Dulliau o ddelio â phroblemau wrth ddylunio cyflenwad pŵer rheoledig DC
1 Rhagymadrodd
Gyda datblygiad cyflym technoleg electroneg pŵer, defnyddir cyflenwad pŵer DC yn eang, ac mae ei ansawdd yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad offer trydanol neu systemau rheoli. Ar hyn o bryd, mae'r cysylltiadau sylfaenol o gyflenwadau pŵer DC amrywiol ar y farchnad yn fras yr un fath, gan gynnwys cyflenwad pŵer AC, AC Transformer (weithiau ni ellir ei ddefnyddio), cylched unionydd, cylched rheoleiddiwr foltedd hidlo, ac ati Mae'r erthygl hon yn cymryd y dyluniad o Cyflenwad pŵer DC sy'n cael ei bweru gan gyflenwad pŵer AC tri cham fel enghraifft, ac mae'n cyflwyno'r atebion i rai problemau wrth ddylunio cyflenwad pŵer DC. Ac wrth ei gymhwyso'n ymarferol, mae'r broblem o ddefnyddio cyflenwadau pŵer lluosog a reoleiddir gan DC mewn cyfres yn cael ei amlygu.
.Dylunio cyflenwad pŵer rheoledig DC
2.1 Dyluniad y newidydd unioni
Mae dyluniad y newidydd unionydd tri cham yn cynnwys: dull cysylltu'r dirwyniadau cynradd ac uwchradd, cyfrifo'r foltedd ochr uwchradd, cyfrifo'r cerrynt cynradd ac uwchradd, cyfrifo a phenderfynu ar y cynhwysedd, a'r dewis. o'r ffurf strwythurol. Yn eu plith, mae modd cysylltu'r dirwyniadau cynradd ac uwchradd a phennu'r foltedd ochr uwchradd yn cynnwys ein dadansoddiad allweddol. Mae'r erthygl hon yn cymryd dyluniad tri chyflenwad pŵer DC o yrrwr modur stepper fel enghraifft i'w gyflwyno'n fanwl. Dangosir y diagram sgematig yn Ffigur 1.
1. Penderfynu ar y foltedd ochr uwchradd
Mae'r foltedd eilaidd nid yn unig yn gysylltiedig â'r foltedd llwyth (hynny yw, y foltedd cyflenwad pŵer rheoledig DC i'w ddylunio) a'r cylched unionydd, ond hefyd yn gysylltiedig â'r ddyfais sefydlogi foltedd. Ar gyfer cylched unionydd y bont â gofynion uchel, defnyddiwch hidlydd cynhwysydd i sefydlogi'r foltedd a sefydlogi'r foltedd gyda sefydlogwr foltedd. I'r rhai sydd â gofynion isel, ni allwch sefydlogi'r foltedd na defnyddio cynwysorau i sefydlogi'r foltedd. Fel y dangosir yn Ffigur 1, ynghyd â gyriant foltedd isel 7V yn cael ei ddefnyddio'n bennaf ar gyfer cloi cyfnod. Mae ei gerrynt yn fach ac mae'r foltedd yn isel. Bydd cyflenwad pŵer math ac amlder uchel, cyfradd newid cerrynt mawr a chyfredol yn cynhyrchu overvoltage uchel, felly dylid defnyddio cynwysyddion electrolytig i sefydlogi'r foltedd a'r gwrthyddion i gyfyngu ar y cerrynt; ac mae 12V yn cael ei ddefnyddio ar gyfer cyflenwadau pŵer cyfrifiaduron a chylchedau integredig, gyda cherrynt bach a foltedd isel. Fodd bynnag, mae angen foltedd sefydlog a chyfernod crychdonni bach, felly defnyddir cynwysyddion a rheolyddion tair terfynell i sefydlogi'r foltedd mewn dau gam. Ar gyfer gwahanol ddulliau sefydlogi foltedd, mae gan y foltedd eilaidd wahanol ddulliau penderfynu. Mewn theori, mae fformiwlâu cyfrifo'r tri foltedd yr un peth, hynny yw, U2=Ud/2.34 neu UL=Ud/1.35, a'r tri foltedd eilaidd a gyfrifwyd Y folteddau yw: 5.2V, 81.5V a 8.9V, ond nid yw canlyniadau cyfrifiadau o'r fath yn addas yn ymarferol. Felly, mae'n rhaid i rai meintiau gael eu pennu gan fformiwlâu amcangyfrif peirianneg. Er enghraifft, mae'r system unioni anwrthdroadwy tri cham yn gyffredinol yn defnyddio'r fformiwla UL=({{20}.9 ~1.{{30}})·Ud estimate , os yw'r ochr DC yn cael ei hidlo gan gynhwysydd electrolytig, bydd gwerth cyfartalog yr allbwn yn cynyddu, a amcangyfrifir yn gyffredinol gan y fformiwla UL=Ud/2½; os yw'r ochr DC yn cael ei sefydlogi gan gynhwysydd a rheolydd foltedd tri-derfynell, er mwyn ehangu'r sefydlogrwydd ystod Foltedd, dylid cynyddu Ud yn gyffredinol 3 ~ 6V, ac yna amcangyfrifir gan y fformiwla UL=({ {42}}.9 ~ 1.0) · Ud. Y tri foltedd eilaidd a bennir felly yw: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{ {43}}.4V.
2. Cyfrifiad cyfredol a phennu capasiti achosion sylfaenol ac eilaidd
Dylid pennu'r cerrynt eilaidd yn ôl maint y cerrynt llwyth a'r cylched unioni. Yn Ffigur 1, defnyddir cylched unionydd pont tri cham, a cheir gwerthoedd effeithiol y tri cherrynt eilaidd trwy ddefnyddio'r fformiwla I2=(2/3)½Id: 3.26 A, 6.5A, 1.63A , byddwch yn cael 3 foltedd eilaidd a cherrynt. Yn ôl yr egwyddor bod pŵer cynradd ac eilaidd y trawsnewidydd yn gyfartal fwy neu lai, gellir cael y cerrynt cynradd I1=1.45A, cynhwysedd y newidydd yw S=953VA, a'r model trawsnewidydd yn cael ei ddewis yn ôl 1.5kVA.
3. Penderfynu ar ddull cysylltu'r dirwyniadau cynradd ac uwchradd
Gellir cysylltu dirwyniadau trawsnewidyddion tri cham mewn siâp seren neu delta yn ôl yr angen. Yn gyffredinol, defnyddir cylchedau cywiro tri cham ar gyfer cywiro pŵer uchel (hynny yw, mae'r pŵer llwyth yn uwch na 4kW), ac mae'r trawsnewidyddion fel arfer wedi'u cysylltu'n ddau fath: Y / Δ a Δ/Y. Gall y cysylltiad Δ/Y wneud i'r cerrynt llinell bŵer gael dau gam, sy'n agosach at y don sin, ac mae'r dylanwad harmonig yn fach, ac mae'r gylched unioni rheoladwy yn cael ei defnyddio'n fwy; gall y cysylltiad Y/Δ ddarparu pŵer AC un cam, gan leihau'r cerrynt dirwyn eilaidd Yn gyffredinol, defnyddir cylchedau unionydd deuod pŵer uchel; ar gyfer trawsnewidyddion tri cham pŵer bach, weithiau mae'n cael ei gysylltu â math Y / Y, er y bydd y dull cysylltu hwn yn cyflwyno harmonigau i'r grid pŵer. Ond wedi'r cyfan, mae ei bŵer yn fach ac mae ei effaith yn fach. Yn fyr, wrth ddewis, dylem nid yn unig ystyried yr effaith ar y grid pŵer, ond hefyd lleihau'r cerrynt troellog a lleihau'r lefel inswleiddio troellog. Yn Ffigur 1, mae'r cerrynt 7V a 12V yn gymharol fach, mae'r foltedd yn isel, a dewisir y dull cysylltiad seren; mae'r cerrynt 110V yn fawr, ac nid yw'r foltedd yn rhy uchel, a dewisir y dull cysylltiad siâp Δ, a all leihau'r presennol yn fawr yn y troellog, lleihau diamedr y wifren weindio, ac ymestyn hyd y dirwyn i ben. Bywyd gwasanaeth; er bod foltedd llinell y dirwyniad cynradd yn uchel (380V), dim ond 2kW yw cynhwysedd y trawsnewidydd, a'r cerrynt cynradd yw 1.45A, felly gall y dull cysylltiad seren leihau foltedd y troellog ac inswleiddio'r dirwyn.
2.2 Dyluniad cylched unionydd
Fel arfer mae gan y gylched unionydd tri cham gylched unionydd hanner ton tri cham a chylched unionydd pont tri cham. Gan fod foltedd cyfartalog allbwn y gylched unionydd pont tri cham yn uchel, mae'r crychdonni foltedd yn fach, ac mae'r ffactor ansawdd yn uchel, defnyddir cylched unionydd y bont yn aml. Mae'r dewis o fath deuod ar fraich y bont yn cael ei bennu'n bennaf gan ei foltedd graddedig a'i gerrynt graddedig, ac mae'r cerrynt graddedig a'r foltedd yn cael eu pennu gan y cerrynt llwyth cyfartalog a'r foltedd. Y fformiwla gyfrifo yw: ID=(1/3)½·Id, ID( AV)=ID / 1.57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2, y model Gellir pennu'r cywirydd trwy wirio'r llawlyfr deuod gydag ID (AV) ac UDn.
2.3 Dyluniad y gylched hidlo a sefydlogi foltedd
1. cylched hidlo a dewis dyfais
Fel arfer mae gan y gylched hidlo unionydd gylchedau hidlo fel cynwysyddion, anwythyddion, a RC. Gwireddir hidlo anwythol trwy ddefnyddio'r anwythiad i gynhyrchu grym gwrth-electromotive i'r cerrynt curiadol a rhwystro'r newid presennol. Po fwyaf yw'r anwythiad, y gorau yw'r effaith hidlo. Fe'i defnyddir yn gyffredinol yn y maes lle mae'r cerrynt llwyth yn fawr ac nid yw'r gofynion hidlo yn uchel. Mae'r gylched hidlo RC yn gylched hidlo a ddefnyddir i gysylltu gwrthyddion a chynwysorau. Gan y bydd y gwrthydd yn lleihau rhan o'r foltedd DC, bydd y foltedd allbwn DC yn gostwng, felly dim ond ar gyfer cylchedau cerrynt bach y mae'n addas. Hidlo cynhwysydd yw defnyddio effaith codi tâl a gollwng y cynhwysydd i wneud y foltedd allbwn wedi'i gywiro yn sefydlog, ac mae'r osgled foltedd yn cynyddu, mae'r effaith hidlo yn dda, ac mae'n addas ar gyfer gwahanol gylchedau unioni. Mae dewis y cynhwysydd hidlo yn bennaf yn pennu'r math, gallu a gwrthsefyll gwerth foltedd. Mae cynwysyddion hidlo unionydd a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys cynwysyddion alwminiwm electrolytig, tantalwm electrolytig, polyester, a monolithig. Mae gan gynwysorau electrolytig alwminiwm cerrynt gollyngiadau mawr, foltedd gwrthsefyll isel a thymheredd gweithredu (hyd at ynghyd â 70 gradd), ond mae gallu mawr; mae gan gynwysorau electrolytig tantalwm cerrynt gollyngiadau bach, mae'n gallu gwrthsefyll foltedd a thymheredd gweithredu uwch na chynwysorau electrolytig alwminiwm, ac fe'u defnyddir yn gyffredinol ar gyfer lleoedd gofynion uwch; mae gan gynwysorau polyester wrthwynebiad inswleiddio mawr, colled isel, tymheredd gweithredu isel (hyd at 55 gradd), gallu bach, ond gwrthsefyll foltedd uchel; gellir gwneud cynwysorau monolithig yn fach o ran maint ac yn uchel mewn gwrthsefyll foltedd. Mae perfformiad a pherfformiad thermol yn gymharol sefydlog, ond mae'r gallu yn fach. Yn gyffredinol, pan fo'r cerrynt allbwn cywiredig yn fawr, rhaid defnyddio cynwysyddion electrolytig i hidlo a sefydlogi'r foltedd; os yw'r cerrynt allbwn yn fach, gellir defnyddio cynwysyddion cyffredin neu gynwysorau electrolytig ar gyfer hidlo. Os oes gan y foltedd allbwn DC ofynion cyfernod crychdonni neu er mwyn atal sŵn amledd uchel, defnyddiwch gynwysorau electrolytig Mae'n well eu defnyddio ochr yn ochr â chynwysorau nad ydynt yn begynol â chynhwysedd bach: gall cynwysyddion gallu bach hidlo harmonigau uchel eu trefn. mewn DC pulsating, a gall cynwysyddion electrolytig hidlo cydrannau amledd isel gwerth mawr, ac mae'r ystod sefydlogi foltedd yn eang ac mae'r effaith yn dda. Nid oes angen gormod o gapasiti ar y cylched cywiro a hidlo a gwrthsefyll foltedd y cynhwysydd. Yn gyffredinol, amcangyfrifir cynhwysedd y cynhwysydd yn ôl y cerrynt allbwn. Os yw'r cerrynt allbwn yn fawr, bydd y gallu yn fawr; os yw'r presennol yn fach, bydd y gallu yn fach. Fodd bynnag, os yw'r capasiti yn rhy fawr, bydd y gwerth foltedd allbwn yn cael ei leihau, ac os yw'n rhy fach, bydd y crychdonni foltedd yn fawr ac yn ansefydlog. Cyfeiriwch at Dabl 1 i benderfynu ar y capasiti. Mae'r gwerth foltedd gwrthsefyll yn gyffredinol 1.5 i 2 waith foltedd gweithio'r gylched gysylltiedig.
2. Cylched rheoleiddiwr foltedd a dewis dyfeisiau
Mae dau fath o gylchedau sefydlogi foltedd: cylched sefydlogi foltedd cydran arwahanol a chylched sefydlogi foltedd integredig, ymhlith y mae cylched sefydlogi foltedd integredig yn cael ei ddefnyddio'n bennaf ar gyfer cywiro cylched â foltedd isel a cherrynt bach. . Wrth ddewis, rhaid i chi benderfynu ar y gyfres yn gyntaf, p'un a yw'n gyflenwad pŵer cadarnhaol neu gyflenwad pŵer negyddol, p'un a yw'n addasadwy neu'n sefydlog, ac yna dewis model penodol yn ôl ei foltedd graddedig a'i gyfredol graddedig; ar yr un pryd, pan fydd y sefydlogwr foltedd wedi'i gysylltu â'r gylched unionydd, mae rhai cydrannau Amddiffynnol, megis cysylltu deuod yn y derfynell I / O i atal cylched byr yn y derfynell fewnbwn, gan gysylltu cynhwysydd bach rhwng y derfynell fewnbwn a y ddaear, yn gallu cyfyngu ar osgled foltedd mewnbwn, ac ati.
Mae dyluniad cyflenwad pŵer DC yn gymharol syml mewn theori, ond mae angen dadansoddiad pellach, ymchwil, ymarfer a chrynodeb mewn dylunio peirianneg penodol.
