Решења проблема са пројектовањем ДЦ регулисаног напајања
Пројектовање ДЦ стабилизованог напајања
Пројектовање трофазног исправљачког трансформатора обухвата: начин повезивања примарног и секундарног намотаја, прорачун напона секундарне стране, прорачун примарне и секундарне бочне струје, прорачун и одређивање капацитета и избор структурног облика. Међу њима, начин повезивања примарног и секундарног намотаја и одређивање напона на секундарној страни су садржај наше кључне анализе. Овај чланак узима дизајн три ДЦ напајања драјвера корачног мотора као пример за детаљно упознавање.
Одређивање напона секундарне стране
Секундарни напон није повезан само са напоном оптерећења (тј. ДЦ регулисаним напоном напајања који треба да се пројектује) и исправљачким колом, већ је повезан и са уређајем за стабилизацију напона. За коло мостног исправљача са високим захтевима, користите кондензаторски филтер да стабилизујете напон и стабилизујете напон помоћу стабилизатора напона. За оне са ниским захтевима, не можете стабилизовати напон или користити кондензаторе за стабилизацију напона. Као што је приказано на слици 1, плус 7В нисконапонски погон се углавном користи за фазно закључавање. Његова струја је мала, а напон низак. Тип напајања и висока фреквенција, велика струја и брзина промене струје ће произвести висок пренапон, тако да треба користити електролитске кондензаторе за стабилизацију напона и отпорнике за ограничавање струје; плус 12В се користи за напајање рачунара и интегрисаних кола, мале струје и ниског напона. Међутим, потребан је стабилан напон и мали коефицијент таласања, па се кондензатори и трополни регулатори користе за стабилизацију напона у два степена. За различите методе стабилизације напона, секундарни напон има различите методе одређивања. У теорији, прорачунске формуле за три напона су исте, односно У2=Уд/2,34 или УЛ=Уд/1,35, а израчуната три секундарна напона Напони су: 5,2В, 81,5В и 8,9В, али резултати таквих прорачуна нису погодни у пракси. Због тога се неке величине морају одредити формулама за инжењерску процену. На пример, трофазни систем неповратног исправљања генерално користи формулу УЛ=({{20}}.9 ~1.{{30}})·Уд процена , ако је ДЦ страна филтрирана електролитичким кондензатором, просечна вредност излаза ће се повећати, што се генерално процењује формулом УЛ=Уд/2½; ако је ДЦ страна стабилизована кондензатором и регулатором напона са три терминала, да би се проширио опсег стабилности напона, Уд генерално треба повећати за 3 ~ 6В, а затим проценити по формули УЛ=({ {42}}.9 ~ 1.0) · Уд. Овако одређена три секундарна напона су: УЛ7=0.9×7=6.3В, УЛ110=110/2½=78В, УЛ12=16×0.{101} {43}}.4В.
1. Секундарни пример прорачуна струје и одређивања капацитета
Секундарну струју треба одредити према величини струје оптерећења и кола исправљача. На слици 1 је коришћено трофазно мостно исправљачко коло, а ефективне вредности три секундарне струје се добијају коришћењем формуле И2=(2/3)½Ид: 3,26 А, 6,5 А, 1,63 А , добијате 3 секундарна напона и струје. По принципу да су примарна и секундарна снага трансформатора приближно једнаке може се добити примарна струја И1=1.45А, капацитет трансформатора је С=953ВА, а модел трансформатора бира се према 1,5кВА.
1. Одређивање начина повезивања секундарног намотаја
Намотаји трофазног трансформатора могу бити повезани у облику звезде или троугла по потреби. Трофазна исправљачка кола се углавном користе за исправљање велике снаге (то јест, снага оптерећења је изнад 4кВ), а трансформатори се обично повезују у два типа: И/Δ и Δ/И. Δ/И веза може учинити да струја далековода има два корака, што је ближе синусном таласу, а хармонични утицај је мали, а више се користи контролно коло исправљања; И/Δ веза може обезбедити једнофазно напајање наизменичном струјом, смањујући секундарну струју намотаја се генерално користи у исправљачким колима диодних исправљача велике снаге; за трофазне трансформаторе мале снаге, понекад се повезује на И/И тип, иако ће овај начин повезивања увести хармонике у електричну мрежу. Али на крају крајева, његова снага је мала и њен утицај је мали. Укратко, при избору не треба само узети у обзир утицај на електричну мрежу, већ и минимизирати струју намотаја и смањити ниво изолације намотаја. На слици 1, струје од 7В и 12В су релативно мале, напон је низак и изабран је метод повезивања звезда; струја од 110В је велика, а напон није превисок, а одабрана је метода повезивања у облику Δ, која може у великој мери смањити струју у намотају, смањити пречник жице за намотаје и продужити дужину намотаја. Век; иако је линијски напон примарног намотаја висок (380В), капацитет трансформатора је само 2кВ, а примарна струја је 1,45А, тако да метода повезивања звезда може смањити напон намотаја и изолацију намотаја.
