گنجاندن بارهای غیر خطی در شبکه AC، به عنوان مثال، لامپ های دارای لامپ تخلیه گاز، موتورهای الکتریکی کنترل شده، منابع تغذیه سوئیچینگ منجر به این واقعیت می شود که جریان مصرف شده توسط این دستگاه ها دارای شخصیت پالسی با درصد زیادی از بالا است. هارمونیک ها به همین دلیل، هنگام کار با تجهیزات مختلف، مشکلات EMC ممکن است ایجاد شود. همچنین منجر به کاهش توان فعال شبکه می شود.

به منظور جلوگیری از چنین اثرات منفی بر شبکه های برق رسانی در اروپا و آمریکا، استاندارد IEC IEC 1000-3-2که هنجارهای اجزای هارمونیک جریان مصرفی و ضریب توان را برای سیستم های منبع تغذیه با توان بیش از 50 وات و انواع تجهیزات روشنایی تعیین می کند. از دهه 80 قرن گذشته تا به امروز، این استانداردها به طور مداوم تشدید شده اند، که باعث نیاز به اقدامات ویژه شده و توسعه دهندگان تجهیزات را وادار به توسعه گزینه های مختلف برای طرح هایی کرده است که افزایش ضریب قدرت را فراهم می کند.

از دهه 80 قرن گذشته، در کشورهای فوق الذکر، ریز مدارها به طور فعال شروع به توسعه و استفاده کردند، که بر اساس آنها می توان به راحتی اصلاح کننده های ضریب توان ساده برای یکسو کننده ها و بالاست های الکترونیکی ایجاد کرد.

در اتحاد جماهیر شوروی و بعداً در فدراسیون روسیه، چنین محدودیتی برای مصرف کنندگان برق اعمال نشد. به همین دلیل، بهبود ضریب توان در ادبیات فنی مورد توجه کمی قرار گرفته است. در سال های اخیر، وضعیت تا حدودی تغییر کرده است، عمدتاً به دلیل در دسترس بودن قطعات الکترونیکی وارداتی، که استفاده از آنها امکان ایجاد مدارهای اصلاح کننده فعال را فراهم می کند که در عملکرد قابل اعتماد و از نظر هزینه ارزان هستند.

قدرت اعوجاج و ضریب توان تعمیم یافته

تأثیر منفی بر شبکه تأمین توسط دو مؤلفه تعیین می شود: اعوجاج شکل جریان شبکه تأمین و مصرف توان راکتیو. میزان تأثیر مصرف کننده بر شبکه تأمین به قدرت آن بستگی دارد.

اعوجاج شکل جریان به این دلیل است که جریان ورودی مبدل شیر غیر سینوسی است (شکل 1). جریان های غیر سینوسی باعث ایجاد افت ولتاژ غیر سینوسی در مقاومت داخلی شبکه تغذیه می شوند که باعث اعوجاج شکل ولتاژ تغذیه می شود. ولتاژهای شبکه غیر سینوسی در یک سری فوریه به اجزای سینوسی فرد با هارمونیک های بالاتر تجزیه می شوند. اولی اصلی است (آنی که در حالت ایده آل باید باشد)، سومی، پنجمی و غیره. هارمونیک های بالاتر تأثیر بسیار منفی بر بسیاری از مصرف کنندگان دارد و آنها را مجبور می کند از اقدامات ویژه (اغلب بسیار گران قیمت) برای خنثی کردن آنها استفاده کنند.

برنج. یکی

مصرف توان راکتیو منجر به تاخیر جریان از ولتاژ با یک زاویه می شود (شکل 2). توان راکتیو توسط یکسو کننده هایی با استفاده از تریستورهای تک کاره مصرف می شود که لحظه روشن شدن را نسبت به نقطه کلیدزنی طبیعی به تاخیر می اندازد که باعث می شود جریان از ولتاژ عقب بماند. اما حتی توان راکتیو بیشتری توسط موتورهای الکتریکی ناهمزمان مصرف می‌شود که غالباً ماهیت القایی بار دارند. این مستلزم تلفات عظیم انرژی مفید است ، که علاوه بر این ، هیچ کس نمی خواهد بپردازد - کنتورهای برق خانگی فقط توان فعال را محاسبه می کنند.

برنج. 2.

برای توصیف اثر مبدل بر شبکه تامین، مفهوم توان کل معرفی شده است:

، جایی که:

- ارزش موثر استرس اولیه،

- مقدار مؤثر جریان اولیه،

، - مقادیر موثر ولتاژ و جریان هارمونیک اولیه،

مقادیر موثر ولتاژها و جریان هارمونیک های بالاتر.

اگر ولتاژ اولیه سینوسی باشد - ، سپس:

,

,

ϕ 1 زاویه فاز بین ولتاژ سینوسی و اولین هارمونیک جریان است.

N قدرت اعوجاج ناشی از جریان جریان های هارمونیک بالاتر در شبکه است. توان متوسط ​​در طول دوره با توجه به این هارمونیک ها صفر است، زیرا فرکانس های هارمونیک و ولتاژ اولیه مطابقت ندارند.

هارمونیک های بالاتر جریان ها باعث تداخل در تجهیزات حساس و تلفات اضافی جریان گردابی در ترانسفورماتورهای اصلی می شود.

برای مبدل های شیر، مفهوم ضریب توان χ معرفی شده است که اثر توان راکتیو و توان اعوجاج را مشخص می کند:

,

ضریب اعوجاج جریان اولیه است.

بنابراین، بدیهی است که ضریب توان به زاویه تاخیر جریان نسبت به ولتاژ و بزرگی هارمونیک های بالاتر جریان بستگی دارد.

تکنیک های بهبود ضریب قدرت

راه های مختلفی برای کاهش تاثیر منفی مبدل بر شبکه تامین وجود دارد. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

با استفاده از کنترل فاز چند مرحله ای (شکل 3).

برنج. 3.

استفاده از یکسو کننده با شیرهای ترانسفورماتور منجر به افزایش تعداد ضربان در هر دوره می شود. هرچه تعداد ضربه های ترانسفورماتور بیشتر باشد، تعداد امواج در هر دوره بیشتر باشد، شکل موج جریان ورودی به سینوسی نزدیکتر است. عیب قابل توجه این روش هزینه و ابعاد بالای یک ترانسفورماتور با تعداد ضربه های کافی است (برای رسیدن به اثر باید تعداد آنها بیشتر از شکل باشد). ساختن یک عنصر پیچ در پیچ با چنین پیچیدگی کار بسیار دشواری است که به خوبی برای اتوماسیون مناسب نیست - از این رو قیمت آن. و اگر منبع منبع تغذیه ثانویه توسعه یافته در مقیاس کوچک باشد، این روش به طور واضح غیرقابل قبول است.

برنج. 4.

افزایش فاز یکسو کننده. این روش منجر به افزایش تعداد ضربان در هر دوره می شود. نقطه ضعف این روش طراحی بسیار پیچیده ترانسفورماتور، یکسو کننده گران قیمت و حجیم است. علاوه بر این، همه مصرف کنندگان شبکه سه فاز ندارند.

