Bộ chuyển đổi điện áp từ 12 sang 220 V được sử dụng ở những nơi cần kết nối các thiết bị điện tiêu thụ dòng điện tiêu chuẩn với nguồn điện áp xoay chiều. Trong nhiều trường hợp, mạng này không khả dụng. Việc sử dụng máy phát điện chạy xăng tự động đòi hỏi phải tuân thủ các quy tắc bảo dưỡng: theo dõi liên tục mức nhiên liệu làm việc, hệ thống thông gió. Việc sử dụng bộ chuyển đổi hoàn toàn với ắc quy ô tô cho phép bạn giải quyết vấn đề một cách tốt nhất.
Nội dung
Mục đích và nguyên tắc hoạt động
Bộ chuyển đổi điện áp là gì. Đây là tên của một thiết bị điện tử có chức năng thay đổi độ lớn của tín hiệu đầu vào. Nó có thể được sử dụng như một thiết bị bậc lên hoặc bậc xuống. Điện áp đầu vào sau khi chuyển đổi có thể thay đổi cả độ lớn và tần số của nó.Các thiết bị như vậy thay đổi điện áp DC (chuyển đổi nó) thành tín hiệu đầu ra AC được gọi là bộ nghịch lưu.
Bộ chuyển đổi điện áp được sử dụng như một thiết bị độc lập cung cấp năng lượng AC cho người tiêu dùng và có thể là một phần của các sản phẩm khác: hệ thống và nguồn điện liên tục, thiết bị để tăng điện áp trực tiếp đến giá trị yêu cầu.
Máy biến tần là máy phát điện áp của dao động điều hòa. Nguồn một chiều sử dụng mạch điều khiển đặc biệt tạo ra chế độ chuyển đổi phân cực tuần hoàn. Kết quả là, tín hiệu điện áp xoay chiều được tạo ra tại các tiếp điểm đầu ra của thiết bị mà tải được kết nối với. Giá trị (biên độ) và tần số của nó được xác định bởi các phần tử của mạch biến đổi.
Thiết bị điều khiển (bộ điều khiển) đặt tần số chuyển mạch của nguồn và hình dạng của tín hiệu đầu ra, và biên độ của nó được xác định bởi các phần tử của tầng đầu ra của mạch. Chúng được đánh giá cho công suất lớn nhất mà tải sẽ vẽ trên mạch xoay chiều.
Bộ điều khiển cũng được sử dụng để kiểm soát độ lớn của tín hiệu đầu ra, đạt được bằng cách kiểm soát thời gian của các xung (tăng hoặc giảm độ rộng của chúng). Thông tin về sự thay đổi giá trị của tín hiệu ra ở tải đi vào bộ điều khiển thông qua mạch phản hồi, trên cơ sở đó tạo ra tín hiệu điều khiển trong đó để lưu các thông số cần thiết. Kỹ thuật này được gọi là tín hiệu PWM (điều chế độ rộng xung).
Trong các mạch của phím đầu ra nguồn của bộ chuyển đổi điện áp 12V, có thể sử dụng các bóng bán dẫn lưỡng cực hỗn hợp mạnh, các thyristor bán dẫn và bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Các mạch điều khiển được thực hiện trên vi mạch, là thiết bị sẵn sàng sử dụng với các chức năng cần thiết (vi điều khiển), được thiết kế đặc biệt cho các bộ chuyển đổi như vậy.
Mạch điều khiển cung cấp trình tự hoạt động của các phím để cung cấp tín hiệu đầu ra của biến tần cần thiết cho hoạt động bình thường của các thiết bị tiêu dùng. Ngoài ra, mạch điều khiển phải đảm bảo tính đối xứng của các nửa sóng của điện áp ra. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các mạch sử dụng biến áp xung bậc ở đầu ra. Đối với họ, sự xuất hiện của một thành phần điện áp không đổi, có thể xuất hiện khi đối xứng bị phá vỡ, là không thể chấp nhận được.
Có nhiều lựa chọn để xây dựng mạch biến tần điện áp (VIN), nhưng có 3 lựa chọn chính được phân biệt với chúng:
- Cầu không biến áp IN;
- biến áp IN với dây trung tính;
- mạch cầu với một máy biến áp.
Mỗi người trong số họ tìm thấy ứng dụng trong lĩnh vực của nó, tùy thuộc vào nguồn điện được sử dụng trong đó và công suất đầu ra cần thiết để cung cấp năng lượng cho người tiêu dùng. Mỗi người trong số họ phải được cung cấp các yếu tố bảo vệ và tín hiệu.
