Lösningar på problem med konstruktionen av en DC-reglerad strömförsörjning
Design av DC-stabiliserad strömförsörjning
Utformningen av trefaslikriktartransformatorn inkluderar: anslutningsläget för primär- och sekundärlindningarna, beräkningen av sekundärsidans spänning, beräkningen av primär- och sekundärsidans ström, beräkning och bestämning av kapaciteten och valet av den strukturella formen. Bland dem är anslutningsläget för primär- och sekundärlindningarna och bestämningen av sekundärsidans spänning innehållet i vår nyckelanalys. Den här artikeln tar designen av tre likströmsaggregat för en stegmotordrivrutin som ett exempel för att introducera i detalj.
Bestämning av sekundärsidans spänning
Sekundärspänningen är inte bara relaterad till belastningsspänningen (det vill säga den DC-reglerade strömförsörjningsspänningen som ska konstrueras) och likriktarkretsen, utan också relaterad till den spänningsstabiliserande anordningen. För brygglikriktarkretsen med höga krav, använd kondensatorfilter för att stabilisera spänningen och stabilisera spänningen med en spänningsstabilisator. För de med låga krav kan man inte stabilisera spänningen eller använda kondensatorer för att stabilisera spänningen. Som visas i figur 1 används plus 7V lågspänningsdrivning huvudsakligen för faslåsning. Dess ström är liten och spänningen är låg. Typ strömförsörjning och hög frekvens, stor ström och strömändringshastighet kommer att producera hög överspänning, så elektrolytiska kondensatorer bör användas för att stabilisera spänningen och motstånd för att begränsa strömmen; plus 12V används för strömförsörjning av datorer och integrerade kretsar, med liten ström och låg spänning. Det krävs dock stabil spänning och liten rippelkoefficient, så kondensatorer och trepolsregulatorer används för att stabilisera spänningen i två steg. För olika spänningsstabiliseringsmetoder har sekundärspänningen olika bestämningsmetoder. I teorin är beräkningsformlerna för de tre spänningarna desamma, det vill säga U2=Ud/2.34 eller UL=Ud/1.35, och de beräknade tre sekundärspänningarna. Spänningarna är: 5.2V, 81,5V och 8,9V, men resultaten av sådana beräkningar är inte lämpliga i praktiken. Därför måste vissa kvantiteter bestämmas med formler för tekniska uppskattningar. Till exempel använder det trefasiga irreversibla likriktarsystemet vanligtvis formeln UL=({{20}}.9 ~1.{{30}})·Ud-uppskattning , om DC-sidan filtreras av en elektrolytisk kondensator, kommer medelvärdet för utsignalen att öka, vilket generellt uppskattas med formeln UL=Ud/2½; om DC-sidan är stabiliserad av en kondensator och en spänningsregulator med tre poler, för att utöka stabilitetsspänningsområdet, bör Ud i allmänhet ökas med 3 ~ 6V och sedan uppskattas med formeln UL=({ {42}}.9 ~ 1.0) · Ud. De tre sekundära spänningarna som sålunda bestäms är: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{ {43}}.4V.
1. Sekundärt exempel på strömberäkning och kapacitetsbestämning
Sekundärströmmen bör bestämmas enligt storleken på lastströmmen och likriktarkretsen. I figur 1 används en trefas brygglikriktarkrets, och de effektiva värdena för de tre sekundärströmmarna erhålls genom att använda formeln I2=(2/3)½Id: 3,26 A, 6,5A, 1,63A , får du 3 sekundära spänningar och strömmar. Enligt principen att transformatorns primära och sekundära effekt är ungefär lika, kan primärströmmen I1=1.45A erhållas, transformatorns kapacitet är S=953VA och transformatormodellen väljs enligt 1,5kVA.
1. Bestämning av sekundärlindningens anslutningsläge
Trefas transformatorlindningar kan anslutas i stjärn- eller deltaform efter behov. Trefaslikriktarkretsar används vanligtvis för högeffektslikriktning (det vill säga belastningseffekten är över 4kW), och transformatorerna är vanligtvis anslutna till två typer: Y/Δ och Δ/Y. Δ/Y-anslutningen kan göra att kraftledningsströmmen har två steg, som är närmare sinusvågen, och den harmoniska påverkan är liten, och den kontrollerbara likriktarkretsen används mer; Y/Δ-anslutningen kan ge enfas växelström, vilket minskar den sekundära lindningsströmmen som vanligtvis används i högeffektsdiodlikriktarkretsar; för trefastransformatorer med liten effekt ansluts den ibland till Y/Y-typ, även om denna anslutningsmetod kommer att introducera övertoner till elnätet. Men trots allt är dess kraft liten och dess påverkan liten. Kort sagt, när vi väljer bör vi inte bara överväga påverkan på elnätet, utan också minimera lindningsströmmen och minska lindningsisoleringsnivån. I figur 1 är 7V- och 12V-strömmarna relativt små, spänningen är låg och stjärnanslutningsmetoden är vald; 110V-strömmen är stor, och spänningen är inte för hög, och den Δ-formade anslutningsmetoden är vald, vilket avsevärt kan minska strömmen i lindningen, minska diametern på lindningstråden och förlänga lindningens längd. Livslängd; även om primärlindningens linjespänning är hög (380V), är transformatorkapaciteten endast 2kW och primärströmmen är 1,45A, så stjärnanslutningsmetoden kan minska lindningens spänning och lindningens isolering.