استفاده اصلاح کننده های ضریب توان (PFC)... PFC های الکترونیکی و غیر الکترونیکی وجود دارد. جبران کننده های توان راکتیو الکترومغناطیسی به طور گسترده ای به عنوان موتورهای غیر الکترونیکی KKM استفاده می شود - موتورهای سنکرون که توان راکتیو را در شبکه تولید می کنند. بدیهی است که به دلایل واضح، چنین سیستم هایی برای مصرف کننده داخلی نامناسب هستند. KKM الکترونیکی - سیستمی از راه حل های مدار طراحی شده برای افزایش ضریب توان - شاید بهینه ترین راه حل برای مصرف خانگی باشد.

اصل عملیات KKM

وظیفه اصلی KKM کاهش تاخیر جریان مصرفی از ولتاژ در شبکه با حفظ شکل سینوسی جریان است. برای انجام این کار، لازم است جریان را از شبکه نه در فواصل زمانی کوتاه، بلکه در کل دوره عملیات دریافت کنید. توان دریافتی از منبع باید ثابت بماند حتی اگر ولتاژ اصلی تغییر کند. به این معنی که وقتی ولتاژ شبکه کاهش می یابد، جریان بار باید افزایش یابد و بالعکس. برای این منظور، مبدل هایی با ذخیره القایی و انتقال انرژی در دور برگشت مناسب هستند.

روش های تصحیح را می توان به طور کلی به فرکانس پایین و فرکانس بالا تقسیم کرد. اگر فرکانس اصلاح کننده خیلی بیشتر از فرکانس اصلی باشد، اصلاح کننده فرکانس بالا و در غیر این صورت فرکانس پایین است.

بیایید اصل عملکرد یک تصحیح کننده قدرت معمولی را در نظر بگیریم (شکل 5). در نیمه موج مثبت، در لحظه ای که ولتاژ اصلی از صفر عبور می کند، ترانزیستور VT1 باز می شود، جریان از مدار L1-VD3-VD8 عبور می کند. پس از خاموش کردن ترانزیستور VT1، چوک شروع به تخلیه انرژی ذخیره شده در آن، از طریق دیودهای VD1 و VD6 به خازن فیلتر و بار می کند. با نیم موج منفی، روند مشابه است، فقط جفت دیودهای دیگر کار می کنند. در نتیجه استفاده از چنین اصلاح کننده ای، جریان مصرفی دارای یک شخصیت شبه سینوسی است و ضریب توان به 0.96 ... 0.98 می رسد. عیب این طرح اندازه بزرگ به دلیل استفاده از چوک فرکانس پایین است.

برنج. 5.

افزایش فرکانس KKM به شما امکان می دهد اندازه فیلتر را کاهش دهید (شکل 6). هنگامی که کلید برق VT1 باز است، جریان در چوک L1 به صورت خطی افزایش می یابد - در حالی که دیود VD5 بسته است و خازن C1 به بار تخلیه می شود.

برنج. 6.

سپس ترانزیستور خاموش می شود، ولتاژ روی چوک L1 دیود VD5 را روشن می کند و چوک انرژی ذخیره شده را به خازن می دهد و همزمان بار را تامین می کند (شکل 7). در ساده ترین حالت، مدار با یک چرخه کاری ثابت کار می کند. راه‌هایی برای افزایش کارایی اصلاح با تغییر دینامیکی چرخه کار (یعنی با تطبیق چرخه با پوشش ولتاژ یکسوساز اصلی) وجود دارد.

برنج. 7. اشکال ولتاژ و جریان PFC فرکانس بالا: الف) با فرکانس سوئیچینگ متغیر، ب) با فرکانس کلیدزنی ثابت

ریزمدار برای ساخت تصحیح کننده های با کارایی بالا از STMicroelectronics

با توجه به قابلیت های صنعت الکترونیک مدرن، PFC های فرکانس بالا بهترین انتخاب هستند. عملکرد یکپارچه کل تصحیح کننده قدرت یا بخش کنترل آن در واقع به استاندارد تبدیل شده است. در حال حاضر، تنوع بیشتری از ریز مدارهای کنترلی برای ساخت مدارهای PFC تولید شده توسط سازندگان مختلف وجود دارد. در میان این همه تنوع، ارزش توجه به ریز مدارهای L6561 / 2/3 تولید شده توسط STMicroelectronics (www.st.com) را دارد.

L6561، L6562 و L6563- مجموعه ای از ریز مدارها که به طور ویژه توسط مهندسان STMicroelectronics برای ساخت اصلاح کننده های ضریب توان بسیار کارآمد طراحی شده اند (جدول 1).

میز 1. ریز مدارهای اصلاح کننده ضریب قدرت

نام	ولتاژ منبع تغذیه، V	جاری اجزاء، μA	جریان مصرفی در حالت فعال، mA	مصرف جریان آماده به کار، میلی آمپر	جریان بایاس خروجی، μA	زمان افزایش جریان سوئیچ برق، ns	زمان زوال جریان سوئیچ پاور، ns
L6561	11…18	50	4	2,6	-1	40	40
L6562	10,3…22	40	3,5	2,5	-1	40	30
L6563	10,3…22	50	3,8	3	-1	40	30

بر اساس L6561 / 2/3، می توان یک اصلاحگر ارزان قیمت اما موثر ساخت (شکل 8). با توجه به سیستم کنترل پیش بینی داخلی، توسعه دهندگان موفق به دستیابی به دقت بالایی در تنظیم ولتاژ خروجی (1.5٪) شدند که توسط تقویت کننده عدم تطابق داخلی کنترل می شود.

برنج. هشت

امکان تعامل با مبدل DC / DC متصل به اصلاح کننده فراهم شده است. این تعامل شامل خاموش کردن مبدل توسط ریزمدار (در صورت پشتیبانی از چنین امکانی) در صورت وجود شرایط خارجی نامطلوب (گرمای بیش از حد، ولتاژ بیش از حد) است. از طرف دیگر، مبدل همچنین می تواند روشن و خاموش شدن ریز مدار را آغاز کند. درایور داخلی به شما امکان می دهد ماسفت های قدرتمند یا IGBT را رانندگی کنید. به گفته سازنده، بر اساس LP6561 / 2/3، می توان یک منبع تغذیه با توان حداکثر 300 وات را ایجاد کرد.

بر خلاف آنالوگ های سایر سازندگان، LP6561 / 2/3 مجهز به مدارهای ویژه ای است که هدایت اعوجاج جریان ورودی را که زمانی که ولتاژ ورودی به صفر می رسد، کاهش می دهد. علت اصلی این تداخل، "منطقه مرده" است که در حین کار یک پل دیودی، زمانی که هر چهار دیود بسته هستند، رخ می دهد. یک جفت دیود که روی یک نیم موج مثبت کار می کنند به دلیل تغییر در قطبیت ولتاژ تغذیه بسته می شوند و جفت دیگر به دلیل ظرفیت مانع خود هنوز موفق به باز شدن نشده است. این اثر در حضور یک خازن فیلتر واقع در پشت پل دیودی افزایش می‌یابد، که وقتی قطبیت منبع تغذیه معکوس می‌شود، مقداری ولتاژ باقیمانده را حفظ می‌کند که اجازه نمی‌دهد دیودها به موقع باز شوند. بنابراین، بدیهی است که جریان در این لحظات جاری نمی شود، شکل آن مخدوش می شود. استفاده از کنترلرهای PFC جدید می تواند زمان "منطقه مرده" را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه اعوجاج را کاهش دهد.

