ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 12 ถึง 220 โวลต์

ใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 12 ถึง 220 V เมื่อจำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟหลักมาตรฐานกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับ ในหลายกรณี เครือข่ายนี้ไม่พร้อมใช้งาน การใช้เครื่องกำเนิดน้ำมันเบนซินแบบอัตโนมัติต้องปฏิบัติตามกฎสำหรับการบำรุงรักษา: การตรวจสอบระดับเชื้อเพลิงที่ใช้งานการระบายอากาศอย่างต่อเนื่อง การใช้คอนเวอร์เตอร์พร้อมแบตเตอรี่รถยนต์ช่วยให้คุณแก้ปัญหาได้อย่างดีที่สุด

วัตถุประสงค์และหลักการทำงาน

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าคืออะไร นี่คือชื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนขนาดของสัญญาณอินพุต สามารถใช้เป็นสเต็ปอัพหรือสเต็ปดาวน์อุปกรณ์ได้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าหลังจากการแปลงสามารถเปลี่ยนทั้งขนาดและความถี่ได้อุปกรณ์ดังกล่าวที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (แปลง) เป็นสัญญาณเอาท์พุต AC เรียกว่าอินเวอร์เตอร์

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าใช้เป็นทั้งอุปกรณ์แบบสแตนด์อะโลนที่ให้พลังงานแก่ผู้บริโภค และสามารถเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์อื่นๆ: ระบบและอุปกรณ์จ่ายไฟสำรอง อุปกรณ์สำหรับเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตรงไปยังค่าที่ต้องการ

อินเวอร์เตอร์เป็นเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าของการสั่นฮาร์มอนิก แหล่งจ่ายกระแสตรงที่ใช้วงจรควบคุมพิเศษจะสร้างโหมดการสลับขั้วเป็นระยะ เป็นผลให้มีการสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่หน้าสัมผัสเอาต์พุตของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโหลด ค่า (แอมพลิจูด) และความถี่ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของวงจรตัวแปลง

อุปกรณ์ควบคุม (คอนโทรลเลอร์) กำหนดความถี่การสลับของแหล่งกำเนิดและรูปร่างของสัญญาณเอาต์พุตและแอมพลิจูดของมันถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของสเตจเอาต์พุตของวงจร พวกมันได้รับการจัดอันดับสำหรับกำลังสูงสุดที่โหลดจะดึงออกมาจากวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ตัวควบคุมยังใช้เพื่อควบคุมขนาดของสัญญาณเอาท์พุต ซึ่งทำได้โดยการควบคุมระยะเวลาของพัลส์ (เพิ่มหรือลดความกว้างของสัญญาณ) ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงค่าของสัญญาณเอาต์พุตที่โหลดเข้าสู่คอนโทรลเลอร์ผ่านวงจรป้อนกลับซึ่งจะมีการสร้างสัญญาณควบคุมขึ้นเพื่อบันทึกพารามิเตอร์ที่จำเป็น เทคนิคนี้เรียกว่าสัญญาณ PWM (การปรับความกว้างพัลส์)

ในวงจรของปุ่มเอาท์พุตกำลังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า 12V สามารถใช้ทรานซิสเตอร์แบบคอมโพสิตไบโพลาร์ทรงพลัง ไทริสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ และทรานซิสเตอร์แบบ field-effect ได้ วงจรควบคุมถูกนำไปใช้กับไมโครเซอร์กิต ซึ่งเป็นอุปกรณ์พร้อมใช้พร้อมฟังก์ชันที่จำเป็น (ไมโครคอนโทรลเลอร์) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับคอนเวอร์เตอร์ดังกล่าว

