פרמטרים מבניים וניתוח תקלות של אספקת חשמל מיוצבת DC
ספק כוח מווסת DC הוא חלק חשוב במעגלים אלקטרוניים. בין אם מדובר במוצרים אלקטרוניים תעשייתיים או במוצרים אלקטרוניים אזרחיים, ספק כוח DC משמש בדרך כלל לאספקת חשמל למעגל הבקרה שלו. הביצועים של ספק הכוח המוסדר קשורים ישירות לביצועים של המעגל האלקטרוני כולו. במילים פשוטות, ספק הכוח המיוצב DC נועד להמיר את זרם החילופין של 220V ברשת שכיוונו משתנה כל הזמן דרך מעגל ההמרה לזרם ישר עם כיוון קבוע.
ספק הכוח הכללי המוסדר DC מורכב מארבעה חלקים, כלומר חלק השנאי, חלק מעגל המיישר, חלק מעגל המסנן וחלק מעגל מייצב המתח. תפקידו הוא להמיר את הספק ה-AC המבוא להספק DC הנדרש על ידי ציוד אלקטרוני, ולספק מתח DC למעגלים אלקטרוניים שונים.
1 מדור שנאי AC
תפקידו של שנאי AC הוא לשנות את כניסת מתח ה-AC הגדולה יותר על ידי הרשת למתח AC קטן יותר, ותדירות מתח ה-AC לא תשתנה. שנאי AC משתמש בחוק האינדוקציה האלקטרומגנטית. אין חיבור חשמלי בין הפיתול הראשוני לליפוף המשני, רק צימוד מגנטי.
בחירת פרמטרי השנאי מתייחסת בעיקר ליחס הטרנספורמציה של השנאי וליעילות הטרנספורמציה: יחס הטרנספורמציה של מתח השנאי הוא פרופורציונלי למספר הסיבובים של הפיתולים הראשוניים והמשניים; היעילות של השנאי היא הכוח העיקרי / הספק משני. מתח המוצא הנדרש נקבע לפי מתח העומס. תקלות נפוצות של שנאים כוללות הפחתת בידוד, קצר בסליל, מעגל פתוח וכן הלאה. הפחתת בידוד היא מצב המתרחש לעתים קרובות במהלך תהליך העבודה של שנאים. תקלות הפחתת בידוד הן למעשה הירידה בהתנגדות הבידוד שגורמת לעלייה בזרם השנאי, הגורמת ליצירת חום רצינית, והעלייה בטמפרטורה גורמת להזדקנות נוספת של שכבת הבידוד, ויוצרות מעגל קסמים. קצר חשמלי חלקי של הסליל הראשוני יקטין את מתח המוצא, קצר חלקי של הסליל המשני יגביר את מתח המוצא, וקצר רציני יגרום להתחממות השנאי או אפילו לעשן ולהישרף. ניתן למדוד תקלות קצרות בטווח המתח של מולטימטר. מעגל פתוח בסליל הראשוני או בסליל המשני יגרום ללא מתח מוצא במעגל.
חלק 2 מעגלים מיישרים
מה שנקרא מעגל מיישר הוא מעגל הממיר מתח או זרם חילופין למתח או זרם DC פועם. הדיודה משמשת במעגל המיישר. לדיודה מוליכות חד פאזית, כלומר הדיודה נדלקת כשהיא מחוברת למתח קדימה (האנודה מחוברת לפוטנציאל הגבוה, והקתודה מחוברת לפוטנציאל הנמוך), והמתח ההפוך הוא מחובר (האנודה מחוברת לפוטנציאל הנמוך, והקתודה מחוברת לפוטנציאל הגבוה). פוטנציאל) כאשר הדיודה מנותקת. שימוש במאפיין זה של הדיודה יכול ליצור מעגל יישור חצי גל או מעגל יישור גל מלא. במעגל יישור חצי גל, הדיודה מוליכה רק במשך חצי מהמחזור; במעגל יישור גל מלא, הדיודה מוליכה במשך כל המחזור. בהשוואה למעגל מיישר חצי גל, למעגל מיישר הגל המלא יש פעימת מתח מוצא קטנה יותר, ערך ממוצע גדול יותר של מתח המוצא ושימוש יעיל באנרגיה של ספק הכוח, כך שכעת מעגל המיישר מורכב בעצם של שתי דיודות. מעגל מיישר גל מלא או גשר מיישר המורכב מארבע דיודות.
