Kommutatsiya quvvatini o'lchash uchun raqamli osiloskopdan foydalanish
Quvvat manbalari an'anaviy analog quvvat manbalaridan yuqori samarali kommutatsiya quvvat manbalarigacha bo'lgan turli xil va o'lchamlarga ega. Ularning barchasi murakkab va dinamik ish muhitiga duch keladi. Uskunaning yuklari va talablari bir zumda sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Hatto "kundalik" o'zgaruvchan quvvat manbalari ham o'rtacha ish darajasidan ancha yuqori bo'lgan lahzali cho'qqilarga bardosh bera olishi kerak. Quvvat manbalarini yoki quvvat manbalaridan foydalanadigan tizimlarni loyihalash bo'yicha muhandislar elektr ta'minoti statik sharoitlarda ham, eng yomon sharoitlarda ham qanday ishlashini tushunishlari kerak.
Ilgari elektr ta'minotining xatti-harakatlarini 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 osiloskoplarga 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 masalalari va ularni o'lchash talablari
Ideal holda, har bir quvvat manbai o'zi ishlab chiqilgan matematik model kabi harakat qilishi kerak. Ammo haqiqiy dunyoda komponentlar nuqsonli, yuklar o'zgarishi, quvvat manbalari buzilishi va atrof-muhit o'zgarishlari ishlashni o'zgartirishi mumkin. Bundan tashqari, o'zgaruvchan ishlash va narx talablari ham elektr ta'minoti dizaynini murakkablashtiradi. Ushbu savollarni ko'rib chiqing:
Elektr ta'minoti nominal quvvatidan tashqari qancha vatt quvvatga ega bo'lishi mumkin? Qancha vaqt davom etishi mumkin? Elektr ta'minoti qancha issiqlikni tarqatadi? Haddan tashqari qizib ketganda nima bo'ladi? Qancha sovutish havo oqimini talab qiladi? Yuk oqimi sezilarli darajada oshganda nima bo'ladi? Qurilma nominal chiqish kuchlanishini ushlab turishi mumkinmi? Chiqishdagi to'liq qisqa tutashuvga quvvat manbai qanday javob beradi? 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 chastotasi tufayli oddiy bo'lishi mumkin. Darhaqiqat, quvvatni o'lchashda yuqori tezlikda ishlaydigan elektron dizaynerlar hech qachon duch kelmasligi kerak bo'lgan ko'plab qiyinchiliklar mavjud.
Butun kommutator yuqori kuchlanishda va "suzuvchi" bo'lishi mumkin, ya'ni erga ulanmagan. Signalning impuls kengligi, davri, chastotasi va ish aylanishi hammasi o'zgaradi. To'lqin shaklidagi har qanday anomaliyalarni topish uchun to'lqin shakli qo'lga olinishi va ishonchli tahlil qilinishi kerak. Bu osiloskop uchun juda talabchan. Bir nechta problar - bitta uchli problar, differentsial problar va oqim problari talab qilinadi. Uzoq muddatli past chastotali olish natijalari uchun yozib olish joyini ta'minlash uchun asbob katta xotiraga ega bo'lishi kerak. Va bitta qabul qilishda keng o'zgaruvchan amplitudali turli xil signallarni olish talab qilinishi mumkin.
Kommutatsiya quvvat manbai asoslari
Ko'pgina zamonaviy tizimlarda ustunlik qiluvchi shahar quvvati arxitekturasi o'zgaruvchan yuklarni samarali boshqarish qobiliyati bilan mashhur bo'lgan kommutatsiya quvvat manbai (kommutatsiya quvvat manbai). 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) foydalanadi va asosan (ideal) yo'qotishsiz komponentlardan foydalanadi: kommutatsiya tranzistorlari, kondensatorlar va magnit komponentlar.
Kommutatsiya elektr ta'minoti uskunasi, 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, unda quvvat konvertatsiya qilish qismi, shu jumladan faol qurilmalar, passiv qurilmalar va magnit komponentlar ko'rsatilgan.
Kommutatsiya quvvat manbai texnologiyasi metall oksidi maydon effektli tranzistorlar (MOSFETs) va izolyatsiyalangan eshik bipolyar tranzistorlar (IGBT) kabi yarim o'tkazgichli kommutatsiya qurilmalaridan foydalanadi. Ushbu qurilmalar qisqa o'tish vaqtlariga ega va beqaror kuchlanish ko'tarilishiga bardosh bera oladi. Xuddi shunday muhim, ular juda kam energiya iste'mol qiladilar, yuqori samarali va yoqilgan yoki o'chirilgan holatda kam issiqlik hosil qiladilar. Kommutatsiya qurilmalari kommutatsiya quvvat manbaining umumiy ishlashini katta darajada aniqlaydi. Kommutatsiya qurilmalarining asosiy o'lchovlari quyidagilardan iborat: kommutatsiya yo'qolishi, o'rtacha quvvat yo'qolishi, xavfsiz ish maydoni va boshqalar.
