Parametrii structurali și analiza defecțiunilor sursei de alimentare cu curent continuu stabilizat
Alimentarea cu curent continuu reglată este o parte importantă a circuitelor electronice. Fie că este vorba de produse electronice industriale sau produse electronice civile, sursa de curent continuu este în general utilizată pentru a furniza energie circuitului său de control. Performanța sursei de alimentare reglate este direct legată de performanța întregului circuit electronic. În termeni simpli, sursa de alimentare cu curent continuu stabilizat este de a converti curentul alternativ de 220 V din rețea a cărui direcție se schimbă în orice moment prin circuitul de conversie în curent continuu cu direcție constantă.
Sursa generală de alimentare cu curent continuu reglat este compusă din patru părți, și anume partea transformatorului, partea circuitului redresor, partea circuitului filtrului și partea circuitului de stabilizare a tensiunii. Funcția sa este de a converti puterea de intrare AC în puterea de curent continuu necesară echipamentelor electronice și de a furniza curent continuu pentru diferite circuite electronice.
1 Secțiune de transformator de curent alternativ
Funcția transformatorului AC este de a schimba tensiunea AC mai mare de intrare de către rețea într-o tensiune AC mai mică, iar frecvența tensiunii AC nu se va modifica. Transformatorul de curent alternativ folosește legea inducției electromagnetice. Nu există nicio legătură electrică între înfășurarea primară și cea secundară, doar cuplaj magnetic.
Selectarea parametrilor transformatorului ia în considerare în principal raportul de transformare al transformatorului și eficiența transformării: raportul de transformare al tensiunii transformatorului este proporțional cu numărul de spire ale înfășurărilor primare și secundare; randamentul transformatorului este puterea primara/puterea secundara. Tensiunea de ieșire necesară este determinată de tensiunea de sarcină. Defecțiunile comune ale transformatoarelor includ reducerea izolației, scurtcircuit la bobină, circuit deschis și așa mai departe. Reducerea izolației este o condiție care apare adesea în timpul procesului de lucru al transformatoarelor. Defecțiunile de reducere a izolației sunt de fapt scăderea rezistenței de izolație care determină creșterea curentului transformatorului, determinând o generare serioasă de căldură, iar creșterea temperaturii provoacă îmbătrânirea în continuare a stratului de izolație, formând un cerc vicios. Un scurtcircuit parțial al bobinei primare va reduce tensiunea de ieșire, un scurtcircuit parțial al bobinei secundare va crește tensiunea de ieșire, iar un scurtcircuit grav va face ca transformatorul să se încălzească sau chiar să fumeze și să se ardă. Defecțiunile de scurtcircuit pot fi măsurate cu domeniul de tensiune al unui multimetru. Un circuit deschis fie în bobina primară, fie în bobina secundară nu va duce la nicio tensiune de ieșire în circuit.
2 piese circuit redresor
Așa-numitul circuit redresor este un circuit care convertește tensiunea sau curentul alternativ în tensiune sau curent continuu pulsatoriu. Dioda este utilizată în circuitul redresor. Dioda are conductivitate monofazată, adică dioda este pornită atunci când este conectată la tensiunea directă (anodul este conectat la potențial ridicat, iar catodul este conectat la potențial scăzut), iar tensiunea inversă este conectat (anodul este conectat la potențialul scăzut, iar catodul este conectat la potențialul ridicat). Potenţial) când dioda se întrerupe. Folosind această caracteristică a diodei se poate forma un circuit de redresare cu jumătate de undă sau un circuit de redresare cu undă completă. Într-un circuit de redresare cu jumătate de undă, dioda conduce numai pentru jumătate de ciclu; într-un circuit de redresare cu undă completă, dioda conduce pentru întregul ciclu. În comparație cu circuitul redresor cu jumătate de undă, circuitul redresor cu undă completă are o pulsație mai mică a tensiunii de ieșire, o valoare medie mai mare a tensiunii de ieșire și o utilizare eficientă a energiei sursei de alimentare, așa că acum circuitul redresorului este compus practic. a două diode. Un circuit redresor cu undă completă sau o punte redresoare compusă din patru diode.
Selectarea parametrilor diodei în circuitul redresor ia în considerare în principal curentul mediu de lucru al diodei și cea mai mare tensiune de lucru inversă pe care o poate suporta dioda. Din motive de siguranță, parametrii selectați ar trebui să fie de aproximativ două ori mai mari decât valoarea calculată. Defecțiunile comune ale circuitului redresorului în punte includ sudarea virtuală cu diode, sudarea inversă, scurtcircuitul și așa mai departe. Când o diodă din circuitul redresorului în punte este lipită sau deconectată, circuitul redresorului devine un circuit redresor cu jumătate de undă. Când verificați cu un osciloscop, veți vedea că forma de undă a tensiunii de ieșire apare doar într-o jumătate de ciclu. Dacă este sudarea virtuală D1 sau D3, forma de undă apare doar în a doua jumătate de ciclu a sursei de alimentare; dacă este vorba de sudare virtuală D2 sau D4, forma de undă apare doar în prima jumătate de ciclu a sursei de alimentare. Dacă o diodă este inversată, va cauza o defecțiune de scurtcircuit. În acest moment, curentul este foarte mare și atât dioda, cât și transformatorul vor fi arse.
3 componente circuit de filtrare
Utilizați caracteristica că tensiunea pe condensatorul elementului de stocare a energiei nu poate fi modificată pentru a conecta condensatorul în paralel cu sarcina RL sau utilizați caracteristica că curentul care trece prin inductanța elementului de stocare a energiei nu poate fi mutat pentru a conecta inductanța și sarcina RL în serie pentru a forma un circuit de filtru pentru a filtra redresorul superior Componenta AC a tensiunii și a curentului de ieșire din circuit își păstrează componenta DC, făcând forma de undă a tensiunii de ieșire sau a curentului mai netedă și îmbunătățind pulsația tensiunea de ieșire. Circuitul filtrului condensatorului este cel mai simplu. Când inductanța bobinei de inductanță din circuitul filtrului de inductanță este mare, este necesar un miez de fier, care este ușor de cauzat interferențe electromagnetice.
Selectarea parametrilor condensatorului din circuitul de filtru include în principal constanta de timp de descărcare RC și valoarea tensiunii de rezistență. Pentru ca circuitul să funcționeze în mod fiabil, RC este în general mai mare sau egal cu 1,5 ~ 2,5 T (T este perioada tensiunii de ieșire a transformatorului), iar valoarea tensiunii de rezistență a condensatorului este, în general, 1,5 ~ 2U (U este valoarea efectivă a tensiunii de ieșire a transformatorului). Defecțiunile comune ale circuitului filtrului includ defecțiunea, circuitul întrerupt și reducerea capacității. Puteți utiliza angrenajul ohm al multimetrului pentru a evalua defecțiunea sau defecțiunea circuitului deschis al condensatorului. Când condensatorul de filtru este defect sau scurtcircuitat, va provoca arderea diodei redresoare și a transformatorului de tensiune; atunci când condensatorul de filtru este în circuit deschis sau capacitatea sa este redusă, tensiunea de ieșire va scădea mult, ceea ce va face ca tensiunea de intrare a sarcinii să fie prea scăzută pentru a funcționa normal.