בחירת פרמטרי הדיודה במעגל המיישר לוקחת בחשבון בעיקר את זרם העבודה הממוצע של הדיודה ואת מתח העבודה ההפוכה הגבוה ביותר שהדיודה יכולה לשאת. למען הבטיחות, הפרמטרים שנבחרו צריכים להיות גדולים בערך פי שניים מהערך המחושב. התקלות הנפוצות במעגל מיישר הגשר כוללות ריתוך דיודה וירטואלי, ריתוך הפוך, קצר חשמלי וכן הלאה. כאשר דיודה במעגל מיישר הגשר מולחמת או מנותקת, מעגל המיישר הופך למעגל מיישר חצי גל. כאשר בודקים עם אוסילוסקופ, תראה שצורת הגל של מתח המוצא מופיעה רק בחצי מחזור. אם מדובר בריתוך וירטואלי D1 או D3, צורת הגל מופיעה רק בחצי המחזור השני של ספק הכוח; אם זה ריתוך וירטואלי D2 או D4, צורת הגל מופיעה רק בחצי המחזור הראשון של ספק הכוח. אם דיודה הופכת, זה יגרום לתקלת קצר חשמלי. בשלב זה, הזרם גדול מאוד, וגם הדיודה וגם השנאי יישרפו.
חלק 3 מעגלים מסננים
השתמש במאפיין שלפיו לא ניתן לשנות את המתח על פני הקבל של אלמנט אגירת האנרגיה כדי לחבר את הקבל במקביל לעומס RL, או השתמש במאפיין שהזרם העובר דרך השראות של אלמנט אגירת האנרגיה לא יכול לעבור מוטציה כדי לחבר את השראות והעומס RL בסדרה ליצירת מעגל סינון לסינון המיישר העליון רכיב ה-AC של מתח המוצא והזרם במעגל שומר על רכיב ה-DC שלו, מה שהופך את צורת הגל של מתח המוצא או הזרם לחלקה יותר ומשפר את הפעימה של מתח המוצא. מעגל מסנן הקבלים הוא הפשוט ביותר. כאשר השראות של סליל השראות במעגל מסנן השראות גדולה, נדרשת ליבת ברזל, שקל לגרום להפרעות אלקטרומגנטיות.
בחירת פרמטרי הקבלים במעגל המסנן כוללת בעיקר את קבוע זמן הפריקה RC וערך עמידה במתח. על מנת שהמעגל יעבוד בצורה מהימנה, RC בדרך כלל גדול או שווה ל-1.5 ~ 2.5T (T הוא התקופה של מתח המוצא של השנאי), וערך המתח העמידות של הקבל הוא בדרך כלל קח 1.5 ~ 2U (U הוא הערך האפקטיבי של מתח המוצא של השנאי). תקלות נפוצות במעגל המסנן כוללות קלקול, מעגל פתוח והפחתת קיבולת. אתה יכול להשתמש בהילוך האוהם של המולטימטר כדי לשפוט את התמוטטות או תקלת המעגל הפתוח של הקבל. כאשר קבל המסנן מקולקל או קצר, זה יגרום לדיודה המיישרת ולשנאי המתח להישרף; כאשר קבל המסנן במעגל פתוח או הקיבולת שלו מצטמצמת, מתח המוצא יירד בהרבה, מה שיגרום למתח הכניסה של העומס להיות נמוך מכדי לעבוד כרגיל.
