دائرة إمداد الطاقة غير المحولة ذات التيار العالي

دائرة إمداد الطاقة غير المحولة ذات التيار العالي

إن التكوين البسيط لدائرة إمداد الطاقة غير المحولة الموضحة أدناه قادر على توفير تيار عالٍ عند أي مستوى جهد ثابت محدد. يبدو أن الفكرة قد حلت مشكلة اشتقاق التيار العالي من مصادر الطاقة السعوية التي بدت سابقًا اقتراحًا صعبًا. أفترض أنني أول شخص اخترع هذا.



مقدمة

لقد ناقشت القليل دوائر إمداد الطاقة غير المحولة في هذه المدونة جيدة فقط مع التطبيقات منخفضة الطاقة ، وتميل إلى أن تصبح أقل فعالية أو عديمة الفائدة مع الأحمال الحالية العالية.

المفهوم أعلاه يستخدم الجهد العالي مكثفات PP لتخفيض جهد التيار الكهربائي إلى المستوى المطلوب ، إلا أنه غير قادر على رفع مستويات التيار وفقًا لأي تطبيق معين مرغوب فيه.





على الرغم من أن التيار يتناسب طرديا مع مفاعلة المكثفات ، يعني أنه يمكن رفع التيار فقط عن طريق دمج المزيد من المكثفات بالتوازي. لكن هذا يعرض لخطر ارتفاع التيارات الأولية التي قد تدمر الدائرة الإلكترونية المعنية على الفور.

إضافة المكثفات لزيادة التيار

لذلك ، قد تساعد إضافة المكثفات في زيادة المواصفات الحالية لمصادر الطاقة هذه ولكن يجب أولاً الاهتمام بعامل زيادة التيار لجعل الدائرة مجدية للاستخدام العملي.



من المأمول أن توضح دارة مصدر طاقة عالي التيار بدون محول هنا ، بشكل فعال الطفرة النامية من عابري الطاقة بحيث يصبح الإخراج خاليًا من المخاطر ، ويوفر الإمداد الحالي المطلوب عند مستويات الجهد المقنن.

يتم الاحتفاظ بكل شيء في الدائرة مثل نظيره القديم ، باستثناء تضمين شبكة التيرستورات وزينر التي هي في الواقع شبكة المخل ، تستخدم لتأريض أي شيء يتجاوز الجهد المقنن.

في هذه الدائرة ، من المأمول أن يوفر الناتج جهدًا ثابتًا يبلغ حوالي 12+ فولت عند حوالي 500 مللي أمبير من التيار دون مخاطر أي جهد عرضي أو تدفق تيار.

تنبيه: لم يتم عزل الدائرة عن الأنابيب الرئيسية ، وبالتالي فإنها تنطوي على مخاطر عالية للصدمات الكهربائية ، وتحتاج إلى اتخاذ احتياطات مناسبة.

تحديث: يمكن تعلم تصميم أفضل وأكثر تقدمًا في هذا دائرة إمداد الطاقة غير المحولة التي يتم التحكم فيها بدون اندفاع

قائمة الاجزاء

  • R1 = 1 م ، 1/4 واط
  • R2 ، R3 = 1 كيلو ، 1/4 واط
  • C1 ---- C5 = 2 فائق التوهج / 400 فولت قدرة شرائية ، كل
  • C6 = 100 فائق التوهج / 25 فولت
  • جميع الديود = 1N4007
  • Z1 = 15 فولت ، 1 واط
  • TRIAC = BT136

يمكن رؤية ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرسوم بدقة لإمدادات الطاقة غير المحولة ذات التيار العالي أعلاه ، وقد صممه السيد باتريك بروين ، أحد المتابعين المتحمسين لهذه المدونة.

تحديث

أظهر تحليل أعمق للدائرة أن التيرستورات كان يفرغ كمية كبيرة من التيار مع تقييد التدفق والتحكم في التيار.

النهج المتبع في الدائرة أعلاه للتحكم في الجهد والارتفاع هو سلبي من حيث الكفاءة.

من أجل الحصول على النتائج المرجوة كما هو مقترح في التصميم أعلاه وبدون التحويل الأمبيرات الثمينة ، يجب تنفيذ دائرة ذات استجابة معاكسة تمامًا ، كما هو موضح أعلاه

ومن المثير للاهتمام ، هنا أن التيرستورات غير مهيأ لتفريغ الطاقة بل يتم توصيله بطريقة تقوم بإيقاف تشغيل الطاقة بمجرد أن يصل الخرج إلى حد الجهد الآمن المحدد ، والذي يتم اكتشافه بواسطة مرحلة BJT.

تحديث جديد:

في التصميم المعدل أعلاه ، قد لا يعمل التيرستورات بشكل صحيح بسبب موقعه الصعب نوعًا ما. يقترح الرسم البياني التالي إصدارًا تم تكوينه بشكل صحيح مما سبق ، والذي من المتوقع أن يعمل وفقًا للتوقعات. في هذا التصميم ، قمنا بدمج SCR بدلاً من التيرستورات نظرًا لأن موضع الجهاز يكون بعد مقوم الجسر ، وبالتالي يكون الإدخال في شكل تموجات DC وليس AC.

تحسين التصميم أعلاه:

في دائرة إمداد الطاقة غير المحولة القائمة على SCR أعلاه ، يتم حماية الإخراج من خلال SCR ، لكن BC546 غير محمي. من أجل ضمان الحماية الكاملة للدائرة بأكملها إلى جانب مرحلة التشغيل BC546 ، يجب إضافة مرحلة تشغيل منخفضة الطاقة منفصلة إلى مرحلة B546. يمكن رؤية التصميم المعدل أدناه:

دائرة إمداد الطاقة غير المحولة القائمة على SCR

يمكن تحسين التصميم أعلاه عن طريق تعديل موضع SCR كما هو موضح أدناه:

لقد درسنا حتى الآن عددًا قليلاً من تصميمات إمدادات الطاقة غير المحولة ذات المواصفات الحالية العالية ، وتعلمنا أيضًا عن أوضاع التكوينات المختلفة الخاصة بها.

أدناه سنذهب أبعد قليلاً ونتعلم كيفية إنشاء دائرة إصدار متغير باستخدام SCR. لا يوفر التصميم الموضح خيارًا للحصول على مخرجات متغيرة باستمرار فحسب ، بل إنه محمي أيضًا من زيادة التيار ، وبالتالي يصبح موثوقًا به كثيرًا مع الوظائف المقصودة.

يمكن فهم الدائرة من الوصف التالي:

تشغيل الدائرة

القسم الأيسر من الدائرة مألوف لنا تمامًا ، مكثف الإدخال جنبًا إلى جنب مع الثنائيات الأربعة ومكثف المرشح يشكلان أجزاء من دائرة إمداد طاقة مشتركة غير موثوقة ذات جهد ثابت.

سيكون الإخراج من هذا القسم غير مستقر وعرضة للتيارات المفاجئة وخطيرة نسبيًا لتشغيل الدوائر الإلكترونية الحساسة.

يحولها جزء الدائرة الموجود على الجانب الأيمن من المصهر إلى تصميم جديد تمامًا ومتطور.

شبكة Crowbar

إنها في الحقيقة شبكة مخلّفة ، تم تقديمها لبعض الوظائف الشيقة.

يشكل الصمام الثنائي زينر مع R1 و P1 نوعًا من مشابك الجهد التي تحدد مستوى الجهد الذي يجب أن يطلقه SCR.

يغير P1 بشكل فعال جهد زينر من صفر إلى أقصى تقدير له ، لذلك يُفترض هنا أنه من صفر إلى 24 فولت.

اعتمادًا على هذا التعديل ، يتم ضبط جهد إطلاق النار في SCR.

لنفترض أن P1 يحدد نطاقًا بجهد 12 فولت لبوابة SCR ، وبمجرد تشغيل مصدر الطاقة الرئيسي ، يبدأ جهد التيار المستمر المعدل في التطور عبر D1 و P1.

في اللحظة التي تصل فيها إلى علامة 12 فولت ، تحصل SCR على جهد تشغيل كافٍ وتجري على الفور دائرة قصر في أطراف الخرج.

تميل الدائرة القصيرة للإخراج إلى إسقاط الجهد باتجاه الصفر ، ولكن في اللحظة التي ينخفض ​​فيها انخفاض الجهد إلى ما دون علامة 12 فولت المحددة ، يتم منع SCR من جهد البوابة المطلوب ويعود إلى حالة عدم التوصيل ... مرة أخرى يسمح للجهد بالارتفاع ، ويكرر SCR العملية للتأكد من أن الجهد لا يتجاوز أبدًا العتبة المحددة.

يضمن تضمين تصميم الحاجز أيضًا إنتاجًا خالٍ من الزيادة نظرًا لأن SCR لا يسمح أبدًا لأي زيادة بالمرور إلى المخرجات في جميع الظروف ، كما يسمح أيضًا بعمليات حالية أعلى نسبيًا.

مخطط الرسم البياني

دارة إمداد طاقة سعوية عالية التيار


زوج من: دائرة مصباح الطوارئ المحمية للشحن الزائد للبطارية في المادة التالية: 220V الرئيسية تعمل بالتيار الكهربائي المتعري الدائرة