در برخی موارد کنترل ولتاژ خروجی عرضه شده به مبدل DC / DC با استفاده از PFC بسیار راحت است. L6561 / 2/3 این کنترل را به نام "کنترل تقویت ردیابی" اجازه می دهد. برای این کار کافیست یک مقاومت بین پین TBO و GND نصب کنید.

لازم به ذکر است که هر سه ریز مدار با یکدیگر سازگار با پین هستند. این می تواند طراحی برد مدار چاپی دستگاه را تا حد زیادی ساده کند.

بنابراین، ویژگی های زیر ریزمدارهای L6561 / 2/3 قابل تشخیص است:

حفاظت از اضافه ولتاژ قابل تنظیم؛

جریان شروع بسیار کم (کمتر از 50 μA)؛

جریان ساکن کم (کمتر از 3 میلی آمپر)؛

طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی؛

فیلتر داخلی که حساسیت را افزایش می دهد.

توانایی جدا شدن از بار؛

توانایی کنترل ولتاژ خروجی؛

توانایی تعامل مستقیم با مبدل.

نتیجه

در حال حاضر، الزامات سختگیرانه ای برای رعایت اقدامات ایمنی و صرفه جویی در دستگاه های الکترونیکی مدرن وجود دارد. به طور خاص، هنگام طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ مدرن، لازم است استانداردهای رسمی اتخاذ شده را در نظر بگیرید. IEC 1000-3-2 استانداردی برای هر منبع تغذیه سوئیچینگ توان بالا است زیرا محدودیت های جریان هارمونیک و ضریب توان را برای سیستم های قدرت بیش از 50 وات و انواع تجهیزات روشنایی تعریف می کند. وجود یک اصلاح کننده ضریب توان به برآوردن الزامات این استاندارد کمک می کند، یعنی. وجود آن در یک منبع تغذیه قدرتمند یک ضرورت ساده است. L6561 / 2/3 انتخاب بهینه برای ساخت یک تصحیح کننده ضریب توان موثر و در عین حال ارزان است.

دریافت اطلاعات فنی، سفارش نمونه، تحویل - ایمیل:

درباره ST Microelectronics

آی پی سیدوروف یو.آ.

توجه ولتاژ بالا، تهدید کننده زندگی

توجه داشته باشید که هنگام اجرای نمودار فوق اصلاح کننده ضریب توان، باید تجربه کار با ولتاژهای تهدید کننده حیات را داشته باشید و نهایت دقت را به خرج دهید.

مدار با ولتاژ تهدید کننده حیات 400 ولت کار می کند

اگر در هنگام مونتاژ اشتباه شود، ولتاژ در مدار می تواند به 1000 ولت یا بیشتر برسد.

در زمان روشن شدن و بررسی مدار مونتاژ شده باید از عینک محافظ استفاده کنید.

نمودار الکتریکی شماتیک (تصحیح) تصحیح کننده ضریب توان در شکل نشان داده شده است. یکی

برنج. 1. تصحیح کننده ضریب توان - نمودار. در اندازه بزرگ باز کنید
نمودار قبلی است در اندازه بزرگ باز کنید

در نمودار، واحدهای عملکردی با بلوک های رنگی مشخص شده اند:

• قهوه ای - فیلتر نویز؛
• آبی - ماژول شروع نرم؛
• قرمز - منبع تغذیه داخلی؛
• سبز - اصلاح کننده ضریب توان؛
• آبی - ماژول برای نظارت بر پارامترهای عملیاتی؛
• زرد - ماژول فعال سازی فن خنک کننده اجباری.

در نسخه اصلاح شده نمودار ذکر شده است (در اندازه بزرگ موجود است):
مستطیل قرمز - عناصر جدید مدار؛
بیضی سبز - نقاط جدید اتصال خازن های C3 و C4.

یک فیلتر تداخل شبکه تامین را از تداخل ایجاد شده توسط سوئیچینگ ترانزیستورهای کلیدی محافظت می کند. این فیلتر همچنین مدار را در برابر نویز شبکه و افزایش ولتاژ شبکه محافظت می کند.

ماژول شروع نرم، مصرف جریان از شبکه تامین را در زمان شارژ اولیه خازن های الکترولیتی خروجی محدود می کند. این ماژول یک سیگنال معکوس KKM_SUCCESS تولید می کند. هنگامی که یک سیگنال ظاهر می شود (از آنجایی که سیگنال معکوس است - لحظه ای که ولتاژ به زیر 1 ولت می رسد)، می توانید بار متصل به خروجی اصلاح کننده ضریب توان را روشن کنید. اگر این سیگنال نادیده گرفته شود، برخی از عناصر مدار ممکن است از کار بیفتند.

منبع تغذیه داخلی یک ولتاژ ثابت 15 ولت تولید می کند (تلرانس +/- 2 ولت مجاز است). این ولتاژ برای تغذیه مدارهای PFC داخلی استفاده می شود.

تصحیح کننده ضریب توان بخش اصلی مدار است. KKM بر روی کنترلر ir1155s ساخته شده است، فرکانس کاری در این مدار 160 کیلوهرتز است (انحرافات +/- 5 کیلوهرتز هستند). برای تقویت جریان های کنترل ترانزیستورهای سوئیچینگ، از یک درایور tc4420 تک کاناله استفاده می شود، درایور جریان سیگنال های کنترلی را تا 6A ارائه می دهد.

ماژول کنترل پارامترهای عملیاتی سطح کاهش ولتاژ منبع تغذیه را کنترل می کند. دمای کار KKM، لحظه رسیدن به ولتاژ نامی در خروجی KKM

هنگامی که سیگنال مربوطه ظاهر می شود، ماژول فعال کردن فن خنک کننده اجباری، فن ها را روشن می کند.

جداول اسم عناصر طرح KKM.

هنگام مونتاژ اصلاح کننده ضریب توان، فقط از لوازم جانبی اصلی استفاده کنید.در صورت استفاده از قطعات غیر اورجینال (تقلبی، تقلبی و غیره) KKM کار نمی کند یا به درستی کار نمی کند و غیره.

مرحله ی 1.همه عناصر باید نصب شوند به جز:
R3 - وریستور؛
L3 - خفه KKM
C25.2-C25.4 - خازن های الکترولیتی خروجی، فقط یکی را نصب کنید.

صفحه نصب با در نظر گرفتن نصب در کیس از نمایه رادیاتور طراحی شده است. در این حالت، دیواره های کیس برای عناصر D1، D9، Q5، Q6 به عنوان یک هیت سینک عمل می کنند و حذف گرما از چوک L3 دشوار خواهد بود. دمای چوک در این حالت به عنوان نشانگر گرمایش کل دستگاه عمل می کند و بنابراین ترمیستور R40 در زیر چوک نصب می شود.

در مورد استفاده از ساختاری که در آن نقش یک هیت سینک برای عناصر D1، D9، Q5، Q6 یک رادیاتور خواهد بود - ترمیستور R40 باید بر روی سطح رادیاتور نصب شود. برای محفظه رادیاتور و ترمیستور عایق الکتریکی لازم است.

سپس برد مدار باید از شار باقی مانده و سایر آلاینده ها تمیز شود.

صفحه مدار بعد از این مرحله مونتاژ به این شکل خواهد بود

برنج. 2. قسمت بالایی برد مدار KKM.

در این برد مدار، ترمیستور و سیم خروجی به صورت انقباضی پیچیده شده اند. از آنجایی که ترمیستور به صورت مکانیکی به رادیاتور متصل می شود، برای افزایش استحکام عایق الکتریکی در عایق حرارتی جمع شونده اضافی قرار می گیرد.

برنج. 3. قسمت پایین صفحه نصب KKM.

یک فن 12 ولتی با جریان بیش از 0.2 آمپر باید به برد KKM متصل شود.

توجه!!! این دستگاه با ولتاژ کشنده 400 ولت کار می کند.

برد KKM باید به منبع تنظیم شده ولتاژ متناوب 220 ولت 50 هرتز با محدودیت جریان 0.05 آمپر متصل شود.

پس از اعمال برق، LED D8 باید روشن باشد، ولتاژ در دیود زنر D5 باید بین 14-17 ولت باشد. در صورت عدم وجود ولتاژ، لازم است ولتاژ در خازن C12 بررسی شود، باید حدود 310 ولت باشد. اگر ولتاژ وجود داشته باشد، این به معنای ناکارآمدی منبع تغذیه آماده به کار است. یکی از دلایل رایج عدم کارکرد، مونتاژ نادرست ترانسفورماتور پالس T1 است.

ولتاژ پایه 4 U1 (ir1155s) باید حدود 3.62 ولت باشد، ولتاژ در پایه 6 حدود 3.75 ولت است.

با استفاده از یک اسیلوسکوپ، لازم است عملکرد ماژول PFC را بررسی کنید. برای انجام این کار، پروب اسیلوسکوپ باید به پایه 6 یا 7 تراشه U3 (tc4420) متصل شود. پالس های روی پین باید با تصویر زیر مطابقت داشته باشد.

برنج. 4. نمودار سیگنال ها در خروجی ریزمدار درایور tc4420.

فرکانس پالس باید 160 کیلوهرتز (+/- 5 کیلوهرتز) باشد. فرکانس پالس توسط خازن C10 تنظیم می شود. افزایش ظرفیت منجر به کاهش فرکانس می شود.

دامنه سیگنال ها در پایه های SG ترانزیستورهای قدرت کمی کمتر از پایه درایور آنها خواهد بود (شکل 5).

برنج. 5. نمودار سیگنال ها در خروجی ترانزیستورهای قدرت SG.

در این حالت، نمودار سیگنال در سراسر مقاومت های Rg (R17, R18) به صورت زیر خواهد بود (شکل 6).

برنج. 6. نمودار سیگنال در سراسر مقاومت Rg (R17, R18).

علاوه بر این، هنگام نظارت بر سیگنال ها در خروجی راننده، لازم است که ولتاژ را به آرامی کاهش دهید. با ولتاژ ورودی 150-155 ولت، تولید پالس باید متوقف شود. پس از توقف تولید پالس، ولتاژ ورودی باید به تدریج افزایش یابد، با ولتاژ ورودی 160-165 ولت، تولید پالس ها باید از سر گرفته شود.

با ادامه افزایش هموار ولتاژ، هنگامی که به 270-280 ولت (AC) رسید، رله ها باید کار کنند (شما می توانید با صدای مشخصه آنها تعیین کنید). ولتاژ سیگنال KKM_SUCCESS نباید بیشتر از 1 ولت باشد. سپس ولتاژ باید به تدریج کاهش یابد، زمانی که ولتاژ به 250-260 ولت کاهش یابد، رله ها باید خاموش شوند، سیگنال در خروجی KKM_SUCCESS باید بیش از 5 ولت باشد.

با استفاده از یک تفنگ هوای گرم، لازم است ترمیستور را گرم کنید، هنگامی که دما به 45-50 درجه سانتیگراد رسید، فن باید روشن شود، زمانی که دما به 75-85 درجه سانتیگراد رسید، تولید پالس ها باید متوقف شود. در حالی که ترمیستور در حال خنک شدن است، تولید پالس باید به ترتیب از سر گرفته شود و فن باید خاموش شود.

منبع تغذیه را قطع کنید.

توجه!!! پس از قطع منبع تغذیه، یک ولتاژ خطرناک برای مدتی (چند دقیقه) در مدار باقی می ماند.

مرحله 3.لازم است عناصر باقی مانده مدار را نصب کنید: R3، L3، C25.2-C25.4 و یک هیت سینک برای عناصر D1، D9، Q5، Q6. لازم است یک ترمیستور روی هیت سینک نصب شود تا از مقاومت حرارتی کم بین آنها اطمینان حاصل شود. همچنین لازم است از مقاومت حرارتی پایین بین D1، D9، Q5، Q6 و هیت سینک اطمینان حاصل شود. در صورت دشواری انتقال حرارت به رادیاتور، این عناصر از کار خواهند افتاد.

کیفیت نصب رادیاتور از نقطه نظر اتلاف گرما به راحتی با یک تصویرگر حرارتی کنترل می شود.

هیت سینک باید به گذرگاه زمین متصل شود (روی برد مدار در کنار خازن های Y سوراخ هایی برای نصب وجود دارد).

بررسی عایق الکتریکی بین زمین و شین های N یا L ضروری است (شینه های N-L برای تامین برق استفاده می شوند). ولتاژ شکست عایق الکتریکی باید حداقل 1000 ولت باشد. ولتاژ خرابی عایق بیش از 1000 ولت نباید بررسی شود. این روش را می توان با استفاده از یک دستگاه خاص - یک تستر عایق الکتریکی انجام داد.

توجه!!!. در صورت نقض عایق الکتریکی آزمایش شده، هنگام بررسی، برخی از عناصر مدار ممکن است خراب شوند.

نمونه ای از مجموعه تصحیح کننده ضریب توان در تصاویر زیر نشان داده شده است.

مرحله 4. KKM را به برق وصل کنید و جریان مصرفی را به 10 آمپر محدود کنید. پس از روشن شدن، ولتاژ خروجی KKM باید حدود 385-400 ولت باشد. صدای کلید زدن رله نیز باید شنیده شود. یک بار مقاومتی 300 اهم را به خروجی KKM وصل کنید. ولتاژ در خروجی PFC باید در همان محدوده باقی بماند. PF باید حداقل 0.7 باشد.

KKM را بدون محدود کننده جریان به برق وصل کنید. با افزایش بار به 2000 وات، PF نیز باید به مقدار حداقل 0.95 افزایش یابد. نمودار PF در مقابل بار در شکل نشان داده شده است. 7.

برنج. 7. نمودار وابستگی PF به بار.

اگر مقدار PF با افزایش بار به 0.95 افزایش پیدا نکند، این نشان دهنده عملکرد نادرست PFC است. دلایل احتمالی چنین نادرستی ممکن است این باشد: سنسور جریان مقاومتی، خفه کردن، خطا در ساخت برد مدار، عناصر تقلبی D9، Q5، Q6، C18.1، C18.2، منبع تغذیه داخلی با توان ناکافی .

اسیلوگرام های جریان مصرفی و ریپل خروجی.

در دوره آزمون استرس، کارایی تعیین شد (شکل 8). اگر خطای ابزارهای اندازه گیری را در نظر بگیریم، احتمالاً بازده واقعی 1-2٪ کمتر خواهد بود. کارایی زمانی اندازه گیری شد که PFC با استفاده از دو فیلتر حالت مشترک اضافی به برق متصل شد.

برنج. 8. کارایی تصحیح کننده ضریب توان.

داده های هر دو نمودار در ولتاژهای تغذیه 200 و 240 ولت به دست آمد.

مرحله 5.پس از تمام بررسی ها، مقاومت تخلیه R23 را می توان حذف کرد. مونتاژ و بررسی چاپگر POS در این مرحله را می توان کامل دانست.

سوالات و پیشنهادات را به آدرس ایمیل مشخص شده با KKM یا PFC بنویسید.

محتویات سبد خرید

1. چرا ضروری است؟

بیایید بلافاصله بگوییم که برخلاف اظهارات سطحی، وجود یک اصلاح کننده ضریب قدرت به خودی خود ویژگی های رسمی دستگاهی را که در آن اعمال می شود بهبود نمی بخشد. در مقابل، معرفی KKM به عنوان یک دستگاه نسبتاً پیچیده تاکنون منجر به افزایش قابل توجه قیمت و پیچیدگی محصول به طور کلی شده است (البته با توسعه فناوری، قیمت کاهش می یابد). با این وجود، حتی در حال حاضر معرفی PFC در تقویت کننده های قدرت تعدادی از مزایای بسیار مهم را ارائه می دهد که بیش از جبران این عارضه است.

اولین و مهمترین مزیت این واقعیت است که هنگام استفاده از آمپلی فایرهای با PFC با سیم کشی یکسان، بدون نقض هیچ استانداردی، می توان از تقویت کننده های حداقل سه تا چهار برابر قوی تر استفاده کرد. به هر حال، در اینجا هیچ نقضی از قوانین فیزیکی (و قانونی) وجود ندارد و چرا این اتفاق می افتد - ما بیشتر خواهیم گفت.

مزیت دوم، نه کمتر مهم، اما به ندرت ذکر شده این است که تامین انرژی مصرفی بالای یک واحد منبع تغذیه با PFC بسیار آسان تر از یک سنتی است. ظرفیت انرژی معیاری از توانایی منبع تغذیه برای رساندن توان به بار برای مدت زمان معینی بدون "تلف کردن" شبکه و عدم کاهش شدید ولتاژ خروجی است. از نقطه نظر عملی، کمبود شدت انرژی منجر به این واقعیت می شود که توان خروجی تقویت کننده در فرکانس های پایین (جایی که بیشتر مورد نیاز است!) بسیار کمتر است و اعوجاج سیگنال های دیگر در حضور کم است. فرکانس بسیار بالاتر از اندازه گیری در فرکانس 1 کیلوهرتز است، نتایجی که (گاهی اوقات فقط نتایج مورد نظر) در توضیحات تبلیغ می شوند. به عبارت ساده، با کمبود ظرفیت انرژی، تقویت کننده شروع به "خفه کردن" و تحریف سیگنال در هنگام صداهای بلند فرکانس پایین می کند، به عنوان مثال، هنگام ضربه زدن به طبل ضربه. متأسفانه، برای تقویت‌کننده‌هایی با منابع تغذیه سنتی، این اثر ناخواسته به جای استثنا قاعده است. بنابراین، اگر لازم بود از کیفیت خوب اطمینان حاصل شود، لازم بود تقویت کننده ای با ذخیره توان زیاد انتخاب شود.

مزیت سوم این است که واحد منبع تغذیه با KKM، طبق اصل کار، ولتاژ خروجی را تثبیت می کند. بنابراین، قدرت خروجی تقویت کننده به شدت به ولتاژ شبکه بستگی ندارد - حتی با یک شبکه "افتاده"، قدرت کامل داده می شود.

مزیت کاملاً غیرمنتظره دیگر این است که پس زمینه شبکه (همان) در هنگام استفاده از تقویت کننده ها با PFC معمولاً 10 دسی بل کمتر است.

2. چیست و چگونه کار می کند؟

علیرغم تنوع دستگاه های موجود، اصل عملکرد PFC را می توان در مثال ساده زیر در نظر گرفت (شکل 1 را ببینید).

یک تصحیح کننده ضریب توان چیزی نیست جز یک تنظیم کننده سوئیچینگ تقریبا معمولی که توسط یک ولتاژ شبکه یکسو شده اما صاف نشده تغذیه می شود و ولتاژ را در خازن ذخیره سازی خروجی C2 تثبیت می کند. اصل اساسی عملکرد آن بسیار ساده است و به شرح زیر است. ابتدا کلید S1 برای مدت کوتاهی بسته می شود و جریان در سلف L1 مطابق با کتاب درسی فیزیک شروع به ایجاد می کند. پس از مدتی سوئیچ باز می شود و انرژی ذخیره شده در سیم پیچ از طریق دیود به خازن ذخیره خروجی می رسد. این چرخه به طور مداوم تکرار می شود، در نتیجه بخش هایی از انرژی به خازن ذخیره می شود که مقدار آن به ولتاژ ورودی، مقدار اندوکتانس و زمان حالت بسته سوئیچ بستگی دارد. برای اینکه ابعاد سیم پیچ و تلفات موجود در آن کم باشد، مقدار اندوکتانس کوچک انتخاب می شود، و بر این اساس، سرعت تکرار چنین چرخه هایی به اندازه کافی بالا می شود - ده ها و صدها هزار بار در ثانیه. . لازم به ذکر است که در فرکانس بیش از حد بالا، تلفات سوئیچینگ ترانزیستور مورد استفاده به عنوان سوئیچ بسیار زیاد می شود.

ضروری است. مهمترین چیز در اینجا این است که با کنترل مناسب، ورودی چنین مبدلی از سمت شبکه مانند مقداری مقاومت به نظر می رسد (جریان در هر زمان متناسب با ولتاژ است) و در عین حال یک ولتاژ ثابت معین خواهد بود. روی خازن خروجی که عملاً مستقل از بار و ولتاژ شبکه (!) است، نگهداری شود. در این حالت، تغییر فاز (cos j 1) * یا نقض تناسب بین ولتاژ در شبکه و جریان گرفته شده از آن وجود نخواهد داشت.

ولتاژ بالا در خازن ذخیره سازی، اطمینان از ظرفیت منبع تغذیه را آسان تر می کند، زیرا محتوای انرژی در خازن با مربع ولتاژ متناسب است، در حالی که ابعاد و وزن خازن های با ظرفیت برابر تقریباً متناسب است. ولتاژ در نتیجه، یک خازن با ظرفیت 2200 μF در ولتاژ 430 ولت حاوی بیش از 200 ژول انرژی است و همان خازن در ولتاژ 60 ولت فقط حدود 4 ژول یا 50 (!) برابر کمتر دارد. حجم این خازن ها تنها شش تا هشت برابر متفاوت است. بنابراین، برای دستیابی به همان ظرفیت انرژی در ولتاژهای پایین، خازن هایی با ظرفیت بسیار زیاد مورد نیاز است - بیش از 100000 میکروفاراد در این مورد. در عین حال، برای عملکرد عالی یک تقویت کننده نمونه با کیفیت بالا، مصرف برق منبع تغذیه آن باید حداقل 0.5 ... 0.8 ژول بر وات کل توان خروجی باشد؛ برای تقویت کننده های کنسرت (به استثنای ساب ووفر)، 0.2 ... 0.4 J در هر سه شنبه یعنی تقویت کننده 2x1000 W باید دارای ظرفیت انرژی واحد منبع تغذیه حداقل 400 ژول یا 200000 uF در 60 ولت و ترجیحاً سه برابر بیشتر باشد.

در عمل، مصرف انرژی منابع تغذیه سنتی در اکثریت قریب به اتفاق تقویت کننده ها بسیار کمتر است و دلیل این امر تنها صرفه جویی پیش پا افتاده سازندگان در ترانسفورماتورها و خازن ها نیست. این واقعیت کمتر مهم نیست که یکسو کننده با خازن های با ظرفیت بالا مداری است که شبکه را فقط در دوره های زمانی کوتاه بارگذاری می کند (در طول "بالای" سینوسی ها)، اما با جریان های زیاد (نگاه کنید به شکل 2)، که در آن، به هر حال، می توان مشاهده کرد که شکل ولتاژ اصلی توسط چنین یکسو کننده ها به شدت مخدوش می شود). علاوه بر این، هر چه ترانسفورماتور بهتر و ظرفیت بالاتر باشد، این پدیده بارزتر است. اتصال چنین واحد منبع تغذیه به شبکه تنها در صورت وجود سافت استارتر امکان پذیر است، در غیر این صورت فیوزها می سوزند. علاوه بر این، هر گونه، حتی یک جهش کوچک در ولتاژ شبکه به سمت بالا باعث افزایش شدید بزرگی این پالس های جریان می شود که منجر به خرابی یکسو کننده ها می شود. به همین دلیل است که ظرفیت خازن ها (و بر این اساس، مصرف برق منابع تغذیه) در اکثر تقویت کننده ها با منبع تغذیه سنتی بسیار کمتر از آنچه برای اطمینان از ذخیره توان مناسب در فرکانس های پایین لازم است انتخاب می شود.

نگاهی به انجیر. 3، دو حالت دیگر قابل توجه است.

اولین مورد این است که مصرف جریان اوج چندین برابر بیشتر از میانگین است. اما توان مفید با جریان متوسط ​​تعیین می شود، در حالی که افت ولتاژ در سیم ها حداکثر است. و معلوم می شود که بسیار بیشتر از حد متوسط ​​است.

حالت دوم این است که جریان مصرف شده توسط پالس های کوتاه سرعت تغییر بالایی دارد و بر این اساس نویز بیشتری ایجاد می کند.

مشکل دیگر در شبکه های سه فاز به وجود می آید. با توجه به اینکه فازهای ولتاژ در یک شبکه سه فاز با زمانی بسیار بیشتر از مدت زمان این پالس های جریان جابجا می شوند، در سیم نول جبران نمی شوند. علاوه بر این، جریان در سیم خنثی تقریباً برابر با مجموع جریان های فاز خواهد بود، در حالی که در شرایط عادی جریان عبوری از آن به هیچ وجه نمی باشد.

باید جریان داشته باشد و سیم خنثی معمولاً نازک تر از سیم های فاز ساخته می شود. با توجه به اینکه جریان عبوری از آن بیشتر از فازها می شود و همچنین نصب فیوز در سیم نول ممنوع است، به راحتی می توان حدس زد که فاصله چندانی با آتش ندارد. بنابراین، ارزش هارمونیک های مصرف فعلی توسط استانداردهای بین المللی نسبتاً دقیق محدود شده است. منابع تغذیه سنتی با توان بالای 150 ... 200 وات اساساً نمی توانند این استانداردها را رعایت کنند. این منجر به این واقعیت می شود که در ظرفیت های بالا، منابع تغذیه سنتی به سادگی "غیر قانونی" هستند.

اگر منبع تغذیه از طرف اصلی مانند یک مقاومت کاملاً فعال، مانند آهن یا لامپ رشته ای به نظر برسد، می توان از همه این مشکلات جلوگیری کرد.

یک منبع تغذیه با تصحیح کننده ضریب توان دقیقاً به این صورت است. مشکلات مربوط به ناپایداری شبکه از بین می رود و همچنین تامین انرژی مصرفی لازم منبع تغذیه امکان پذیر می شود.

کاملاً واضح است که استفاده از اصلاح کننده ضریب قدرت نه تنها (از نظر قانون) اجباری است، بلکه برای عملکرد "صادقانه" تقویت کننده های حرفه ای با کیفیت بالا نیز کاملاً ضروری است.

* جمع کوچک: cos j و ضریب توان اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند، اگرچه آنها یکسان نیستند. Cos j معیاری است که نشان می دهد چه مقدار از جریان جاری در سیم ها واقعاً وارد بار می شود (و کار مفیدی انجام می دهد)، در حالی که ولتاژ و جریان هر دو کاملاً سینوسی فرض می شوند. اگر تغییر فاز وجود نداشته باشد، cos j = 1. اگر تغییر فاز به 90 درجه برسد، صرف نظر از علامت، cos j صفر می شود - قدرت مفید به سادگی به بار منتقل نمی شود.

ضریب توان تنها در مورد جریانها و ولتاژهای سینوسی صرف مانند cosj است. اگر جریان یا ولتاژ غیر سینوسی باشد، فقط ضریب توان اعمال می شود که نشان می دهد چه مقدار از جریانی که از سیم ها عبور کرده و آنها را گرم می کند به طور مفید وارد بار شده است. ضریب توان یک یکسو کننده معمولی از 0.25 ... 0.3 تجاوز نمی کند، در حالی که برای یک PFC خوب حداقل 0.92 ... 0.95 است، یعنی. 3-4 برابر بیشتر (از آنجاست که اختلاف سه چهار برابری پیدا می شود!).

V. Dyakonov، A. Remnev، V. Smerdov

اخیراً در بازار تجهیزات الکترونیکی رادیویی خانگی و اداری (CEA) تجهیزات بیشتری ظاهر می شود که منابع برق آن شامل واحدهای جدید - اصلاح کننده های قدرت (KM) است. این مقاله به استفاده از CM، اصل عملکرد، تشخیص و تعمیر آنها می پردازد.

اکثر منابع تغذیه مدرن برای تجهیزات الکترونیکی سوئیچینگ منابع تغذیه ثانویه با یکسوساز پل بدون ترانسفورماتور و فیلتر خازنی هستند. در کنار مزایا (بازده بالا، وزن و ابعاد خوب)، ضریب توان نسبتاً پایین (0.5 ... 0.7) و افزایش سطح هارمونیک جریان مصرفی از شبکه (بیش از 30٪) دارند. شکل جریان مصرف شده توسط چنین منابعی در شکل نشان داده شده است. 1 با خطوط ثابت.

شکل غیر سینوسی جریان منجر به بروز تداخل الکترومغناطیسی، مسدود شدن شبکه AC و خرابی تجهیزات الکترونیکی دیگر می شود.

منابع تغذیه فوق الذکر، مصرف کنندگان تک فاز بودن، با تعداد زیاد تجهیزات الکترونیکی و اتصال غیرمنطقی آن به شبکه سه فاز، می توانند باعث عدم تعادل فاز شوند. در این حالت، بخشی از تجهیزات الکترونیکی با ولتاژ افزایش یافته و دیگری با ولتاژ کاهش یافته کار می کند که همیشه نامطلوب است. برای از بین بردن عدم تعادل فاز، معمولا یک سیم خنثی به یک شبکه سه فاز وارد می شود که ولتاژ را در تمام فازها یکسان می کند. با این حال، با ماهیت پالسی جریان مصرفی و تعداد زیادی از اجزای هارمونیک آن، بارگذاری بیش از حد سیم خنثی امکان پذیر است. این به این دلیل است که سطح مقطع آن معمولاً 2 ... 2.5 برابر کمتر از سیم های فاز است. به دلایل ایمنی، این سیم را با فیوز یا قطع کننده مدار محافظت نکنید. بدیهی است که در شرایط نامساعد، سیم خنثی ممکن است بسوزد و در نتیجه، عدم تعادل فاز ایجاد شود.

در این راستا، الزامات سازگاری الکترومغناطیسی منابع پالس ثانویه با شبکه اصلی سخت‌تر می‌شود و سطح هارمونیک‌های بالاتر جریان مصرف‌شده از شبکه برای همه مصرف‌کنندگان تک فاز به شدت محدود می‌شود. در حال حاضر، استانداردهای جدید اروپا نیازمند بهبود در شکل جریان مصرفی تنها در توان مصرف کننده بالای 200 وات است و در آینده نزدیک این الزامات برای مصرف کنندگان تا توان 50 ... 70 وات معرفی خواهد شد.

در حال حاضر از تصحیح غیرفعال و فعال شکل جریان مصرفی استفاده می شود.

مدارهای تصحیح غیرفعال، متشکل از سلف ها و خازن ها، ضریب توانی را ارائه می دهند که تفاوت شکل جریان مصرفی را از یک سینوسی نشان می دهد (نه بدتر 0.9 ... 0.95). مدارهای تصحیح غیرفعال با سادگی سازنده و قابلیت اطمینان، ابعاد نسبتاً بزرگی دارند و به تغییرات فرکانس ولتاژ تغذیه و مقدار جریان بار حساس هستند.

امیدوارکننده تر، استفاده از CM های فعال است، که مصرف جریان سینوسی را در ورودی منبع تغذیه سوئیچینگ تشکیل می دهد، که از نظر فاز و فرکانس با ولتاژ تغذیه منطبق است. این گونه CM ها به دلیل کار با فرکانس های تبدیل چند ده کیلوهرتز ابعاد کوچکی دارند و ضریب توان 0.95 ... 0.99 را ارائه می دهند.

امکان تشکیل یک جریان سینوسی در ورودی یکسوساز پل منبع تغذیه سوئیچینگ با استفاده از یکی از مدارهای مبدل DC به DC با استفاده از اصل ردیابی مدولاسیون عرض پالس فرکانس بالا (PWM) وجود دارد. در این مورد بیشتر از مبدل های پله آپ استفاده می شود که دارای مزایای زیر است:
... ترانزیستور قدرت دارای یک اتصال منبع با یک سیم مشترک است که ساخت مدار کنترل آن را تسهیل می کند.
... حداکثر ولتاژ در ترانزیستور برابر با ولتاژ خروجی است.
... وجود یک اندوکتانس متصل به صورت سری با بار، فیلتر کردن اجزای فرکانس بالا را فراهم می کند.

اصل عملکرد یک CM فعال را در نظر بگیرید که روی مبدل تقویت کننده با PWM ردیابی پیاده سازی شده است (شکل 2).

ابتدا عملکرد مدار CM بدون گره های ضرب (PA) و سنسور ولتاژ بار (DNV) را در نظر بگیرید که نقش آن در زیر توضیح داده شده است. ولتاژ مرجع شکل سینوسی که از سنسور ولتاژ اصلاح شده (DVN) به دست می آید، توسط یک کلید برق اجرا شده بر روی ترانزیستور MOS VT به یکی از ورودی های مدار کنترل (CS) تغذیه می شود. ورودی دوم سیستم کنترل سیگنالی متناسب با جریان کلید دریافت می کند. در حالی که ولتاژ DVN از ولتاژ تولید شده توسط سنسور جریان (DT) بیشتر است، ترانزیستور باز است و انرژی در اندوکتانس جمع می شود (شکل 3 a). دیود VD در این بازه (Ti) بسته است.

هنگامی که سیگنال های رسیده به سیستم کنترل برابر هستند، کلید بسته می شود و انرژی انباشته شده در اندوکتانس به بار منتقل می شود. پس از اینکه جریان در اندوکتانس در طول زمان tP به صفر رسید، ترانزیستور دوباره روشن می شود. فرکانس سوئیچینگ ترانزیستور چندین برابر فرکانس شبکه تغذیه است که باعث می شود اندازه اندوکتانس به میزان قابل توجهی کاهش یابد. در این مورد، برای یک نیم دوره ولتاژ شبکه، پوشش مقادیر دامنه جریان القایی (شکل 3 ب) طبق یک قانون سینوسی تغییر می کند. میانگین مقدار فعلی به همین ترتیب تغییر می کند. در نتیجه جریان مصرفی سینوسی و هم فاز با ولتاژ تغذیه است.

با این حال، مقدار ولتاژ در سراسر بار به شدت به تغییرات ولتاژ ورودی و جریان بار بستگی دارد. برای تثبیت ولتاژ بار، یک حلقه بازخورد برای این ولتاژ علاوه بر این به سیستم کنترل وارد می شود. امکان به دست آوردن شکل سینوسی جریان مصرفی با تثبیت همزمان ولتاژ بار با استفاده از ضرب آنالوگ (گره PA) سیگنال های دریافتی از DVN و از DNV محقق می شود.
سیگنال اضافی به دست آمده از این طریق در این مورد به ولتاژ مرجع برای سیستم کنترل تبدیل می شود.

اصل در نظر گرفته شده کنترل CM در توان های بار تا 300 وات استفاده می شود. در توان های بالا، لازم است منحنی نرم تری از تغییرات در جریان مصرفی تشکیل شود. این می تواند زمانی انجام شود که جریان در سلف به صفر نرسد (شکل 3 c و 3d). اگر در یک CM با توان نسبتاً کم ترانزیستور زمانی که جریان القایی به صفر می رسد وارد کار شود، در CM قدرتمند - در یک مقدار مشخص از این جریان.

اجازه دهید کار CM را با استفاده از مثال یک مدار عملی نشان داده شده در شکل در نظر بگیریم. 4. مدار کنترل بر روی یک میکرو مدار تخصصی L6560 پیاده سازی شده است که بلوک دیاگرام آن در شکل نشان داده شده است. 5،

و هدف از نتیجه گیری در جدول آمده است. یکی

ولتاژ DVN که توسط تقسیم کننده مقاومتی R1 R2 ایجاد می شود، به پین ​​تغذیه می شود. 3 ریز مدار L6560. خازن C1 در خروجی یکسو کننده به عنوان یک فیلتر فرکانس بالا عمل می کند، و نه به عنوان یک خازن صاف کننده، مانند مدارهای سنتی. بنابراین، مقدار آن از صدها نانوفاراد تجاوز نمی کند - واحدهای میکروفاراد در توان بار 100 ... 200 وات. فیلتر اضافی تداخل RF روی پین. 3 توسط یک خازن C2 انجام می شود.
مقاومت R5 به عنوان یک سنسور جریان کلیدی عمل می کند که ولتاژ آن از طریق فیلتر فرکانس بالا R4 C4 به پین ​​تغذیه می شود. 4 ریز مدار. کلید پاور توسط سیگنال دریافتی از پین کنترل می شود. 7. با در نظر گرفتن ویژگی های عملکرد کلیدهای KM (محدوده دینامیکی زیادی از مقادیر دامنه جریان)، ترانزیستورهای MIS اغلب به عنوان آنها استفاده می شوند. در فرکانس‌های تبدیل بالا که برای CM معمول است، این ترانزیستورها تلفات دینامیکی کمی دارند و به راحتی مستقیماً توسط ریزمدارها کنترل می‌شوند. برای کاهش احتمال تحریک مدار، یک مقاومت کم مقاومت به مدار دروازه ترانزیستور MIS وارد می شود.

سیگنال بازخورد ولتاژ خروجی از تقسیم‌کننده مقاومتی R6 R7 حذف می‌شود و به پین ​​تغذیه می‌شود. 1. برای کاهش تأثیر نویز ضربه ای که در مدار خروجی، بین پین ایجاد می شود. 1 و 2 ریز مدار شامل یک خازن یکپارچه C3 است که ظرفیت آن صدها نانوفاراد است.

هنگامی که CM در لحظه اول به شبکه متصل می شود، ریزمدار از طریق مقاومت R3 تغذیه می شود. به محض ورود CM به حالت کار، ولتاژی از سیم پیچ اضافی سلف L حذف می شود که از یک طرف به عنوان ولتاژ تغذیه ریزمدار استفاده می شود و از سوی دیگر سیگنالی برای تعیین است. جریان اندوکتانس صفر

در خروجی CM، یک خازن فیلتر C5 لزوماً وجود دارد، زیرا انرژی به صورت پالس به بار منتقل می شود. ظرفیت این خازن، به عنوان یک قاعده، با نرخ 1.5 ... 2 μF در هر 1 وات توان در بار تعیین می شود.

اخیراً شرکت های پیشرو تعداد زیادی مدار مجتمع برای سیستم های کنترل اصلاح کننده های قدرت تولید کرده اند. چنین تعدادی از ریز مدارها با عملکردهای اضافی همراه است که قادر به انجام آنها هستند، اگرچه اصل ساخت CM روی این ریز مدارها عملاً یکسان است. ویژگی های اضافی عبارتند از:
... حفاظت از اضافه ولتاژ در فرآیندهای گذرا؛
... محافظت در برابر پرتاب های مکرر؛
... محافظت در برابر آسیب هنگام استارت بر روی بار بسته؛
... بهبود ترکیب هارمونیک در تقاطع صفر از ولتاژ شبکه؛
... مسدود کردن ولتاژ کم؛
... محافظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ ورودی

اصلاح کننده برق، به عنوان یک قاعده، یک دستگاه مستقل نیست، بلکه بخشی از منابع تغذیه سوئیچینگ است. برای به دست آوردن سطوح و پلاریته های مورد نیاز ولتاژهای خروجی، چنین منابع تغذیه حاوی مبدل هایی هستند. در این راستا، توسعه دهندگان ریزمدارها اغلب دو آبشار از مدارهای کنترل را در یک مورد ترکیب می کنند: برای خود CM و همچنین برای مبدل ولتاژ.

جدول 2 پارامترهای اصلی ریز مدارهای کنترلی شرکت های مختلف را نشان می دهد که برای منابع تغذیه سوئیچینگ ثانویه با اصلاح توان در نظر گرفته شده است.

معیار اصلی برای عملکرد CM سطح ولتاژ خروجی است. با ولتاژ متناوب شبکه تغذیه 220 ولت، ولتاژ خروجی KM ثابت است و باید 340.360 ولت باشد. اگر ولتاژ کمتر از 300 ولت باشد، این نشان دهنده نقص است. برای بررسی بیشتر CM به یک اسیلوسکوپ نیاز است. با کمک آن، اسیلوگرام ها در گره های مشخصه CM در یک بار اسمی بررسی می شوند که می تواند یک مقاومت معادل باشد.

ولتاژ در دروازه ترانزیستور. با یک میکرو مدار کار، ولتاژ خروجی آن پالس های مستطیلی با فرکانس بالا، بسیار بالاتر از فرکانس شبکه است. با یک ترانزیستور MIS در حال کار، تفاوت ولتاژ در خروجی میکرو مدار و دروازه ترانزیستور عملاً صفر است. اگر گیت ترانزیستور شکسته شود، اختلاف چند ولتی در این ولتاژها ظاهر می شود.

ولتاژ منبع ترانزیستور که ولتاژ گرفته شده از سنسور جریان است. در طول کارکرد معمولی CM، شکل موج ولتاژ باید مشابه شکل موج جریان کلیدی باشد که در شکل 2 نشان داده شده است. 3. تفاوت نشان دهنده نقص احتمالی ترانزیستور MIS خواهد بود. تشخیص نقص عملکرد آنها به تفصیل آمده است.

ولتاژ روی DVN شکل این ولتاژ یک سینوسی اصلاح شده است. با یک یکسوساز معمولی، تقسیم کننده مقاومتی ممکن است دچار نقص شود.

برای آزمایش خود ریزمدار، یک منبع ولتاژ ثابت اضافی با تنظیم ولتاژ از 3 تا 15 ولت مورد نیاز است. این ولتاژ زمانی که KM از شبکه جدا می شود به ورودی های مدار تغذیه ریز مدار می رسد. هنگامی که ولتاژ منبع تنظیم شده تغییر می کند، ولتاژ خروجی ریز مدار نظارت می شود. تا زمانی که ولتاژ تغذیه کمتر از 12..13 ولت باشد، ولتاژ خروجی صفر است. با ولتاژ بالاتر در خروجی میکرو مدار، یک سیگنال خروجی با سطحی ظاهر می شود که ولتاژ تغذیه را نظارت می کند. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه به زیر 7 ولت می رسد، این سیگنال خروجی به طور ناگهانی به صفر می رسد. در غیاب چنین الگوی، به احتمال زیاد ریز مدار معیوب است.

ادبیات
1. Bachurin V.V.، Dyakonov V.P.، Remnev A.M.، Smerdov V.Yu. مدار دستگاه های مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند. فهرست راهنما. م .: رادیو و ارتباطات، 1994.
2. V. Dyakonov، A. Remnev، V. Smerdov. ویژگی های تعمیر واحدهای تجهیزات رادیویی الکترونیکی در ترانزیستورهای MIS. تعمیر و سرویس، 1999، شماره 11، ص. 57-60.
[ایمیل محافظت شده]