektronický prevodník Flyback ... ... Wikipedia

knihy

• Konvertor, Oľga Golosová. Od vydavateľa: Sám na ulici – bez peňazí, bez domova, bez priateľov. A keby ste boli včera oligarchom? Keby svet slúžil tebe a len tebe? Je to hanba? A čo urobíte za prísľub, že toto všetko vrátite? ...
• Konvertor, Oľga Golosová. Sám na ulici – bez peňazí, bez domova, bez priateľov. A keby ste boli včera oligarchom? Keby svet slúžil tebe a len tebe? Je to hanba? A čo urobíte pre sľub, že toto všetko vrátite? Presne tak - všetko...

Konvertor- je to elektrické zariadenie, ktoré premieňa elektrinu niektorých parametrov alebo na elektrinu s inými hodnotami parametrov alebo ukazovateľov kvality. Parametrami môžu byť typ prúdu a napätia, ich frekvencia, počet fáz, fáza napätia.

Podľa stupňa ovládateľnosti sa meniče elektrickej energie delia na neriadené a riadené. AT riadené meniče výstupné veličiny: napätie, prúd, frekvencia - možno nastaviť.

Podľa základne prvkov sa meniče výkonu delia na elektrické stroje (rotačné) a polovodič (statický). Meniče elektrostrojov sú realizované na báze využitia elektrických strojov a v súčasnosti nachádzajú pomerne zriedkavé využitie v elektrických pohonoch. Polovodičové meniče môžu byť diódové, tyristorové a tranzistorové.

Podľa povahy premeny elektriny sa výkonové meniče delia na usmerňovače, meniče, frekvenčné meniče, regulátory striedavého a jednosmerného napätia a meniče fázového čísla striedavého napätia.

V moderných automatizovaných elektrických pohonoch sa používajú najmä polovodičové tyristorové a tranzistorové meniče jednosmerného a striedavého prúdu.

Výhody polovodičových meničov sú široké funkčnosť riadenie procesu premeny výkonu, vysoká rýchlosť a účinnosť, dlhá životnosť, pohodlnosť a jednoduchosť údržby počas prevádzky, široké možnosti implementácie ochrany, signalizácie, diagnostiky a testovania ako samotného elektrického pohonu, tak aj procesného zariadenia.

Zároveň majú polovodičové meniče aj určité nevýhody. Patria sem: vysoká citlivosť polovodičových súčiastok na preťaženie prúdom, napätím a rýchlosťou ich zmeny, nízka odolnosť proti šumu, skreslenie sínusového tvaru prúdu a sieťového napätia.

Usmerňovač je menič striedavého napätia na jednosmerný (usmernený) prúd.

Nekontrolované usmerňovače neposkytujú reguláciu napätia pri záťaži a sú vykonávané na polovodičových nekontrolovaných zariadeniach jednosmerného vedenia -.

Riadené usmerňovače sú vykonávané na riadených tyristorových diódach a umožňujú vám upraviť vaše výstupné napätie vďaka príslušnému ovládaniu.

riadený usmerňovač

Usmerňovače môžu byť nereverzibilné a reverzibilné. Reverzibilné usmerňovače vám umožňujú meniť polaritu usmerneného napätia pri vašej záťaži, zatiaľ čo nereverzibilné nie. Podľa počtu fáz napájacieho vstupného striedavého napätia sa usmerňovače delia na jednofázové a trojfázové a podľa schémy výkonového obvodu sa delia na usmerňovače mostíkové a usmerňovače s nulovým výkonom.

Nazýva sa menič napätia jednosmerného na striedavý prúd. Tieto meniče sa používajú ako súčasť frekvenčných meničov pri napájaní elektropohonu zo striedavej siete alebo ako samostatné meniče pri napájaní elektropohonu zo zdroja jednosmerného napätia.

V obvodoch elektrických pohonov našli najväčšie uplatnenie, realizované na tyristoroch alebo tranzistoroch.

Autonómne meniče napätia (AVI) mať ťažké vonkajšia charakteristika, čo je závislosť výstupného napätia od záťažového prúdu, v dôsledku čoho sa pri zmene záťažového prúdu ich výstupné napätie prakticky nemení. Napäťový menič sa teda vo vzťahu k záťaži správa ako.

Autonómne meniče prúdu (AIT) majú "mäkkú" vonkajšiu charakteristiku a majú vlastnosti zdroja prúdu. Preto sa prúdový menič vo vzťahu k záťaži správa ako zdroj prúdu.

Frekvenčný menič (FC) sa nazýva menič striedavého napätia štandardnej frekvencie a napätia na striedavé napätie nastaviteľnej frekvencie. Polovodičové frekvenčné meniče sa delia do dvoch skupín: frekvenčné meniče s priamym pripojením a frekvenčné meniče s medziobvodom.

Frekvenčné meniče s priamym pripojením umožňujú meniť frekvenciu napätia pri záťaži iba v smere jej poklesu v porovnaní s frekvenciou napájacieho napätia. Frekvenčné meniče s medziľahlým jednosmerným medziobvodom toto obmedzenie nemajú a sú viac využívané v elektropohone.

Priemyselný frekvenčný menič pre riadenie elektrického pohonu

regulátor striedavého napätia nazývaný menič striedavého napätia štandardnej frekvencie a napätia na nastaviteľné napätie striedavý prúd rovnakej frekvencie. Môžu byť jedno- a trojfázové a vo svojej výkonovej časti používajú spravidla jednooperačné tyristory.

Regulátor jednosmerného napätia sa nazýva menič neregulovaného napätia jednosmerného zdroja na nastaviteľné napätie pri záťaži. Tieto meniče využívajú výkonový polovodič spravované kľúče pracujú v impulznom režime a regulácia napätia v nich nastáva v dôsledku modulácie napätia zdroja energie.

Najpoužívanejšie, pri ktorých sa trvanie napäťových impulzov mení s konštantnou frekvenciou ich opakovania.

Elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa elektrickú energiu s jednou hodnotou parametra a (alebo) indikátormi kvality na elektrickú energiu s inými hodnotami parametrov a (alebo) indikátormi kvality. Poznámka.… …

Menič elektrickej energie- 4. Konvertor elektrickej energie Konvertor Konvertor elektriny Elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa elektrickú energiu s rovnakými hodnotami parametrov a (alebo) ukazovateľov kvality na elektrickú energiu s ... ...

menič elektrickej energie,- 2 menič elektrického výkonu, menič výkonu: Elektrické zariadenie, ktoré premieňa elektrickú energiu s jednou hodnotou parametra a / alebo indikátormi kvality na elektrickú energiu s inými hodnotami ... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Menič elektrickej energie- - elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa elektrickú energiu s jednou hodnotou parametra a (alebo) indikátormi kvality na elektrickú energiu s inými hodnotami parametrov a (alebo) indikátormi kvality. GOST 18311 80 ... Komerčná energetika. Slovník-odkaz

Menič elektrickej energie- 1. Elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa elektrickú energiu s jednou hodnotou parametra a (alebo) indikátormi kvality na elektrickú energiu s inými hodnotami parametrov a (alebo) indikátormi kvality Používa sa v ... ... Telekomunikačný slovník

Menič elektrickej energie (konvertor elektriny)- Slovenčina: Prevodník elektriny Elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa elektrickú energiu s jednou hodnotou parametra a (alebo) indikátormi kvality na elektrickú energiu s inými hodnotami parametrov a (alebo) indikátormi ... ... Stavebný slovník

GOST R 54130-2010: Kvalita elektrickej energie. Pojmy a definície- Terminológia GOST R 54130 2010: Kvalita elektrickej energie. Termíny a definície pôvodný dokument: Amplitude die schnelle VergroRerung der Spannung 87 Definície termínu z r. rôzne dokumenty: Amplitude die schnelle VergroRerung der… … Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Meniče tepelnej plazmovej energie na elektrickú energiu. energie. Existujú dva typy P. a. e. e. magnetohydrodynamický generátor a termionický menič. Fyzický encyklopedický slovník. Moskva: Sovietska encyklopédia. Hlavný editor … Fyzická encyklopédia

Konvertory tepelnej energie plazmy (Pozri Plazma) na elektrickú energiu. Existujú 2 typy P. a. e. e. Magnetohydrodynamický generátor a termionický prevodník… Veľká sovietska encyklopédia

frekvenčný menič- frekvenčný menič Menič elektrickej energie striedavého prúdu, ktorý premieňa elektrickú energiu so zmenou frekvencie [OST 45.55 99] EN frekvenčný menič elektrickej energie ... ... Technická príručka prekladateľa

Na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd sa používajú špeciálne elektronické napájacie zariadenia nazývané invertory. Striedač najčastejšie premieňa jednosmerné napätie jednej veľkosti na striedavé napätie inej veľkosti.

Touto cestou, invertor je generátor periodicky sa meniaceho napätia, pričom tvar napätia môže byť sínusový, blízky sínusovému alebo pulzný. Invertory sa používajú ako samostatné zariadenia, tak aj ako súčasť systémov neprerušiteľného napájania (UPS).

Invertory ako súčasť neprerušiteľných zdrojov napájania (UPS) umožňujú získať neprerušené napájanie napr. počítačové systémy a ak napätie v sieti náhle zmizne, menič okamžite začne napájať počítač energiou prijatou zo záložnej batérie. Používateľ bude mať aspoň čas na správne vypnutie a vypnutie počítača.

Väčšie zdroje neprerušiteľného napájania využívajú väčšie invertory s veľkými batériami, ktoré dokážu autonómne napájať spotrebiteľov celé hodiny bez ohľadu na sieť, a keď sa sieť vráti do normálu, UPS automaticky prepne spotrebiteľov priamo do siete a batérie sa začnú nabíjať.

Technická stránka

AT moderné technológie Za účelom premeny elektriny môže menič fungovať len ako medzičlánok, kde jeho funkciou je premieňať napätie jeho transformáciou pri vysokej frekvencii (desiatky a stovky kilohertzov). Našťastie je dnes už možné takýto problém vyriešiť, pretože pre vývoj a konštrukciu meničov sa používajú ako polovodičové spínače, ktoré znesú prúdy stoviek ampérov, tak magnetické obvody požadovaných parametrov, ako aj elektronické mikrokontroléry špeciálne navrhnuté pre meniče (vrátane rezonančné) sú k dispozícii.

Požiadavky na meniče, ako aj na iné výkonové zariadenia, zahŕňajú: vysokú účinnosť, spoľahlivosť, čo najmenšie celkové rozmery a hmotnosť. Je tiež potrebné, aby menič vydržal prípustnú úroveň vyšších harmonických vo vstupnom napätí a nevytváral neprijateľne silný impulzný šum pre spotrebiteľov.

V systémoch so „zelenými“ zdrojmi energie ( solárne panely, veterné mlyny) priamo dodávať elektrinu spoločná sieť, použite Grid-tie - invertory, ktoré dokážu pracovať synchrónne s priemyselnou sieťou.

Počas prevádzky napäťového meniča je do záťažového obvodu periodicky pripájaný zdroj konštantného napätia so striedaním polarity, pričom frekvenciu spojení a ich trvanie tvorí riadiaci signál, ktorý prichádza z regulátora.

Regulátor v meniči zvyčajne vykonáva niekoľko funkcií: nastavenie výstupného napätia, synchronizáciu činnosti polovodičových spínačov a ochranu obvodu pred preťažením. V princípe sa meniče delia na: autonómne meniče (prúdové a napäťové meniče) a závislé meniče (poháňané sieťou, Grid-tie atď.)

Obvody meniča

Polovodičové spínače meniča sú riadené regulátorom a majú reverzné bočníkové diódy. Napätie na výstupe meniča je regulované v závislosti od aktuálneho výkonu záťaže automatická zmenašírka impulzu v bloku vysokofrekvenčného meniča, v najjednoduchšom prípade je to .

Polvlny výstupného nízkofrekvenčného napätia musia byť symetrické, aby záťažové obvody v žiadnom prípade nedostali významnú konštantnú zložku (to je nebezpečné najmä pre transformátory), na to je šírka impulzu nízkofrekvenčnej jednotky (v najjednoduchší prípad) je konštantný.

Pri ovládaní výstupných kľúčov meniča sa používa algoritmus, ktorý poskytuje sekvenčnú zmenu v štruktúrach napájacieho obvodu: priama, skratovaná, inverzná.

Tak či onak, hodnota okamžitého výkonu záťaže na výstupe meniča má charakter zvlnenia s dvojnásobnou frekvenciou, takže primárny zdroj musí umožňovať takýto režim prevádzky, keď ním pretekajú pulzujúce prúdy, a vydržať zodpovedajúcu úroveň. rušenia (na vstupe meniča).

Ak boli prvé meniče výlučne mechanické, dnes existuje veľa možností pre obvody meničov na báze polovodičov a existujú iba tri typické obvody: mostík bez transformátora, push-pull s nulovým výstupom transformátora, mostík s transformátorom.

Mostíkový obvod bez transformátora sa nachádza v neprerušiteľných zdrojoch napájania s výkonom 500 VA alebo viac a v automobilových meničoch. Push-pull obvod s nulovým výstupom transformátora sa používa v UPS s nízkym výkonom (pre počítače) do 500 VA, kde je napätie záložnej batérie 12 alebo 24 voltov. Mostový obvod s transformátorom sa používa vo výkonných zdrojoch neprerušiteľného napájania (pre jednotky a desiatky kVA).

V meničoch napätia s pravouhlou vlnou je skupina spínačov s voľnobežnými diódami spínaná tak, aby sa na záťaži získalo striedavé napätie a zabezpečila sa riadená cirkulácia v obvode.

Za proporcionalitu výstupného napätia sú zodpovedné: relatívna doba trvania riadiacich impulzov alebo fázový posun medzi riadiacimi signálmi skupín tlačidiel. V nekontrolovanom režime cirkulácie jalovej energie spotrebiteľ ovplyvňuje tvar a veľkosť napätia na výstupe meniča.

V invertoroch stupňovitého napätia generuje vysokofrekvenčný predkonvertor unipolárny tvar skokového napätia, ktorý sa tvarom približne približuje k sínusoide, ktorej perióda sa rovná polovici periódy výstupného napätia. LF mostový obvod potom premení unipolárnu stupňovitú krivku na dve polovice bipolárnej krivky zhruba v tvare sínusoidy.

V napäťových meničoch so sínusovým (alebo takmer sínusovým) výstupom generuje predbežný vysokofrekvenčný menič na výstupe jednosmerné napätie blízke veľkosti amplitúdy budúcej sínusoidy.

Potom mostíkový obvod vytvára nízkofrekvenčné striedavé napätie z konštantného napätia pomocou viacnásobnej PWM, kedy sa každá dvojica tranzistorov niekoľkokrát otvorí pri každom polcykle tvorby výstupnej sínusoidy na čas, ktorý sa mení podľa harmonický zákon. Potom dolnopriepustný filter extrahuje sínus z výsledného tvaru.

Najjednoduchšie schémy predbežnej vysokofrekvenčnej konverzie v invertoroch sú samooscilačné. Sú pomerne jednoduché z hľadiska technickej implementácie a sú dosť účinné pri nízkych výkonoch (do 10-20 W) na napájanie záťaží, ktoré nie sú kritické pre proces napájania. Frekvencia samooscilátorov nie je väčšia ako 10 kHz.

Pozitívny Spätná väzba v takýchto zariadeniach sa získava z nasýtenia magnetického obvodu transformátora. Ale pre výkonné invertory nie sú takéto schémy prijateľné, pretože straty v kľúčoch sa zvyšujú a účinnosť sa v dôsledku toho ukazuje ako nízka. Navyše akýkoľvek skrat na výstupe narúša samoosciláciu.

Lepšie obvody predbežných vysokofrekvenčných meničov sú flyback (do 150 W), push-pull (do 500 W), polovičný mostík a mostík (viac ako 500 W) na PWM regulátoroch, kde konverzná frekvencia dosahuje stovky kilohertzov. .

Typy meničov, prevádzkové režimy

Jednofázové napäťové meniče sú rozdelené do dvoch skupín: s čistým sínusovým výstupom a s modifikovanou sínusoidou. Väčšina moderných zariadení umožňuje zjednodušenú formu sieťového signálu (upravenú sínusoidu).

Čistá sínusoida je dôležitá pre zariadenia, ktoré majú na vstupe elektromotor alebo transformátor, prípadne ak špeciálne zariadenie, ktorý pracuje len s čistou sínusoidou na vstupe.

Trojfázové meniče sa bežne používajú na vytvorenie trojfázového prúdu pre elektromotory, napríklad na napájanie. V tomto prípade sú vinutia motora priamo pripojené k výstupu meniča. Pokiaľ ide o výkon, menič sa vyberá na základe jeho špičkovej hodnoty pre spotrebiteľa.

Vo všeobecnosti existujú tri pracovné režimy meniča: štartovanie, nepretržitý chod a preťaženie. V režime štartovania (kapacitné nabíjanie, spustenie chladničky) môže výkon na zlomok sekundy zdvojnásobiť menovitý výkon meniča, čo je prijateľné pre väčšinu modelov. Nepretržitý režim - zodpovedá hodnote meniča. Režim preťaženia - keď je výkon spotrebiteľa 1,3-krát vyšší ako nominálna hodnota - v tomto režime môže priemerný menič pracovať asi pol hodiny.