วงจรควบคุมมีลำดับการทำงานของปุ่มต่างๆ เพื่อให้เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์มีสัญญาณที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ผู้บริโภค นอกจากนี้วงจรควบคุมจะต้องตรวจสอบความสมมาตรของแรงดันไฟขาออกครึ่งหนึ่ง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวงจรที่ใช้หม้อแปลงพัลส์แบบสเต็ปอัพที่เอาต์พุต สำหรับพวกเขา ลักษณะที่ปรากฏของส่วนประกอบแรงดันคงที่ ซึ่งสามารถปรากฏขึ้นได้เมื่อความสมมาตรขาดหายไปนั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้

มีตัวเลือกมากมายสำหรับการสร้างวงจรอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟ (VIN) แต่ตัวหลัก 3 ตัวนั้นแตกต่างจากพวกมัน:

• ใน สะพานแบบไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า
• หม้อแปลงไฟฟ้า IN ด้วยลวดเป็นกลาง
• วงจรบริดจ์กับหม้อแปลง

แต่ละคนพบการใช้งานในสาขาของตน ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ใช้ในนั้นและกำลังขับที่จำเป็นสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้า แต่ละคนจะต้องได้รับองค์ประกอบของการป้องกันและการส่งสัญญาณ

การป้องกันแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟเกินของแหล่งจ่ายกระแสตรงจะกำหนดช่วงการทำงานของอินเวอร์เตอร์ "ที่อินพุต" การป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงและต่ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ผู้บริโภค ช่วงการทำงานถูกตั้งค่าตามข้อกำหนดของโหลดที่ใช้การป้องกันประเภทนี้สามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ เมื่อพารามิเตอร์อุปกรณ์กลับคืนสู่สภาพปกติ การทำงานก็จะกลับคืนมาได้

หากการป้องกันสะดุดเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรในโหลดหรือกระแสไฟขาออกเพิ่มขึ้นมากเกินไป จำเป็นต้องวิเคราะห์สาเหตุของเหตุการณ์นี้อย่างละเอียดถี่ถ้วนก่อนใช้งานอุปกรณ์ต่อไป

ตัวแปลง 12V เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างโครงข่ายไฟฟ้าในพื้นที่ การมีรถยนต์จำนวนมากและแบตเตอรี่ DC 12V ทำให้สามารถใช้งานได้ตรงตามความต้องการของผู้ใช้ เครือข่ายดังกล่าวสามารถสร้างได้ในหลากหลายสถานที่ โดยเริ่มจากรถของคุณเอง พวกมันเคลื่อนที่ได้และไม่ขึ้นกับที่จอดรถ

ตัวแปลงที่หลากหลายตั้งแต่ 12 ถึง 220 โวลต์

ตัวแปลงอย่างง่ายตั้งแต่ 12 ถึง 220 ได้รับการออกแบบมาสำหรับผู้ใช้ที่ใช้พลังงานต่ำ ข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของแรงดันไฟขาออกและรูปร่างของสัญญาณอยู่ในระดับต่ำ วงจรคลาสสิกของพวกเขาไม่ได้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PWM มัลติไวเบรเตอร์ที่ประกอบบนองค์ประกอบลอจิก และ-ไม่ใช่ สร้างแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าด้วยอัตราการทำซ้ำที่ 100 เฮิรตซ์ D-flip-flop ใช้สร้างสัญญาณป้องกันเฟส มันแบ่งความถี่ของออสซิลเลเตอร์หลักด้วย 2 สัญญาณแอนติเฟสในรูปแบบของพัลส์สี่เหลี่ยมถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุตทริกเกอร์โดยตรงและผกผัน

สัญญาณนี้ผ่านองค์ประกอบบัฟเฟอร์บนองค์ประกอบลอจิกไม่ได้ควบคุมวงจรเอาต์พุตของตัวแปลงซึ่งสร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์หลัก กำลังไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดกำลังขับของอินเวอร์เตอร์

ทรานซิสเตอร์สามารถเป็นคอมโพสิตไบโพลาร์และฟิลด์ได้ วงจรอ่างล้างจานหรือวงจรสะสมประกอบด้วยครึ่งหนึ่งของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า ขดลวดทุติยภูมิได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันเอาต์พุต 220 V.เนื่องจากฟลิปฟล็อปแบ่งความถี่มัลติไวเบรเตอร์ 100 Hz ด้วย 2 ความถี่เอาต์พุตจะเป็น 50 Hz ค่าดังกล่าวจำเป็นต่อการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและวิทยุในครัวเรือนส่วนใหญ่

องค์ประกอบทั้งหมดของวงจรใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ของรถยนต์ โดยใช้องค์ประกอบเพิ่มเติมสำหรับการรักษาเสถียรภาพและป้องกันการรบกวนความถี่สูง ตัวแบตเตอรี่เองก็ได้รับการปกป้องจากพวกมันเช่นกัน

ในวงจรของตัวแปลงอย่างง่ายไม่มีองค์ประกอบของการป้องกันและการควบคุมอัตโนมัติ ความถี่ของสัญญาณเอาท์พุตถูกกำหนดโดยการเลือกความจุของตัวเก็บประจุและความต้านทานของตัวต้านทานที่รวมอยู่ในวงจรออสซิลเลเตอร์หลัก เนื่องจากเป็นการป้องกันการลัดวงจรของโหลดที่ง่ายที่สุด จึงใช้ฟิวส์ในวงจรของแบตเตอรี่รถยนต์ที่จ่ายไฟให้กับวงจร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฟิวส์ลิงค์สำรองอยู่เสมอ

ตัวแปลง DC-to-AC ที่ทันสมัยและทรงพลังยิ่งขึ้นถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบอื่นๆ ตัวควบคุม PWM ตั้งค่าโหมดการทำงาน นอกจากนี้ยังกำหนดแอมพลิจูดและความถี่ของสัญญาณเอาท์พุต

วงจรคอนเวอร์เตอร์ 2000 W (12 V+220 V+2000 W) ใช้การเชื่อมต่อแบบขนานขององค์ประกอบแอ็คทีฟกำลังในสเตจเอาท์พุตเพื่อให้ได้กำลังเอาต์พุตที่ต้องการ ด้วยวงจรนี้ กระแสของทรานซิสเตอร์จะถูกรวมเข้าด้วยกัน

แต่วิธีที่เชื่อถือได้มากขึ้นในการเพิ่มพารามิเตอร์กำลังคือการรวมตัวแปลง DC / DC หลายตัวเป็นสัญญาณอินพุตของอินเวอร์เตอร์ DC / AC ทั่วไป (กระแสตรง / กระแสสลับ) เอาต์พุตซึ่งใช้เชื่อมต่อโหลดที่ทรงพลังตัวแปลง DC/DC แต่ละตัวประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ที่มีเอาท์พุตของหม้อแปลงและวงจรเรียงกระแสสำหรับแรงดันไฟฟ้านี้ มีแรงดันไฟคงที่ที่ประมาณ 300 V ที่ขั้วเอาท์พุต ทั้งหมดต่อขนานกันที่เอาต์พุต

เป็นการยากที่จะได้รับพลังงานมากกว่า 600 W จากอินเวอร์เตอร์เดียว วงจรทั้งหมดของอุปกรณ์ใช้พลังงานจากแรงดันแบตเตอรี่

วงจรดังกล่าวมีการป้องกันทุกประเภทรวมถึงการป้องกันความร้อน เซ็นเซอร์อุณหภูมิติดตั้งอยู่ที่พื้นผิวหม้อน้ำของทรานซิสเตอร์เอาท์พุท พวกเขาสร้างแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับระดับความร้อน อุปกรณ์ธรณีประตูเปรียบเทียบกับชุดเดียวในขั้นตอนการออกแบบและส่งสัญญาณเพื่อหยุดอุปกรณ์ด้วยสัญญาณเตือนที่เกี่ยวข้อง การป้องกันแต่ละประเภทมีอุปกรณ์ส่งสัญญาณของตัวเองซึ่งมักจะมีเสียง

