Raqamli osiloskop yordamida kommutatsiya quvvatini o'lchash usuli
Quvvat manbalari an'anaviy analog tipdagi quvvat manbalaridan yuqori samarali kommutatsiya quvvat manbalarigacha bo'lgan turli xil va o'lchamlarga ega. Ularning barchasi murakkab va dinamik ish muhitiga duch kelishlari kerak. Uskunaning yuklari va talablari bir zumda keskin o'zgarishi mumkin. Hatto "kundalik" kommutatsiya quvvat manbai ham o'rtacha ish darajasidan oshib ketadigan lahzali cho'qqilarga bardosh bera oladi. Tizimda foydalanish uchun quvvat manbai yoki quvvat manbaini loyihalashtirgan muhandislar elektr ta'minotining statik sharoitlarda va eng yomon sharoitlarda qanday ishlashini tushunishlari kerak.
Ilgari elektr ta'minotining harakatini tavsiflash raqamli multimetr yordamida sokin oqim va kuchlanishni o'lchash va kalkulyator yoki shaxsiy kompyuter yordamida mashaqqatli hisob-kitoblarni amalga oshirishni anglatadi. Bugungi kunda ko'pchilik muhandislar osiloskopga o'zlarining afzal ko'rgan quvvat o'lchash platformasi sifatida murojaat qilishadi. Zamonaviy osiloskoplar quvvatni o'lchash va tahlil qilish uchun o'rnatilgan dasturiy ta'minot bilan jihozlanishi mumkin, bu esa sozlashni soddalashtiradi va dinamik o'lchovlarni osonlashtiradi. Foydalanuvchilar asosiy parametrlarni sozlashlari, hisob-kitoblarni avtomatlashtirishlari va natijalarni bir necha soniya ichida ko‘rishlari mumkin, faqat xom ma’lumotlarni emas.
Elektr ta'minotini loyihalash muammolari va ularni o'lchash ehtiyojlari
Ideal holda, har bir quvvat manbai o'zi uchun mo'ljallangan matematik model kabi harakat qilishi kerak. Ammo haqiqiy dunyoda komponentlar nuqsonli, yuklar har xil bo'lishi mumkin, quvvat manbalari buzilishi mumkin va atrof-muhit o'zgarishlari ishlashni o'zgartirishi mumkin. Bundan tashqari, o'zgaruvchan ishlash va narx talablari elektr ta'minoti dizaynini murakkablashtiradi. Ushbu savollarni ko'rib chiqing:
Elektr ta'minoti nominal quvvatidan tashqari qancha vattni ushlab turishi mumkin? Qancha vaqt davom etishi mumkin? Elektr ta'minoti qancha issiqlikni tarqatadi? Haddan tashqari qizib ketganda nima bo'ladi? Qancha sovutish havo oqimi kerak? Yuk oqimi sezilarli darajada oshganda nima bo'ladi? Qurilma nominal chiqish kuchlanishini saqlab qolishi mumkinmi? Elektr ta'minoti chiqishdagi o'lik qisqarish bilan qanday shug'ullanadi? Elektr ta'minotining kirish kuchlanishi o'zgarganda nima bo'ladi?
Dizaynerlar kamroq joy egallagan, issiqlikni kamaytiradigan, ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradigan va qat'iy EMI / EMC standartlariga javob beradigan quvvat manbalarini ishlab chiqishlari kerak. Faqatgina qat'iy o'lchov tizimi muhandislarga ushbu maqsadlarga erishishga imkon beradi.
Osiloskop va quvvat o'lchovlari
Osiloskop yordamida yuqori tarmoqli kengligi o'lchovlarini bajarishga odatlanganlar uchun elektr ta'minoti o'lchovlari nisbatan past chastotalar tufayli oddiy bo'lishi mumkin. Darhaqiqat, quvvatni o'lchashda yuqori tezlikda ishlaydigan sxemalar dizaynerlari hech qachon duch kelmasligi kerak bo'lgan ko'plab qiyinchiliklar mavjud.
Butun kommutator yuqori kuchlanishli va "suzuvchi" bo'lishi mumkin, ya'ni erga ulanmagan. Signalning impuls kengligi, davri, chastotasi va ish aylanishi har xil bo'lishi mumkin. To'lqin shaklidagi anomaliyalarni aniqlash uchun to'lqin shakllari qo'lga olinishi va ishonchli tahlil qilinishi kerak. Bu osiloskop uchun juda talabchan. Bir nechta problar - bir uchli, differentsial va oqim problari bir vaqtning o'zida talab qilinadi. Uzoq muddatli past chastotali olish natijalari uchun yozib olish joyini ta'minlash uchun asbob katta xotiraga ega bo'lishi kerak. Va bitta sotib olishda turli xil amplitudali turli xil signallarni olish talab qilinishi mumkin.
Elektr ta'minotini almashtirish asoslari
Ko'pgina zamonaviy tizimlarda ustunlik qiluvchi shahar quvvat arxitekturasi turli xil yuklarni samarali boshqarish qobiliyati bilan mashhur bo'lgan kommutatsiya quvvat manbai (kommutatsiya quvvat manbai) hisoblanadi. Odatda kommutatsiya quvvat manbaining quvvat signali yo'li passiv komponentlar, faol komponentlar va magnit komponentlarni o'z ichiga oladi. Kommutatsiya quvvat manbalari imkon qadar kamroq yo'qolgan komponentlardan (masalan, rezistorlar va chiziqli tranzistorlar) va asosan (ideal) yo'qotishsiz komponentlardan foydalanadi: kommutatsiya tranzistorlari, kondensatorlar va magnitlar.
Kommutatsiya quvvat manbai qurilmasi, shuningdek, impuls kengligi modulyatsiyasi regulyatori, impuls chastotasi modulyatsiyasi regulyatori va qayta aloqa halqasi 1 va boshqa komponentlarni o'z ichiga olgan boshqaruv qismiga ega. Tekshirish bo'limi o'z quvvat manbaiga ega bo'lishi mumkin. 1-rasm kommutatsiya quvvat manbaining soddalashtirilgan sxematik diagrammasi bo'lib, faol qurilmalar, passiv qurilmalar va magnit komponentlarni o'z ichiga olgan quvvatni konvertatsiya qilish qismini ko'rsatadi.
Kommutatsiya quvvat manbai texnologiyasi metall oksidi maydon effektli tranzistorlar (MOSFETs) va izolyatsiyalangan eshikli bipolyar tranzistorlar (IGBT) kabi yarim o'tkazgichli kommutatsiya qurilmalaridan foydalanadi. Ushbu qurilmalar qisqa o'tish vaqtlariga ega va tartibsiz kuchlanish ko'tarilishiga bardosh bera oladi. Xuddi shunday muhim, ular yoqilgan va o'chirilgan holatda juda kam quvvat iste'mol qiladilar, yuqori samarali va past issiqlik hosil qiladilar. Kommutatsiya qurilmalari asosan kommutatsiya quvvat manbaining umumiy ish faoliyatini aniqlaydi. Kommutatsiya qurilmalaridagi asosiy o'lchovlarga quyidagilar kiradi: kommutatsiya yo'qolishi, o'rtacha quvvat yo'qolishi, xavfsiz ish maydoni va boshqalar.