Việc bảo vệ quá áp và quá áp của nguồn DC xác định phạm vi hoạt động của các bộ biến tần "trên đầu vào". Bảo vệ chống lại điện áp AC đầu ra cao và thấp là cần thiết cho hoạt động bình thường của thiết bị tiêu dùng. Phạm vi hoạt động được thiết lập theo yêu cầu của tải đang được sử dụng.Các loại bảo vệ này có thể đảo ngược, tức là khi các thông số của thiết bị được khôi phục bình thường thì có thể khôi phục công việc.
Nếu sự cố bảo vệ do ngắn mạch tải hoặc dòng điện đầu ra tăng quá mức, cần phải phân tích kỹ lưỡng các nguyên nhân của sự kiện này trước khi tiếp tục vận hành thiết bị.
Bộ chuyển đổi 12V là thích hợp nhất để tạo lưới điện địa phương. Sự hiện diện của một số lượng lớn xe ô tô và acquy DC 12V cho phép chúng được sử dụng để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Những mạng như vậy có thể được tạo ở nhiều nơi khác nhau, bắt đầu từ ô tô của chính bạn. Chúng di động và không phụ thuộc vào bãi đậu xe.
Các loại bộ chuyển đổi từ 12 đến 220 vôn
Bộ chuyển đổi đơn giản từ 12 đến 220 được thiết kế cho người tiêu dùng công suất thấp. Yêu cầu về chất lượng của điện áp cung cấp đầu ra và hình dạng của tín hiệu là thấp. Các mạch cổ điển của họ không sử dụng vi điều khiển PWM. Multivibrator, được lắp ráp trên các phần tử logic VÀ KHÔNG, tạo ra các xung điện với tốc độ lặp lại 100 Hz. Một flip-flop D được sử dụng để tạo tín hiệu chống pha. Nó chia tần số của bộ dao động chính cho 2. Một tín hiệu phản âm ở dạng xung hình chữ nhật được tạo ra ở đầu ra kích hoạt trực tiếp và nghịch đảo.
Tín hiệu này, thông qua các phần tử đệm trên các phần tử logic, KHÔNG điều khiển mạch đầu ra của bộ chuyển đổi, được xây dựng trên các bóng bán dẫn chính. Công suất của chúng quyết định công suất đầu ra của biến tần.
Các bóng bán dẫn có thể là hỗn hợp lưỡng cực và trường. Mạch chìm hoặc mạch góp bao gồm một nửa cuộn dây sơ cấp của máy biến áp. Cuộn thứ cấp của nó được thiết kế cho điện áp đầu ra là 220 V.Vì flip-flop chia tần số đa sóng 100 Hz cho 2 nên tần số đầu ra sẽ là 50 Hz. Một giá trị như vậy là cần thiết để cung cấp năng lượng cho phần lớn các thiết bị điện và radio gia dụng.
Tất cả các phần tử của mạch được cung cấp năng lượng bởi pin của xe, sử dụng các phần tử bổ sung để ổn định và bảo vệ chống lại nhiễu tần số cao. Bản thân pin cũng được bảo vệ khỏi chúng.
Trong các mạch của bộ chuyển đổi đơn giản, các phần tử bảo vệ và điều khiển tự động không được cung cấp. Tần số của tín hiệu đầu ra được xác định bằng cách chọn điện dung của tụ điện và điện trở của điện trở có trong mạch dao động chính. Là biện pháp bảo vệ đơn giản nhất chống đoản mạch trong tải, cầu chì được sử dụng trong mạch của ắc quy ô tô cung cấp mạch. Vì vậy, luôn luôn cần thiết phải có một bộ liên kết cầu chì dự phòng.
Các bộ chuyển đổi DC-to-AC hiện đại mạnh mẽ hơn được thực hiện theo các sơ đồ khác. Bộ điều khiển PWM đặt chế độ hoạt động. Nó cũng xác định biên độ và tần số của tín hiệu đầu ra.
Mạch chuyển đổi 2000 W (12 V + 220 V + 2000 W) sử dụng kết nối song song của các phần tử hoạt động công suất trong các giai đoạn đầu ra của nó để có được công suất đầu ra cần thiết. Với mạch này, dòng điện của các bóng bán dẫn được tổng hợp.
Nhưng một cách đáng tin cậy hơn để tăng thông số công suất là kết hợp một số bộ chuyển đổi DC / DC làm tín hiệu đầu vào của bộ nghịch lưu DC / AC (dòng điện một chiều / dòng điện xoay chiều) thông dụng, đầu ra của bộ chuyển đổi này được sử dụng để kết nối tải mạnh.Mỗi bộ chuyển đổi DC / DC bao gồm một bộ nghịch lưu với đầu ra biến áp và bộ chỉnh lưu cho điện áp này. Có một điện áp không đổi khoảng 300 V ở các đầu ra, tất cả chúng được mắc song song ở đầu ra.
Rất khó để có được công suất lớn hơn 600 W từ một biến tần. Toàn bộ mạch của thiết bị được cấp điện bằng điện áp của pin.
Các mạch như vậy được cung cấp tất cả các loại bảo vệ, bao gồm cả bảo vệ nhiệt. Cảm biến nhiệt độ được gắn trên bề mặt của bộ tản nhiệt của các bóng bán dẫn đầu ra. Chúng tạo ra điện áp tùy thuộc vào mức độ đốt nóng. Thiết bị ngưỡng sẽ so sánh nó với thiết bị đã đặt ở giai đoạn thiết kế và phát tín hiệu dừng thiết bị cùng với cảnh báo tương ứng. Mỗi loại bảo vệ được trang bị thiết bị phát tín hiệu riêng, thường là âm thanh.
Hệ thống làm mát cưỡng bức bổ sung cũng được sử dụng với sự trợ giúp của bộ làm mát không khí được lắp trong hộp, hệ thống này sẽ tự động hoạt động theo lệnh của cảm biến nhiệt tương ứng. Ngoài ra, bản thân vỏ máy cũng là một bộ tản nhiệt đáng tin cậy, vì nó được làm bằng kim loại sóng.
Theo dạng sóng điện áp đầu ra
Bộ biến đổi điện áp một pha có thể được chia thành hai nhóm:
- với một sóng hình sin thuần túy ở đầu ra;
- với một sóng sin đã sửa đổi.
Trong các bộ biến tần của nhóm đầu tiên, bộ biến tần cao tần tạo ra một điện áp không đổi. Giá trị của nó gần với biên độ của tín hiệu hình sin, được yêu cầu thu được ở đầu ra của thiết bị.Trong mạch cầu, một thành phần rất gần với hình sin được tách ra khỏi điện áp một chiều này bằng cách điều chế độ rộng xung của bộ điều khiển và bộ lọc thông thấp. Các bóng bán dẫn đầu ra mở nhiều lần trong mỗi nửa chu kỳ trong một thời gian thay đổi theo quy luật điều hòa.
Một sóng hình sin thuần túy là cần thiết cho các thiết bị có máy biến áp hoặc động cơ ở đầu vào. Phần chính của các thiết bị hiện đại cho phép cung cấp điện áp, hình dạng của nó gần giống hình sin. Yêu cầu đặc biệt thấp được đặt ra bởi các sản phẩm có nguồn điện chuyển mạch.
Thiết bị biến áp
Bộ chuyển đổi điện áp có thể chứa máy biến áp. Trong các mạch biến tần, chúng tham gia vào hoạt động của bộ dao động chặn chủ tạo ra các xung có hình dạng gần giống hình chữ nhật. Là một phần của máy phát điện như vậy, một máy biến áp xung được sử dụng. Các cuộn dây của nó được kết nối theo cách để tạo ra một phản hồi tích cực, dẫn đến việc tạo ra các dao động không lấy dấu.
Mạch từ (lõi) được làm bằng hợp kim có công suất từ trường lớn. Do đó, máy biến áp hoạt động ở chế độ không bão hòa. Nhiều loại ferit khác nhau, có các đặc tính này.
Multivibrator đã thay thế máy phát chặn máy biến áp. Chúng sử dụng cơ sở phần tử hiện đại và có độ ổn định tần số cao hơn so với các thiết bị tiền nhiệm. Ngoài ra, trong các mạch multivibrator, việc thay đổi tần số hoạt động của máy phát được thực hiện một cách đơn giản.
Trong các mô hình biến tần hiện đại, máy biến áp hoạt động ở các giai đoạn đầu ra.Thông qua đầu ra từ điểm giữa của cuộn sơ cấp đến các cực thu hoặc cống của bóng bán dẫn được sử dụng trong chúng, điện áp nguồn từ pin được cung cấp. Các cuộn dây thứ cấp được tính toán bằng cách sử dụng tỷ số biến đổi cho hiệu điện thế xoay chiều 220 V. Giá trị này được sử dụng để cung cấp điện cho hầu hết các hộ tiêu dùng trong nước.
Các bài tương tự:
