محولات الجهد من 12 الى 220 فولت

يتم استخدام محول الجهد من 12 إلى 220 فولت عندما تكون هناك حاجة لتوصيل الأجهزة الكهربائية التي تستهلك التيار الكهربائي القياسي بمصدر جهد متناوب. في كثير من الحالات ، تكون هذه الشبكة غير متاحة. يتطلب استخدام مولد بنزين مستقل الامتثال لقواعد صيانته: المراقبة المستمرة لمستوى وقود العمل ، والتهوية. يتيح لك استخدام المحولات المزودة ببطاريات السيارة حل المشكلة بأفضل طريقة.

الغرض ومبدأ العملية

ما هو محول الجهد. هذا هو اسم الجهاز الإلكتروني الذي يغير حجم إشارة الإدخال. يمكن استخدامه كجهاز تصعيد أو تنحي. يمكن لجهد الدخل بعد التحويل أن يغير حجمه وتردده.تسمى هذه الأجهزة التي تغير جهد التيار المستمر (تحويله) إلى إشارة خرج تيار متردد بالعاكسات.

تُستخدم محولات الجهد كجهاز مستقل يزود المستهلكين بطاقة التيار المتردد ، ويمكن أن تكون جزءًا من منتجات أخرى: الأنظمة وإمدادات الطاقة غير المنقطعة ، وأجهزة لزيادة الجهد المباشر إلى القيمة المطلوبة.

العاكسون هي مولدات الجهد من التذبذبات التوافقية. ينشئ مصدر التيار المستمر الذي يستخدم دائرة تحكم خاصة نمطًا للتبديل الدوري للقطبية. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء إشارة جهد التيار المتردد عند جهات اتصال خرج الجهاز الذي يتصل به الحمل. يتم تحديد قيمتها (السعة) والتردد بواسطة عناصر دائرة المحول.

يحدد جهاز التحكم (جهاز التحكم) تردد التبديل للمصدر وشكل إشارة الخرج ، ويتم تحديد اتساعها بواسطة عناصر مرحلة الإخراج للدائرة. تم تصنيفها على أنها الطاقة القصوى التي سيسحبها الحمل على دائرة التيار المتردد.

تستخدم وحدة التحكم أيضًا للتحكم في حجم إشارة الخرج ، والتي تتحقق من خلال التحكم في مدة النبضات (زيادة أو تقليل عرضها). تدخل المعلومات المتعلقة بالتغييرات في قيمة إشارة الخرج عند الحمل إلى وحدة التحكم من خلال دائرة التغذية الراجعة ، والتي على أساسها يتم إنشاء إشارة تحكم فيها لحفظ المعلمات الضرورية. تسمى هذه التقنية بإشارات PWM (تعديل عرض النبضة).

في دوائر مفاتيح خرج الطاقة لمحول جهد 12 فولت ، يمكن استخدام ترانزستورات ثنائية القطب مركبة قوية وثايرستور أشباه الموصلات وترانزستورات التأثير الميداني. يتم تنفيذ دوائر التحكم على الدوائر الدقيقة ، وهي أجهزة جاهزة للاستخدام مع الوظائف الضرورية (وحدات التحكم الدقيقة) ، المصممة خصيصًا لمثل هذه المحولات.

توفر دائرة التحكم تسلسل تشغيل المفاتيح لتزويد خرج العاكس بالإشارة اللازمة للتشغيل العادي للأجهزة الاستهلاكية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تضمن دائرة التحكم تناسق نصف موجات جهد الخرج. هذا مهم بشكل خاص للدوائر التي تستخدم محولات النبض التصاعدية عند الإخراج. بالنسبة لهم ، فإن مظهر مكون الجهد الثابت ، والذي يمكن أن يظهر عند كسر التناظر ، أمر غير مقبول.

هناك العديد من الخيارات لإنشاء دوائر عاكس للجهد (VIN) ، ولكن هناك 3 خيارات رئيسية تتميز بها:

• في الجسر غير المحولات
• محول بسلك محايد ؛
• دائرة الجسر مع محول.

يجد كل منهم تطبيقًا في مجاله ، اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدم فيه وطاقة الإخراج المطلوبة لمستهلكي الطاقة. يجب تزويد كل منهم بعناصر الحماية والتشوير.