นอกจากนี้ยังใช้การระบายความร้อนแบบบังคับเพิ่มเติมด้วยความช่วยเหลือของตัวระบายความร้อนด้วยอากาศที่ติดตั้งในเคส ซึ่งจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติตามคำสั่งของเซ็นเซอร์ความร้อนที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ ตัวเคสยังเป็นตัวระบายความร้อนที่เชื่อถือได้ เนื่องจากทำจากโลหะลูกฟูก

ตามรูปคลื่นแรงดันเอาต์พุต

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสเดียวสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• ด้วยคลื่นไซน์บริสุทธิ์ที่เอาต์พุต
• ด้วยคลื่นไซน์ดัดแปลง

ในอินเวอร์เตอร์ของกลุ่มแรก คอนเวอร์เตอร์ความถี่สูงจะสร้างแรงดันไฟฟ้าคงที่ ค่าของมันอยู่ใกล้กับแอมพลิจูดของสัญญาณไซน์ซึ่งจำเป็นต้องได้รับที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ในวงจรบริดจ์ ส่วนประกอบที่ใกล้กับรูปทรงไซน์มากจะถูกแยกออกจากแรงดันไฟตรงนี้โดยมอดูเลตความกว้างพัลส์ของคอนโทรลเลอร์และฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตเปิดหลายครั้งในแต่ละครึ่งรอบเป็นเวลาที่แตกต่างกันไปตามกฎหมายฮาร์มอนิก

คลื่นไซน์บริสุทธิ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ที่มีหม้อแปลงหรือมอเตอร์ที่อินพุต ส่วนหลักของอุปกรณ์ที่ทันสมัยช่วยให้จ่ายไฟได้ ซึ่งรูปร่างที่คล้ายกับไซนัส ความต้องการต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งถูกกำหนดโดยผลิตภัณฑ์ที่มีแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

อุปกรณ์หม้อแปลง

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าอาจมีหม้อแปลงไฟฟ้า ในวงจรอินเวอร์เตอร์ พวกมันมีส่วนร่วมในการทำงานของออสซิลเลเตอร์ที่บล็อกหลักซึ่งสร้างพัลส์ที่ใกล้เคียงกับรูปทรงสี่เหลี่ยม ในส่วนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะใช้หม้อแปลงพัลส์ ขดลวดของมันเชื่อมต่อกันในลักษณะที่จะสร้างการตอบรับเชิงบวก ส่งผลให้เกิดการแกว่งแบบไม่แปรผัน

วงจรแม่เหล็ก (แกน) ทำจากโลหะผสมที่มีความจุสนามแม่เหล็กสูง ด้วยเหตุนี้หม้อแปลงจึงทำงานในโหมดไม่อิ่มตัว เฟอร์ไรต์ประเภทต่างๆ เพอร์มัลลอยมีคุณสมบัติเหล่านี้

Multivibrators ได้เปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ปิดกั้นหม้อแปลง พวกเขาใช้ฐานองค์ประกอบที่ทันสมัยและมีความเสถียรของความถี่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อน นอกจากนี้ ในวงจรมัลติไวเบรเตอร์ การเปลี่ยนความถี่ในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำได้ด้วยวิธีง่ายๆ

ในอินเวอร์เตอร์รุ่นทันสมัย ​​หม้อแปลงจะทำงานในขั้นเอาท์พุตผ่านเอาต์พุตจากจุดกึ่งกลางของขดลวดปฐมภูมิไปยังตัวสะสมหรือท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในตัวดังกล่าว การจ่ายแรงดันไฟจากแบตเตอรี่จะถูกจ่ายให้ ขดลวดทุติยภูมิคำนวณโดยใช้อัตราส่วนการแปลงสำหรับแรงดันไฟฟ้าสลับ 220 V ค่านี้ใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคในประเทศส่วนใหญ่

บทความที่คล้ายกัน: