Преобразователи напряжения

03.09.2024 Andrey 0 Comments

Преобразователи напряжения широко используются в повседневной практике и представляют собой устройства, специально предназначенные для регулирования диапазона и частоты выходного напряжения питания. Этот тип электронной системы позволяет регулировать выходные параметры (в том числе частоту выходного напряжения).

Их используют, когда нужно подключить устройство с нестандартными входными характеристиками. Схема преобразования может быть выполнена как автономный блок или интегрирована в существующую систему бесперебойного питания. Эти устройства пользуются большим спросом у пользователей, а также широко используются для решения персонализированных производственных задач.

Содержание

Конструкция

Для изменения уровня текущего напряжения питания чаще всего используются специальные импульсные преобразователи со встроенными схемами считывания. В зависимости от поставленной задачи все известные модели преобразовательного оборудования делятся на следующие категории:

инверторная схема;
Усовершенствованный электронный блок;
Бак конвертер.

Независимо от типа этих устройств, все они работают по одному и тому же принципу, обеспечивая необходимую функциональность и качество формируемого сигнала. Сходство таких устройств обычно демонстрируют следующие характеристики:

Имеет собственный модуль питания;
Коммутирующие элементы, содержащиеся в схеме, представлены мощными полупроводниковыми транзисторами;
Устройства накопления энергии в виде отдельных дросселей или катушек;
Конденсатор фильтра подключается параллельно нагрузочному резистору;
В качестве блокирующих элементов используются специальные диоды.

Использование всех перечисленных выше элементов в нужном сочетании позволяет получить импульсные устройства любого известного класса.

Принцип действия

Работа импульсного преобразователя основана на принципе регулировки уровня сигнала путем изменения ширины импульса, управляющего работой переключающих элементов.

Уведомление! Этот метод электронного контроля параметра сигнала присутствует в различных типах современных устройств и называется широтно-импульсным.

Для стабилизации рабочего режима в схему введена обратная связь, поэтому при колебаниях выходного напряжения будут меняться и параметры рабочего импульса.

Простейшие преобразователи напряжения основаны на традиционных трансформаторах, на выходе которых вырабатывается напряжение, амплитуда которого отличается от входного значения.

Известны и другие типы преобразовательных устройств, принцип работы которых аналогичен ранее описанному примеру, но конструкция несколько иная. Обычно они основаны на полупроводниках и позволяют достичь высокой эффективности преобразования (высокого КПД).

Классификация импульсных преобразователей

Импульсные преобразователи, выпускаемые в отечественной промышленности, по параметрам тока подразделяются на следующие категории:

Электронный преобразователь, который преобразует переменный ток (AC) в постоянный выходной сигнал (DC). Они предназначены для промышленного применения в системах, требующих пониженного напряжения питания 380/220 Вольт;
Инвертор, выполняющий обратное преобразование: входной (DC) сигнал в выходной (AC). Эти устройства востребованы в системах бесперебойного питания, а также в электронных сварочных камерах, где за счет инверсии можно уменьшить габариты и массу устройства;
Устройства преобразователи постоянного напряжения или тока, позволяющие преобразовывать одно значение параметра источника питания в другое.

Читайте также статью: Как делают афролоконы на своих

Эти устройства часто используются для организации аккумуляторного питания, когда к аккумулятору необходимо подключить нагрузки разного номинального напряжения.

Состав преобразователя

В конструкцию импульсных устройств обычно входят следующие функциональные узлы:

Встроенный генератор импульсных сигналов, питающийся от собственного блока питания (БП);
Импульсный преобразователь, преобразующий сигнал заданного периода в выходной импульс более высокой частоты;
Встроенный стабилизатор для обеспечения постоянства параметров сигнала, поступающего на выход устройства;
Электронные ключи на основе мощных транзисторных элементов, работающих в импульсном режиме, близком к насыщению.

Видео: ЛУЧШИЙ ИНВЕРТОР 12-220!!! ПОДКЛЮЧЕНИЕ — и первый тест, Преобразователь тока TATALIKEN

К этому списку следует также добавить накопительный дроссель, используемый для построения схемы генератора. Их часто включают в состав широко используемых устройств, таких как преобразователи тока.

Компонент представляет собой трансформатор, обеспечивающий преобразование напряжения с минимальными потерями мощности. Они широко используются при построении различной радиоэлектроники и схем.

Достоинства и недостатки преобразовательных устройств

К преимуществам большинства известных моделей конверсионного оборудования относятся:

Эффективно преобразовывать стандартные сетевые напряжения в удобную для пользователя форму и одновременно контролировать ее основные параметры;
Компактность и мобильность отдельных образцов инверторных устройств, позволяющая использовать их в качестве автомобильных преобразователей;
Индекс эффективности хороший, КПД близок к 90%;
Универсальность и надежность преобразовательных устройств, обеспечивающая возможность подключения любого типа потребителя;
Потери мощности можно компенсировать увеличением выходного напряжения.

Важно! Перечисленные преимущества преобразовательного устройства позволяют устанавливать его в наиболее ответственные узлы систем безопасности и освещения, а также в модули управления работой котлов отопления, насосных станций и другого специального оборудования.

К преимуществам этих устройств также относится наличие дополнительных опций, таких как возможность переключения показателя измеряемой величины с входного напряжения на выходное. Добавим возможность корректировки в определенных пределах контролируемых выходных параметров.

К очевидным недостаткам таких преобразователей можно отнести чувствительность к работе в условиях повышенной влажности (это не касается моделей, выпускаемых во влагозащищенном исполнении). Добавим высокую стоимость переоборудования системы.

Применение преобразователей в быту

Универсальные модели относятся к наиболее сложной категории устройств, способных одновременно регулировать несколько параметров (ток, напряжение и частоту). Но в повседневной практике будет достаточно более простого примера преобразователя, который настраивает только один входной индикатор.

Дополнительная информация. В схемах зарядки аккумуляторов широко используются схемы управления напряжением и током, предназначенные для ограничения одного из этих параметров, обычно тока. В таких более сложных устройствах могут использоваться современные микроконтроллеры.

Завершая обзор, следует отметить, что существует множество вариантов конструкции модулей импульсных преобразователей. Однако независимо от типа и сложности электронного оборудования основные принципы работы не меняются. Овладев основными техническими навыками сборки этих устройств, вы сможете научиться обращаться с устройствами любой сложности и успешно ремонтировать их при выходе из строя.