تحدد الحماية من الجهد المنخفض والجهد الزائد لمصدر التيار المستمر نطاق التشغيل للعاكسات "على المدخلات". الحماية ضد جهد التيار المتردد المرتفع والمنخفض ضرورية للتشغيل العادي للمعدات الاستهلاكية. يتم ضبط نطاق التشغيل وفقًا لمتطلبات الحمولة المستخدمة.هذه الأنواع من الحماية قابلة للعكس ، أي عند استعادة معلمات المعدات إلى وضعها الطبيعي ، يمكن استعادة العمل.

إذا كانت رحلات الحماية بسبب ماس كهربائي في الحمل أو زيادة مفرطة في تيار الخرج ، فمن الضروري إجراء تحليل شامل لأسباب هذا الحدث قبل الاستمرار في تشغيل الجهاز.

محول 12V هو الأنسب لإنشاء شبكة طاقة محلية. يسمح وجود عدد كبير من السيارات وبطاريات 12V DC باستخدامها لتلبية احتياجات المستخدمين. يمكن إنشاء مثل هذه الشبكات في أماكن مختلفة ، بدءًا من سيارتك الخاصة. فهي متحركة ولا تعتمد على موقف السيارات.

أصناف المحولات من 12 إلى 220 فولت

تم تصميم المحولات البسيطة من 12 إلى 220 للمستهلكين منخفضي الطاقة. متطلبات جودة جهد إمداد الخرج وشكل الإشارة منخفضة. دوائرهم الكلاسيكية لا تستخدم ميكروكنترولر PWM. يولد الهزاز المتعدد ، الذي يتم تجميعه على العناصر المنطقية AND-NOT ، نبضات كهربائية بمعدل تكرار يبلغ 100 هرتز. يتم استخدام D-flip-flop لإنشاء إشارة مضادة للطور. يقسم تردد المذبذب الرئيسي على 2. يتم إنشاء إشارة الطور المضاد على شكل نبضات مستطيلة عند مخرجات الزناد المباشر والمعكوس.

هذه الإشارة ، من خلال العناصر العازلة على العناصر المنطقية ، لا تتحكم في دائرة خرج المحول ، المبنية على الترانزستورات الرئيسية. تحدد قوتهم الطاقة الناتجة من العاكسات.

يمكن أن تكون الترانزستورات مركبة ثنائية القطب ومجال. تشتمل دوائر الحوض أو المجمع على نصف الملف الأولي للمحول. اللف الثانوي مصمم لجهد خرج 220 فولت.نظرًا لأن flip-flop يقسم تردد الهزاز المتعدد 100 هرتز بمقدار 2 ، فإن تردد الإخراج سيكون 50 هرتز. هذه القيمة ضرورية لتشغيل الغالبية العظمى من المعدات الكهربائية والراديو المنزلية.

يتم تشغيل جميع عناصر الدائرة بواسطة بطارية السيارة ، باستخدام عناصر إضافية لتحقيق الاستقرار والحماية من التداخل عالي التردد. البطارية نفسها محمية أيضًا منها.

في دوائر المحولات البسيطة ، لا يتم توفير عناصر الحماية والتحكم التلقائي. يتم تحديد تردد إشارة الخرج باختيار سعة المكثف ومقاومة المقاوم المتضمن في دائرة المذبذب الرئيسي. كأبسط حماية ضد ماس كهربائى في الحمل ، يتم استخدام فتيل في دائرة بطارية السيارة التي تزود الدائرة. لذلك ، من الضروري دائمًا أن يكون لديك مجموعة احتياطية من وصلات الصمامات.

يتم تصنيع محولات التيار المستمر إلى التيار المتردد الحديثة الأكثر قوة وفقًا لمخططات أخرى. تحدد وحدة التحكم PWM وضع التشغيل. كما أنه يحدد سعة وتردد إشارة الخرج.

تستخدم دائرة المحول 2000 واط (12 فولت + 220 فولت + 2000 واط) اتصالاً متوازيًا لعناصر الطاقة النشطة في مراحل الإخراج للحصول على طاقة الإخراج المطلوبة. مع هذه الدائرة ، يتم تلخيص تيارات الترانزستورات.