Likriktarkretsdesign
Trefaslikriktarkretsen har vanligtvis en trefas halvvågslikriktarkrets och en trefas brygglikriktarkrets. Eftersom den genomsnittliga utgångsspänningen för den trefasiga brygglikriktarkretsen är hög, spänningsrippeln är liten och kvalitetsfaktorn hög, används ofta brygglikriktarkretsen. Valet av diodtyp på bryggarmen bestäms huvudsakligen av dess märkspänning och märkström, och märkströmmen och spänningen bestäms av den genomsnittliga belastningsströmmen och spänningen. Beräkningsformeln är: ID=(1/3)½·Id, ID( AV)=ID / 1.57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2, modellen av likriktaren kan bestämmas genom att kontrollera diodmanualen med ID (AV) och UDn.
Design av filtrerings- och spänningsstabiliserande krets
1), filterkrets och enhetsval
Likriktarfilterkretsen har vanligtvis filterkretsar såsom kondensatorer, induktorer och RC. Induktiv filtrering realiseras genom att använda induktansen för att generera motelektromotorisk kraft till den pulserande strömmen och hindra strömändringen. Ju större induktans, desto bättre filtreringseffekt. Den används vanligtvis i fält där belastningsströmmen är stor och filtreringskraven inte är höga. RC-filterkretsen är en filterkrets som används för att ansluta motstånd och kondensatorer. Eftersom motståndet kommer att minska en del av DC-spänningen kommer DC-utgångsspänningen att minska, så den är endast lämplig för små strömkretsar. Kondensatorfiltrering är att använda kondensatorns laddnings- och urladdningseffekt för att göra den likriktade utspänningen stabil och spänningsamplituden ökar, filtreringseffekten är bra och den är lämplig för olika likriktarkretsar. Valet av filterkondensator är huvudsakligen bestämningen av typ, kapacitet och spänningsvärde. Vanligt använda likriktarfilterkondensatorer inkluderar aluminiumelektrolytiska, tantalelektrolytiska, polyester- och monolitiska kondensatorer. Elektrolytiska kondensatorer av aluminium har stor läckström, låg motstå spänning och driftstemperatur (upp till plus 70 grader), men stor kapacitet; tantalelektrolytiska kondensatorer har liten läckström, högre motstå spänning och driftstemperatur än aluminiumelektrolytiska kondensatorer, och används vanligtvis för högre krav; polyesterkondensatorer har stort isoleringsmotstånd, låg förlust, låg driftstemperatur (upp till plus 55 grader), liten kapacitet, men hög motstå spänning; monolitiska kondensatorer kan göras små i storlek och höga motstå spänning. Prestanda och termisk prestanda är relativt stabila, men kapaciteten är liten. I allmänhet, när den likriktade utströmmen är stor, måste elektrolytiska kondensatorer användas för att filtrera och stabilisera spänningen; om utströmmen är liten kan vanliga kondensatorer eller elektrolytkondensatorer användas för filtrering. Om DC-utgångsspänningen har krav på rippelkoefficient eller för att förhindra högfrekvent brus, använd elektrolytiska kondensatorer. Det är bättre att användas parallellt med icke-polära kondensatorer med liten kapacitet: kondensatorer med liten kapacitet kan filtrera bort övertoner av hög ordning i pulserande likström och elektrolytiska kondensatorer kan filtrera bort lågfrekventa komponenter av högt värde, och spänningsstabiliseringsområdet är brett och effekten är god. Likriktnings- och filtreringskretsen kräver inte för mycket kapacitet och tål kondensatorns spänning. Generellt uppskattas kondensatorns kapacitet enligt utströmmen. Om utströmmen är stor blir kapaciteten stor; om strömmen är liten blir kapaciteten liten. Men om kapaciteten är för stor kommer utspänningsvärdet att minska, och om det är för litet blir spänningsrippeln stor och instabil. Se tabell 1 för att bestämma kapaciteten. Motståndsspänningsvärdet är vanligtvis 1,5 till 2 gånger arbetsspänningen för den anslutna kretsen.
2), spänningsregulatorkrets och enhetsval
Det finns två typer av spänningsstabiliserande kretsar: diskret komponentspänningsstabiliserande krets och integrerad spänningsstabiliserande krets, bland vilka integrerad spänningsstabiliserande krets huvudsakligen används för att likrikta kretsar med låg spänning och liten ström. . När du väljer måste du först bestämma serien, om det är en positiv strömförsörjning eller en negativ strömförsörjning, om den är justerbar eller fast, och sedan välja en specifik modell enligt dess märkspänning och märkström; samtidigt, när spänningsstabilisatorn är ansluten till likriktarkretsen, kan vissa skyddskomponenter, såsom att ansluta en diod vid I/O-uttaget för att förhindra kortslutning vid ingångsuttaget, ansluta en liten kondensator mellan ingångsuttaget och marken, kan begränsa ingångsspänningens amplitud osv.
Utformningen av DC-strömförsörjning är relativt enkel i teorin, men ytterligare analys, forskning, övning och sammanfattning behövs i specifik teknisk design.