Дизајн кола исправљача
Коло трофазног исправљача обично има трофазно полуталасно исправљачко коло и трофазно мостно исправљачко коло. Пошто је излазни средњи напон трофазног мосног исправљачког кола висок, таласање напона је мало, а фактор квалитета висок, често се користи мосни исправљач. Избор типа диоде на краку моста углавном је одређен његовим називним напоном и називном струјом, а називна струја и напон су одређени просечном струјом и напоном оптерећења. Формула прорачуна је: ИД=(1/3)½·Ид, ИД(АВ)=ИД / 1.57, УДн=(1 ~ 2) 2½·У2, модел исправљача може се утврдити провером приручника диоде са ИД (АВ) и УДн.
Пројектовање кола за филтрирање и стабилизацију напона
1), коло филтера и избор уређаја
Коло филтера исправљача обично има филтерска кола као што су кондензатори, индуктори и РЦ. Индуктивно филтрирање се остварује коришћењем индуктивности за генерисање контраелектромоторне силе на пулсирајућу струју и спречавање промене струје. Што је већа индуктивност, то је бољи ефекат филтрирања. Обично се користи у областима где је струја оптерећења велика и захтеви за филтрирање нису високи. РЦ филтерско коло је филтерско коло које се користи за повезивање отпорника и кондензатора. Пошто ће отпорник смањити део једносмерног напона, ДЦ излазни напон ће се смањити, тако да је погодан само за мала струјна кола. Филтрирање кондензатора је да се користи ефекат пуњења и пражњења кондензатора како би исправљени излазни напон био стабилан, а амплитуда напона се повећава, ефекат филтрирања је добар и погодан је за различите исправљачке кругове. Избор филтерског кондензатора је углавном одређивање типа, капацитета и вредности отпорног напона. Обично коришћени исправљачки филтер кондензатори укључују алуминијумске електролитске, танталне електролитске, полиестерске и монолитне кондензаторе. Алуминијумски електролитички кондензатори имају велику струју цурења, низак отпорни напон и радну температуру (до плус 70 степени), али велики капацитет; танталски електролитички кондензатори имају малу струју цурења, већи отпорни напон и радну температуру од алуминијумских електролизних кондензатора, и генерално се користе за места са вишим захтевима; полиестерски кондензатори имају велики отпор изолације, мале губитке, ниску радну температуру (до плус 55 степени), мали капацитет, али висок отпорни напон; монолитни кондензатори се могу направити малих димензија и високог отпорног напона. Перформансе и термичке перформансе су релативно стабилне, али капацитет је мали. Генерално, када је исправљена излазна струја велика, електролитски кондензатори се морају користити за филтрирање и стабилизацију напона; ако је излазна струја мала, за филтрирање се могу користити обични кондензатори или електролитски кондензатори. Ако излазни напон једносмерне струје има захтеве за коефицијентом таласања или да бисте спречили високофреквентну буку, користите електролитичке кондензаторе. Боље је да се користи паралелно са неполарним кондензаторима малог капацитета: кондензатори малог капацитета могу да филтрирају хармонике високог реда у пулсирајућој једносмерној струји, а електролитски кондензатори могу да филтрирају компоненте ниске фреквенције велике вредности, а опсег стабилизације напона је широк и ефекат је добар. Коло за исправљање и филтрирање не захтева превелики капацитет и издржи напон кондензатора. Генерално, капацитет кондензатора се процењује према излазној струји. Ако је излазна струја велика, капацитет ће бити велики; ако је струја мала, капацитет ће бити мали. Међутим, ако је капацитет превелик, вредност излазног напона ће бити смањена, а ако је премала, таласање напона ће бити велико и нестабилно. Погледајте табелу 1 да бисте одредили капацитет. Вредност отпорног напона је генерално 1,5 до 2 пута већа од радног напона прикљученог кола.
2), коло регулатора напона и избор уређаја
Постоје две врсте кола за стабилизацију напона: коло за стабилизацију напона дискретне компоненте и интегрисано коло за стабилизацију напона, међу којима се интегрисано коло за стабилизацију напона углавном користи за исправљачко коло са ниским напоном и малом струјом. . Приликом избора прво морате одредити серију, да ли је то позитивно или негативно напајање, да ли је подесиво или фиксно, а затим одабрати одређени модел према његовом називном напону и називној струји; у исто време, када је стабилизатор напона повезан на коло исправљача, неке заштитне компоненте, као што је повезивање диоде на И/О терминалу да спречи кратак спој на улазном терминалу, повезивање малог кондензатора између улазног терминала и уземљење, може ограничити амплитуду улазног напона итд.
Дизајн ДЦ напајања је релативно једноставан у теорији, али даља анализа, истраживање, пракса и резиме су потребни у специфичном инжењерском дизајну.
