DC Stabilize Güç Kaynağının Yapısal Parametreleri ve Hata Analizi
DC regüleli güç kaynağı, elektronik devrelerin önemli bir parçasıdır. İster endüstriyel elektronik ürünlerde ister sivil elektronik ürünlerde olsun, DC güç kaynağı genellikle kontrol devresine güç sağlamak için kullanılır. Düzenlenmiş güç kaynağının performansı, tüm elektronik devrenin performansı ile doğrudan ilişkilidir. Basit bir ifadeyle, DC stabilize güç kaynağı, şebekede yönü her zaman dönüşüm devresi boyunca değişen 220 V alternatif akımı sabit yönlü doğru akıma dönüştürmektir.
Genel DC regüleli güç kaynağı, trafo kısmı, doğrultucu devre kısmı, filtre devresi kısmı ve voltaj dengeleyici devre kısmı olmak üzere dört kısımdan oluşur. İşlevi, giriş AC gücünü elektronik ekipmanın gerektirdiği DC gücüne dönüştürmek ve çeşitli elektronik devreler için DC gücü sağlamaktır.
1 AC Trafo Bölümü
AC transformatörünün işlevi, şebeke tarafından daha büyük AC voltaj girişini daha küçük bir AC voltajına dönüştürmektir ve AC voltajının frekansı değişmez. AC transformatörü elektromanyetik indüksiyon yasasını kullanır. Birincil sargı ile ikincil sargı arasında elektrik bağlantısı yoktur, sadece manyetik bağlantı vardır.
Transformatör parametrelerinin seçimi esas olarak transformatörün dönüşüm oranını ve dönüşümün verimliliğini dikkate alır: transformatör voltajının dönüşüm oranı, birincil ve ikincil sargıların sarım sayısıyla orantılıdır; transformatörün verimliliği birincil güç / ikincil güçtür. Gerekli çıkış gerilimi, yük gerilimi tarafından belirlenir. Transformatörlerin yaygın arızaları arasında izolasyon azalması, bobin kısa devresi, açık devre vb. Yalıtım azalması, transformatörlerin çalışma sürecinde sıklıkla ortaya çıkan bir durumdur. Yalıtım indirgeme hataları aslında yalıtım direncinin azalması trafo akımının artmasına neden olarak ciddi ısı oluşumuna neden olur ve sıcaklık artışı yalıtım tabakasının daha da eskimesine neden olarak bir kısır döngü oluşturur. Primer bobinin kısmi kısa devresi çıkış gerilimini düşürecek, sekonder bobinin kısmi kısa devresi çıkış gerilimini artıracak ve ciddi bir kısa devre, transformatörün ısınmasına hatta duman çıkararak yanmasına neden olacaktır. Kısa devre arızaları bir multimetrenin voltaj aralığı ile ölçülebilir. Birincil bobindeki veya ikincil bobindeki bir açık devre, devrede çıkış voltajının olmamasına neden olur.
2 doğrultucu devre parçası
Sözde doğrultucu devresi, alternatif voltajı veya akımı titreşimli DC voltajına veya akımına dönüştüren bir devredir. Doğrultucu devresinde diyot kullanılır. Diyot tek fazlı iletkenliğe sahiptir, yani diyot ileri gerilime bağlandığında açılır (anot yüksek potansiyele, katot düşük potansiyele bağlanır) ve ters gerilim bağlı (anot düşük potansiyele ve katot yüksek potansiyele bağlıdır). Potansiyel) diyot kesildiğinde. Diyotun bu özelliği kullanılarak yarım dalga doğrultma devresi veya tam dalga doğrultma devresi oluşturulabilir. Yarım dalga doğrultma devresinde diyot, döngünün yalnızca yarısını iletir; tam dalga doğrultma devresinde diyot tüm döngü boyunca iletir. Yarım dalga doğrultucu devresi ile karşılaştırıldığında, tam dalga doğrultucu devresi daha küçük bir çıkış voltajı titreşimine, daha büyük bir çıkış voltajı ortalama değerine ve güç kaynağının enerjisinin etkin kullanımına sahiptir, bu nedenle artık doğrultucu devresi temel olarak oluşturulmuştur. iki diyot. Dört diyottan oluşan bir tam dalga doğrultucu devresi veya bir doğrultucu köprüsü.
Doğrultucu devresinde diyot parametrelerinin seçimi esas olarak diyotun ortalama çalışma akımını ve diyotun taşıyabileceği en yüksek ters çalışma voltajını dikkate alır. Güvenlik adına, seçilen parametreler hesaplanan değerin yaklaşık iki katı kadar büyük olmalıdır. Köprü doğrultucu devresindeki yaygın arızalar arasında diyot sanal kaynağı, ters kaynak, kısa devre vb. Köprü doğrultucu devresindeki bir diyot lehimlendiğinde veya bağlantısı kesildiğinde doğrultucu devresi yarım dalga doğrultucu devre haline gelir. Bir osiloskop ile kontrol ettiğinizde, çıkış voltajının dalga formunun sadece yarım döngüde göründüğünü göreceksiniz. D1 veya D3 sanal kaynak ise, dalga biçimi yalnızca güç kaynağının ikinci yarım döngüsünde görünür; D2 veya D4 sanal kaynak ise, dalga biçimi yalnızca güç kaynağının ilk yarım döngüsünde görünür. Bir diyot ters çevrilirse, kısa devre arızasına neden olur. Şu anda akım çok büyük ve hem diyot hem de transformatör yanacak.
3 filtre devresi parçası
Enerji depolama elemanının kondansatöründeki voltajın, kondansatörü yük RL'ye paralel bağlamak için değiştirilemeyeceği özelliğini kullanın veya enerji depolama elemanının endüktansından geçen akımın değiştirilemeyeceği karakteristiğini kullanın. üst doğrultucuyu filtrelemek için bir filtre devresi oluşturmak için seri bağlı endüktans ve yük RL Devredeki çıkış voltajının ve akımın AC bileşeni DC bileşenini koruyarak çıkış voltajının veya akımının dalga biçimini daha pürüzsüz hale getirir ve titreşimi iyileştirir çıkış voltajı Kondansatör filtre devresi en basit olanıdır. Endüktans filtre devresindeki endüktans bobininin endüktansı büyük olduğunda, elektromanyetik girişime neden olması kolay bir demir çekirdek gerekir.
Filtre devresindeki kondansatör parametrelerinin seçimi esas olarak deşarj süresi sabiti RC ve dayanma gerilimi değerini içerir. Devrenin güvenilir bir şekilde çalışması için, RC genellikle 1.5 ~ 2.5T'ye eşit veya daha büyüktür (T, trafo çıkış voltajının periyodudur) ve kapasitörün dayanma voltajı değeri genellikle 1.5 ~ 2U'dur (U, transformatörün çıkış voltajının etkin değeri). Filtre devresindeki yaygın arızalar arasında arıza, açık devre ve kapasite düşüşü yer alır. Kapasitörün arızasını veya açık devre arızasını değerlendirmek için multimetrenin ohm dişlisini kullanabilirsiniz. Filtre kapasitörü bozulduğunda veya kısa devre yaptığında, doğrultucu diyotun ve gerilim trafosunun yanmasına neden olur; filtre kapasitörü açık devre olduğunda veya kapasitesi azaltıldığında, çıkış voltajı çok düşecek ve bu da yük giriş voltajının normal çalışamayacak kadar düşük olmasına neden olacaktır.