لكن الطريقة الأكثر موثوقية لزيادة معلمة الطاقة هي الجمع بين العديد من محولات DC / DC كإشارة إدخال لعاكس DC / AC مشترك (تيار مباشر / تيار متناوب) ، يتم استخدام خرجه لتوصيل حمولة قوية.يتكون كل من محولات DC / DC من عاكس مع خرج محول ومعدل لهذا الجهد. يوجد جهد ثابت يبلغ حوالي 300 فولت عند أطراف الخرج ، وكلها متصلة بالتوازي عند الخرج.

من الصعب الحصول على أكثر من 600 واط من الطاقة من عاكس واحد. يتم تشغيل الدائرة الكاملة للجهاز بواسطة جهد البطارية.

يتم تزويد هذه الدوائر بجميع أنواع الحماية ، بما في ذلك الحماية الحرارية. يتم تركيب مستشعرات درجة الحرارة على سطح مشعات الترانزستورات الناتجة. يولدون الجهد حسب درجة التسخين. يقارنها جهاز العتبة بالجهاز الذي تم ضبطه في مرحلة التصميم ويصدر إشارة لإيقاف الجهاز بالتنبيه المقابل. تم تجهيز كل نوع من أنواع الحماية بجهاز إشارات خاص به ، وغالبًا ما يكون صوتًا.

يتم أيضًا استخدام التبريد القسري الإضافي بمساعدة مبرد هواء مثبت في العلبة ، والذي يتم تشغيله تلقائيًا بأمر من المستشعر الحراري المقابل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العلبة نفسها عبارة عن المشتت الحراري الموثوق به ، لأنها مصنوعة من المعدن المموج.

وفقا لشكل موجة الجهد الناتج

يمكن تقسيم محولات الجهد أحادية الطور إلى مجموعتين:

• مع موجة جيبية نقية عند الخرج ؛
• بموجة جيبية معدلة.

في محولات المجموعة الأولى ، ينتج محول التردد العالي جهدًا ثابتًا. قيمته قريبة من سعة الإشارة الجيبية ، المطلوب الحصول عليها عند إخراج الجهاز.في دائرة الجسر ، يتم فصل مكون قريب جدًا من شكل جيبي عن جهد التيار المستمر عن طريق تعديل عرض النبضة لوحدة التحكم ومرشح تمرير منخفض. تفتح الترانزستورات الناتجة عدة مرات في كل نصف دورة لفترة تختلف وفقًا للقانون التوافقي.

الموجة الجيبية النقية ضرورية للأجهزة التي تحتوي على محول أو محرك عند الإدخال. يسمح الجزء الرئيسي من الأجهزة الحديثة بإمداد الجهد ، والذي يشبه شكله تقريبًا الجيوب الأنفية. يتم فرض متطلبات منخفضة بشكل خاص من قبل المنتجات التي تحتوي على إمدادات الطاقة التحويلية.

أجهزة المحولات

قد تحتوي محولات الجهد على محولات. في دوائر العاكس ، يشاركون في تشغيل مذبذبات الحجب الرئيسية التي تولد نبضات قريبة من الشكل المستطيل. كجزء من هذا المولد ، يتم استخدام محول النبض. ترتبط اللفات الخاصة به بطريقة تخلق ردود فعل إيجابية ، مما يؤدي إلى إنشاء تذبذبات غير مخمدة.

الدائرة المغناطيسية (النواة) مصنوعة من سبيكة ذات قدرة مجال مغناطيسي عالية. نتيجة لهذا ، يعمل المحول في وضع غير مشبع. أنواع مختلفة من الفريت ، بيرمالوي لها هذه الخصائص.

استبدلت أجهزة الهزاز المتعددة مولدات حجب المحولات. يستخدمون قاعدة عنصر حديثة ولديهم ثبات تردد أعلى مقارنة بأسلافهم. بالإضافة إلى ذلك ، في الدوائر متعددة الهزاز ، يتم تغيير تردد تشغيل المولد بطريقة بسيطة.

في النماذج الحديثة للمحولات ، تعمل المحولات في مراحل الإخراج.من خلال الإخراج من نقطة المنتصف للملف الأولي إلى المجمعات أو مصارف الترانزستورات المستخدمة فيها ، يتم توفير جهد الإمداد من البطارية. يتم حساب الملفات الثانوية باستخدام نسبة التحويل لجهد متناوب قدره 220 فولت. تُستخدم هذه القيمة لتشغيل معظم المستهلكين المحليين.

مقالات مماثلة: