في الجزء الثالث من دورتنا ، نعتبر تشغيل عاكس UPS مع جيب معدل. أطلب من جميع المهتمين تحت القط.
الجزء الأولالجزء 2الجزء 3قوة العاكس
بنيت على دائرة جسر على أربعة MOSFET IRF3808 ، والتي يتم التحكم فيها من قبل السائقين IR2110 الكلاسيكية. يتم وصف العمل مع برامج التشغيل هذه جيدًا في هذه
المقالة .
لتنظيم الحماية الحالية للترانزستورات الكهربائية ،
يتم استخدام مكبرات صوت غير مكلفة ومريحة للغاية
IR25750L . أنها تسمح بقياس التيار دون استخدام أجهزة استشعار إضافية. تقيس الدائرة المصغرة انخفاض الجهد عبر مقاومة القناة المفتوحة لترانزستور MOSFET. يظهر مخطط الأسلاك القياسي أدناه:
يتم توصيل مخرجات مكبرات الصوت (CS) إلى المقارنة ، ويتم إرسال خرج المقارنة إلى مشغل RS ، والذي بدوره يوقف محركات ترانزستورات الطاقة.
وبالتالي ، يتم تنفيذ حماية الزناد. إنه جهاز كامل ، مما يزيد من الموثوقية الإجمالية للجهاز بأكمله.
جيد جدا حول تنظيم حماية الأجهزة موصوف هنا في هذه
المقالة .
الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو تفاصيل إدارة مفتاح الطاقة. تصف معظم المصادر طريقة لفتح أزواج الترانزستورات بالتناوب في أقطار الجسر. في حالتنا ، VT1 و VT4 و VT2 و VT3. من خلال التوقفات بينهما ، نقوم بتعديل جهد الخرج.
فقط عندما يتم إيقاف تشغيل المفاتيح (أي أثناء التوقف) ، هناك بعض عمليات التذبذب (على الأرجح بسبب emf الخلفي) ، والتي بسببها يفسد جهد الخرج أيضًا الشكل:
يبدو أنه تافه ، ولكن من السهل القضاء عليه. للقيام بذلك ، في الإيقاف المؤقت ، قم بإيقاف تشغيل المفاتيح العلوية (VT1 ، VT2) وفي نفس الوقت قم بتشغيل المفاتيح السفلية (VT3 ، VT4) ، والتي ستلغي فقط emf الخلفي.
لقد وجدت شخصياً إشارة إلى هذه الميزة فقط في كتاب E.A. Moskatova "إلكترونيات الطاقة. النظرية والتصميم ، 2013. بالمناسبة ، هناك العديد من المخططات المثيرة للاهتمام. أوصي الجميع بالقراءة.
يتم التحكم في مفاتيح الطاقة عن طريق مقاطعة الموقت. لا توجد ميزات هنا. يتم تنظيم جهد الخرج عن طريق دورة عمل نبضات التحكم.
ولكن بعد ذلك ذهبنا في الفروق الدقيقة الهامة للغاية. أظهرت الممارسة أنه بالنسبة للتشغيل العادي للعاكس لمدة 5-7 دقائق (الحد الأقصى لوقت تشغيل UPS عند الحمل المقنن) ، فإن طاقة المحول تساوي 1/3 من الطاقة المقدرة لـ UPS كافية. بمعنى ، بالنسبة إلى UPS ذات سعة 1000 VA (600 W) ، تكون طاقة المحول 200 W كافية. في هذه الحالة ، سيكون الحد الأقصى للتدفئة للملفات حوالي 100 درجة مئوية ، وسيكون التسخين الأساسي حوالي 60 درجة مئوية.
للتحكم في المحول في هذا الوضع القسري ، من الضروري ضخ تيار كبير ، وبالتالي يجب أن يتم تصميم اللف منخفض الجهد للمحول لجهد أقل من جهد البطارية. بالنسبة للمثال أعلاه ، يتطلب UPS 600 واط بطارية 24 فولت ومحول بلف جهد منخفض 12 فولت:
في الاختبارات الحقيقية ، عندما كان العاكس يعمل في الحمل المقنن ، كان الاستهلاك الحالي من البطارية حوالي 30-35 أ.
وهنا تأتي نقطة مثيرة للاهتمام. عند تشغيله من مصدر التيار الكهربائي ، يعمل محول UPS كما لو كان العكس - في "وضع التخفيض". ونتيجة لذلك ، سيكون هناك جهد 12 فولت على اللفة الثانوية ، ومن الواضح أنه غير كاف لشحن البطارية. لحل هذه "المشكلة" نحتاج إلى رفع الجهد. كيف يمكن القيام بذلك؟ الإجابة: استخدام محول Step-up. ولكن لا تعرّفنا على المكونات الإلكترونية غير الضرورية ، وخاصةً لف المنتجات مثل الإختناقات! حق! كل هذا غير مطلوب ، لأن لدينا بالفعل خنقًا على شكل محول UPS نفسه.
دعونا نلقي نظرة على هذا الرسم البياني:
DR هو محول لف جهد منخفض. لديه جهد 12 فولت ، والذي يتشكل بسبب تحويل جهد الدخل الرئيسي.
VT4 هو المفتاح السفلي.
VT2 هو المفتاح العلوي. من ذلك نستخدم فقط الصمام الثنائي الطفيلي.
إذا تم تطبيق PWM على VT4 ، فكيف سيبدو؟ هذا صحيح - في الخطوة الكلاسيكية.
من خلال التحكم في دورة عمل الإشارات المقدمة إلى بوابة الترانزستور ، من الممكن التحكم في حجم جهد الشحن.
في دائرة حقيقية ، يتم تطبيق PWM على كل من الترانزستورات السفلية في نفس الوقت. نظرًا لأن الجهد على لف DR متغير ، فإن هذا الزوج أو ذاك من "الصمام الثنائي الترانزستور" يعمل: VT4 أو VT2 أو VT3 أو VT1.
بهذه الطريقة المباشرة ، تركنا منتجًا واحدًا متعرجًا واحدًا - محول طاقة. سنناقش حسابه وتصميمه في المقالة التالية من دورتنا.