Fungsi pengubahan parameter tegangan listrik dapat dilakukan oleh berbagai perangkat seperti genset, charger, dan perangkat trafo. Sampai tingkat tertentu, semuanya mampu mengubah karakteristik energi, tetapi tidak selalu penggunaannya dibenarkan dalam hal kualitas teknis dan ergonomis. Ini sebagian disebabkan oleh fakta bahwa tugas mengubah arus untuk sebagian besar regulator bukanlah tugas utama - dalam hal apa pun, jika kita berbicara tentang arus searah dan bolak-balik. Keterbatasan inilah yang memotivasi produsen peralatan listrik untuk mengembangkan konverter switching, yang lebih baik dibandingkan dengan ukurannya yang ringkas dan akurasi stabilisasi tegangan.
Deteksi perangkat
Banyak perangkat teknik radio, sarana otomatisasi, dan komunikasi jarang dilakukan tanpa perangkat daya fase tunggal dan tiga fase untuk transformasi arus dalam kisaran dari unit hingga ratusan volt-ampere. Perangkat pulsa digunakan untuk tugas yang lebih sempit. Konverter listrik dari jenis pulsa adalah perangkat yangmengubah tegangan dalam interval waktu kecil dengan durasi urutan 1-2 mikron / detik. Pulsa tegangan berbentuk persegi panjang dan berulang pada frekuensi 500-20.000 Hz.
Konverter pengatur tegangan tradisional biasanya mengontrol nilai resistansi perangkat. Ini bisa berupa thyristor atau transistor yang melaluinya arus mengalir terus menerus. Energinyalah yang menyebabkan perangkat pengontrol memanas, karena bagian mana dari daya yang hilang. Dengan latar belakang ini, konverter tegangan pulsa terlihat lebih menarik dalam hal sifat teknis dan operasionalnya, karena desainnya menyediakan komponen minimum, yang mengarah pada penurunan gangguan listrik. Elemen penyesuaian konverter adalah kunci yang beroperasi dalam mode yang berbeda - misalnya, dalam keadaan terbuka dan tertutup. Dan dalam kedua kasus, jumlah minimum energi panas dilepaskan selama operasi, yang juga meningkatkan kinerja peralatan.
Tugas inverter
Di mana pun perubahan parameter listrik diperlukan, transformator pulsa digunakan dalam satu atau lain konfigurasi operasional. Pada tahap pertama distribusinya yang luas, mereka digunakan terutama dalam teknologi pulsa - misalnya, dalam generator triode, laser gas, magnetron, dan peralatan radio pembeda. Selanjutnya, ketika perangkat ditingkatkan, mereka mulai digunakan di sebagian besar perwakilan peralatan listrik. Dan itu belum tentuperalatan khusus. Sekali lagi, dalam versi yang berbeda, konverter pulsa dapat hadir di komputer dan TV, khususnya.
Fungsi lain, tetapi kurang terkenal dari transformator jenis ini adalah pelindung. Dengan sendirinya, pengaturan impuls dapat dianggap sebagai tindakan perlindungan, tetapi tujuan penyesuaian parameter tegangan pada awalnya berbeda. Namun demikian, modifikasi khusus memberikan perlindungan peralatan terhadap korsleting di bawah beban. Hal ini terutama berlaku untuk peralatan yang beroperasi dalam mode idle. Ada juga perangkat pulsa yang mencegah overheating dan peningkatan tegangan yang berlebihan.
Desain perangkat
Konverter terdiri dari beberapa gulungan (setidaknya dua). Yang pertama dan utama terhubung ke jaringan, dan yang kedua dikirim ke perangkat target. Gulungan dapat dibuat dari paduan aluminium atau tembaga, tetapi dalam kedua kasus, sebagai aturan, insulasi pernis tambahan digunakan. Kabel dililit pada alas isolasi, yang dipasang pada inti - sirkuit magnetik. Pada konverter frekuensi rendah, inti terbuat dari baja transformator atau paduan magnetik lunak, dan pada konverter frekuensi tinggi, inti terbuat dari ferit.
Sirkuit magnetik frekuensi rendah itu sendiri dibentuk oleh kumpulan pelat berbentuk W, G atau U. Inti ferit biasanya dibuat utuh - bagian seperti itu ada dalam inverter las dan transformator isolasi galvanik. Transformator frekuensi tinggi daya rendah danbenar-benar membuang inti, karena fungsinya dilakukan oleh lingkungan udara. Untuk integrasi ke perangkat listrik, desain sirkuit magnetik disediakan oleh bingkai. Ini adalah apa yang disebut unit konverter pulsa, yang ditutup dengan penutup pelindung dengan tanda dan label peringatan. Jika selama proses perbaikan perangkat perlu dihidupkan dengan penutup dilepas, operasi ini dilakukan melalui RCD atau transformator isolasi.
Jika kita berbicara tentang konverter yang digunakan dalam radio modern dan teknik listrik, maka akan ada perbedaan yang signifikan antara mereka dan transformator tegangan klasik. Pengurangan paling nyata dalam ukuran dan berat. Perangkat pulsa dapat menimbang beberapa gram dan tetap melakukan hal yang sama.
Fitur proses operasional
Seperti yang telah disebutkan, kunci digunakan untuk mengatur arus dalam transformator pulsa, yang dengan sendirinya dapat menjadi sumber interferensi frekuensi tinggi. Ini tipikal untuk menstabilkan model yang beroperasi dalam mode switching saat ini.
Pada saat peralihan, arus sensitif dan penurunan tegangan dapat terjadi, yang menciptakan kondisi untuk gangguan anti-fase dan mode umum pada input dan output. Untuk alasan ini, konverter daya switching dengan fungsi stabilizer menyediakan penggunaan filter yang menghilangkan gangguan. Untuk meminimalkan faktor elektromagnetik yang tidak diinginkan, sakelar dinyalakan pada saat sakelar tidak mengalirkan arus.(saat terbuka). Metode penanganan interferensi ini juga digunakan pada konverter resonansi.
Fitur lain dari proses kerja perangkat yang dipertimbangkan adalah resistansi diferensial negatif pada input ketika tegangan distabilkan di bawah beban. Artinya, ketika tegangan input meningkat, arus berkurang. Faktor ini harus diperhitungkan untuk memastikan stabilitas konverter, yang terhubung ke sumber dengan resistansi internal yang tinggi.
Perbandingan dengan konverter linier
Tidak seperti perangkat linier, adaptor pulsa memiliki kinerja yang lebih tinggi, ukuran yang ringkas dan kemungkinan isolasi galvanik sirkuit pada input dan output. Untuk menyediakan fungsionalitas tambahan dengan pengikatan perangkat pihak ketiga, penggunaan skema koneksi yang kompleks tidak diperlukan. Namun ada juga kelemahan pada konverter pulsa dibandingkan dengan transformator linier. Ini termasuk kerugian berikut:
- Dalam kondisi perubahan arus input atau tegangan di bawah beban, sinyal output tidak stabil.
- Adanya derau impuls yang telah disebutkan pada rangkaian keluaran dan masukan.
- Setelah perubahan mendadak pada parameter tegangan dan arus, sistem membutuhkan waktu lebih lama untuk pulih dari transien.
- Risiko osilasi sendiri yang dapat mempengaruhi kinerja peralatan. Selain itu, fluktuasi semacam ini tidak terkait dengan ketidakstabilan jaringan sumber, tetapi dengankonflik dalam skema stabilisasi.
Konverter DC/DC
Semua jenis perangkat impuls dari sistem DC / DC dicirikan oleh fakta bahwa kunci diaktifkan selama penerjemahan impuls khusus ke arah transistor. Di masa depan, karena tegangan yang meningkat, penguncian transistor yang logis terjadi, apalagi, dengan latar belakang pengisian kapasitor. Fitur inilah yang membedakan perangkat switching DC-DC dari perangkat serupa pada peralatan inverter independen.
Biasanya, perangkat ini melakukan pemantauan tegangan DC di bawah beban dalam proses memasok daya DC ke jaringan. Kontrol semacam ini dicapai dengan menyesuaikan tegangan pada kunci publik. Nilai arus yang kecil memungkinkan untuk memperbaiki kinerja tingkat tinggi, di mana efisiensinya dapat mencapai 95%. Mengatur kinerja puncak sistem merupakan nilai tambah yang signifikan dari konverter arus pulsa, namun implementasi rangkaian DC-DC tidak mungkin dilakukan di setiap desain. Di perangkat, jaringan kontak awalnya harus bertindak sebagai sumber - khususnya, prinsip ini digunakan dalam baterai dan baterai.
Meningkatkan Konverter
Dengan bantuan transformator ini, tegangan dinaikkan dari 12 menjadi 220 V. Ini digunakan dalam situasi di mana tidak ada sumber dengan parameter daya yang sesuai, tetapi perlu untuk menyediakan daya ke perangkat dari standar jaringan. Dengan kata lain,adaptor harus diperkenalkan dari sumber dengan beberapa karakteristik ke konsumen dengan kebutuhan daya yang berbeda. Desain skema konverter tegangan pulsa 12-220 V memungkinkan koneksi perangkat yang beroperasi pada frekuensi 50 Hz. Selain itu, daya peralatan tidak boleh melebihi peringkat daya maksimum transformator. Dan bahkan jika parameter tegangan cocok, perangkat konsumen harus memiliki perlindungan terhadap kelebihan jaringan. Metode koreksi tegangan ini memiliki beberapa keunggulan:
- Kemungkinan sesi kerja yang panjang dengan beban maksimum tanpa gangguan.
- Penyesuaian output daya otomatis.
- Peningkatan efisiensi memastikan stabilitas mode pengoperasian perangkat dan keandalan fungsi sirkuit listrik yang tinggi.
Konverter pengalih ke bawah-bawah
Saat menggunakan peralatan frekuensi rendah atau berdaya rendah, sangat wajar jika indikator tegangan perlu diturunkan. Misalnya, tugas ini sering ditemui saat menghubungkan perangkat penerangan - misalnya, lampu latar LED. Untuk menurunkan konverter, kunci sakelar pengatur ditutup, setelah itu ia mengumpulkan energi "ekstra". Dioda khusus di sirkuit tidak memungkinkan arus dari sumber pasokan ke konsumen. Pada saat yang sama, dalam sistem induksi sendiri, dioda penyearah dapat melewatkan pulsa tegangan negatif. Dalam pengoperasian konverter pulsa 24-12 V, fungsi stabilisasi keluaran sangat penting. Baik linier maupunstabilisator impuls langsung. Lebih menguntungkan menggunakan perangkat tipe kedua dengan modulasi lebar atau frekuensi. Dalam kasus pertama, durasi pulsa kontrol akan dikoreksi, dan yang kedua, frekuensi kemunculannya. Ada juga stabilizer dengan kontrol campuran, di mana operator dapat, jika perlu, mengubah konfigurasi untuk menyesuaikan pulsa dalam frekuensi dan durasi.
Konverter Lebar Pulsa
Dalam proses kerja, digunakan perangkat yang mengakumulasi energi sebagai hasil transformasi. Itu dapat dimasukkan dalam struktur dasar atau dihubungkan langsung ke tegangan input tanpa mengacu pada konverter. Dengan satu atau lain cara, output akan menjadi indikator tegangan rata-rata, ditentukan oleh nilai tegangan input dan siklus kerja pulsa dari kunci sakelar. Penguat operasional memiliki kalkulator khusus yang mengevaluasi parameter sinyal input dan output, mencatat perbedaan di antara mereka. Jika tegangan keluaran kurang dari tegangan referensi, maka modulator dihubungkan ke regulasi, yang meningkatkan durasi keadaan terbuka kunci sakelar relatif terhadap waktu generator jam. Saat tegangan input berubah, konverter switching menyesuaikan rangkaian kontrol kunci sehingga perbedaan antara output dan tegangan referensi diminimalkan.
Kesimpulan
Dalam bentuknya yang murni tanpa menghubungkan perangkat tambahanseperti penyearah dan stabilisator, fungsi konverter berkurang secara signifikan, meskipun efisiensinya tetap tinggi. Perangkat transformasi yang jarang dilakukan tanpa peralatan tambahan termasuk regulator di jaringan AC. Setidaknya dalam kasus ini, Anda harus memasang filter pemulusan dan penyearah pada input. Sebaliknya, konverter pulsa arus listrik searah baik di input maupun di output dapat secara mandiri mendukung fungsi utamanya. Tetapi bahkan dalam sistem seperti itu, penting bahwa perangkat dapat melakukan tugas stabilisasi tegangan. Juga, jangan lupa tentang kemungkinan gangguan dengan penggunaan aktif sakelar sakelar di sistem stabilizer. Dalam aplikasi non-ground seperti itu, disarankan untuk menghubungkan filter kebisingan ke blok konverter.
