مقدمة موجزة عن دوائر المروحية

جرب أداة القضاء على المشاكل





مع تزايد اختراع واستخدام الأجهزة التكنولوجية ، فإن حاجتنا إلى كهرباء يتزايد أيضًا. لتلبية هذه الحاجة إلى الكهرباء المستمرة ، يتم إدخال العديد من الأساليب والأنظمة. من بين الأدوات والأجهزة التي نستخدمها ، يتم تشغيل بعضها بواسطة تيار متردد بينما بعضها يعمل بالطاقة DC. لا تتطلب جميع الأجهزة نفس القدر من الطاقة للعمل. لكن الطاقة الممنوحة للأسر من خلال مصدر الطاقة الرئيسي هي التيار المتردد وكمية ثابتة تبلغ حوالي 240 فولت. ثم لتشغيل الأجهزة التي تعمل على التيار المستمر ، يلزم وجود بعض المحولات. لاستخدام كمية صغيرة فقط من الطاقة المطلوبة من 240 فولت ، يلزم توفير نوع آخر من الدوائر وهو دائرة المروحية.

ما هي دائرة المروحية؟

تُعرف دوائر المروحية باسم محولات DC إلى DC . على غرار محولات دائرة التيار المتردد ، تُستخدم المروحيات لتصعيد طاقة التيار المستمر وتنحيها. يغيرون طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار مستمر متغيرة. باستخدام هذه ، يمكن ضبط طاقة التيار المستمر الموردة للأجهزة على المقدار المطلوب.




حلبة المروحية

حلبة المروحية

مبدأ التشغيل

يمكن فهم مبدأ تشغيل المروحية من مخطط الدائرة أدناه. الدائرة تتكون من الصمام الثنائي أشباه الموصلات والمقاوم والحمل. بالنسبة لجميع أنواع دوائر المروحية ، يتم التحكم في قيمة جهد الخرج عن طريق الإغلاق والفتح الدوريين للمفاتيح المستخدمة في الدائرة.



يمكن النظر إلى المروحية على أنها مفتاح تشغيل / إيقاف يمكنه توصيل أو فصل المصدر بسرعة لتحميل الاتصال. يتم إعطاء DC المستمر كمصدر للمروحية حيث يتم الحصول على V و DC المفروم عبر الحمل كـ V0.

الجهد الناتج وأشكال الموجة الحالية

أعلاه هي الجهد الناتج وأشكال الموجة الحالية لدائرة المروحية. من شكل موجة الجهد ، يمكن ملاحظة ذلك خلال فترة T.تشغيلجهد الحمل V0 يساوي جهد المصدر مقابل. ولكن عندما يكون الفاصل Tإيقافيحدث ، ينخفض ​​جهد التيار المستمر إلى الصفر ، مما يجعل الحمل قصير الدائرة.

الجهد الناتج وأشكال الموجة الحالية

الجهد الناتج وأشكال الموجة الحالية

في الشكل الموجي الحالي ، يمكن ملاحظة ذلك خلال الفاصل الزمني T.تشغيليرتفع تيار الحمل إلى أقصى قيمة. خلال فترة Tإيقاف، يتحلل الحمل الحالي. في تيإيقاففي حالة إيقاف تشغيل المروحية ، يصبح جهد الحمل صفراً. لكن تيار الحمل يتدفق عبر الصمام الثنائي FD ، مما يجعل الحمل قصير الدائرة.


وبالتالي ، يتم إنتاج جهد التيار المستمر المقطوع عند الحمل. شكل الموجة الحالي مستمر والذي يرتفع أثناء T.تشغيلالحالة والاضمحلال أثناء T.إيقافحالة.

تصنيف المروحية

بناءً على مبدأ التشغيل الخاص بهم ونوع قاطع جهد المصدر ، فإنهم من أنواع مختلفة. التصنيف الرئيسي للمروحية هو DC chopper و AC Link chopper. بناءً على عملية الاستبدال ، يتم تصنيفها على أنها مروحية بديلة طبيعية ومروحية قابلة للتبديل القسري.

تصنف المروحية القسرية كذلك على أنها جونز تشوبر ، مورغان تشوبر. بناءً على قيم جهد الخرج ، يتم تصنيف المروحيات على أنها تنحى للمروحية ، ومروحية تصعيد ، ومروحية تصعيد / لأسفل. بناءً على فقد الطاقة الذي حدث في وقت التبديل ، يتم تصنيف المروحيات على أنها ذات تبديل ثابت ومحول ناعم.

1). مفرمة AC Link

في هذا التصنيف للمروحية ، يحدث انعكاس الجهد. هنا يتم تحويل جهد التيار المستمر إلى تيار متردد بمساعدة العاكس. الآن يتم تمرير هذا التيار المتردد من خلال محولات تنحي أو تصعيد. يتم تحويل الإخراج من المحولات مرة أخرى إلى DC بواسطة مقوم. قواطع وصلة التيار المتردد ضخمة جدًا وتشغل مساحة كبيرة.

2). DC المروحية

تعمل المروحية DC على الجهد DC . أنها تعمل كخطوة تصاعدية وتنحي المحولات على الجهد المستمر. يمكنهم تحويل جهد التيار المستمر الثابت إلى قيمة أعلى أو قيمة أقل بناءً على نوعها.

المروحيات التي تعمل بالتيار المستمر هي أجهزة أكثر كفاءة وسرعة وأفضل. يمكن دمجها في الرقائق الإلكترونية. إنها توفر تحكمًا سلسًا في جهد التيار المستمر.

أنواع مختلفة من دوائر المروحية

العنصر الرئيسي الذي يعتمد على تصنيف المروحيات هو أشباه الموصلات المستخدمة في دائرة المروحية. استنادًا إلى موضع أشباه الموصلات هذا ، يمكن تصنيع المروحيات للعمل في أي من ظروف الربع الأربعة. اعتمادًا على ربع التشغيل ، يتم تصنيف المروحيات على أنها النوع A و B و C و D و E

  • تعمل المفرمة من النوع A في الربع الأول. في هذا المروحية ، يكون الجهد والتيار موجبين ويتدفقان في نفس الاتجاه. الطاقة من المصدر إلى الحمل ومتوسط ​​جهد الخرج أقل من جهد التيار المستمر.
  • تعمل المفرمة من النوع B في الربع الثاني. هنا جهد الحمل موجب والتيار سالب. تتدفق الطاقة من الحمل إلى المصدر. تُعرف هذه المروحية أيضًا باسم المروحية المتدرجة.
  • تتكون المفرمة من النوع C من خلال التوصيل المتوازي لمفرمات النوع A و Type B.
  • المفرمة من النوع D هي فرامة من النوع B الرباعية ، والمفرمة من النوع E هي المفرمة الرابعة المتدرجة.

ستيب اب تشوبر

تعمل أداة تصعيد المروحية كمحول تصعيد على تيار التيار المستمر. يتم استخدام هذه المروحية عندما يجب أن يكون جهد خرج التيار المستمر أعلى من جهد الدخل.

يمكن تفسير مبدأ العمل للمروحية الصعودية من الرسم البياني أعلاه. في الدائرة الكبيرة مغو L متصل في سلسلة بجهد الإمداد. مكثف يحافظ على جهد الخرج المستمر للحمل. يمنع الصمام الثنائي تدفق التيار من الحمل إلى المصدر.

تصعيد المروحية

تصعيد المروحية

عندما تكون المروحية في وضع التشغيل ، يتم تطبيق جهد الإمداد VS على الحمل. V0 = VS والمحث يبدأ في تخزين الطاقة. في هذه الحالة ، يرتفع الحمل الحالي من Imin إلى Imax.

عندما يتم إيقاف تشغيل المروحية ، يأخذ جهد التغذية المسار من L - D - Load - VS. خلال هذه الفترة ، يقوم المحث بتفريغ وحدات emf المخزنة من خلال الصمام الثنائي D إلى الحمل. وبالتالي فإن الجهد الكلي عند الحمل V0 = VS + Ldi / dt أكبر من جهد الدخل. التغييرات الحالية من Imax إلى Imin.

تصعيد شكل الموجي الحالي للمروحية

تصعيد شكل الموجي الحالي للمروحية

تصعيد معادلات المروحية

تصعيد معادلات المروحية

تُعرف المروحية التدريجية أيضًا باسم مروحيات Boost. تشمل تطبيقات المروحيات المتصاعدة شحن البطارية وكمعزز للجهد.

تطبيقات المروحية

يتم تطبيق محولات DC إلى DC للعديد من التطبيقات مثل في

  • تبديل الوضع امدادات الطاقة نظام.
  • في محركات التيار المستمر كوحدات تحكم في السرعة.
  • معززات الجهد المستمر.
  • شواحن البطاريات.
  • أنظمة السكك الحديدية.
  • السيارات الكهربائية الخ ...

تستخدم المروحيات في أنظمة معالجة الإشارات أيضًا. في المروحيات ، يمكن التحكم في جهد الخرج باستخدام العديد من التقنيات المختلفة مثل تعديل عرض النبض ، وتعديل التردد ، والتردد المتغير ، وعرض النبض المتغير ، والتحكم في CLC ، وما إلى ذلك. دائرة المروحية في معالجة الإشارات؟