در این مقاله ما در مورد منبع تغذیه سوئیچینگ رزونانس LLC (SMPS) برای UMZCH بر اساس کنترلر IRS27952 (معروف به IRS27951) صحبت خواهیم کرد و یک روش ساده برای محاسبه همه عناصر برای این منبع تغذیه سوئیچینگ نیز به تفصیل شرح داده خواهد شد. من می خواهم بلافاصله توجه شما را به این واقعیت جلب کنم که فرآیند محاسبه و ساخت یک SMPS رزونانس بسیار پیچیده است و همه نمی توانند با آن کنار بیایند، بنابراین برای آماتورهای رادیویی بی تجربه توصیه نمی شود که ساخت این منبع تغذیه را انجام دهند. نقاط قوت خود را به درستی ارزیابی کنید البته برای ساخت چنین منبع تغذیه ای باید یک اسیلوسکوپ و دستگاهی داشته باشید که به شما امکان اندازه گیری خازن و اندوکتانس (LC متر) را بدهد. روش محاسبه شرح داده شده در مقاله ساده شده است. این مقاله شامل شرح مفصلی از اصل عملکرد مبدل های پالس رزونانس نخواهد بود.

مزایای یک SMPS رزونانس در مقایسه با "مولد پالس کلاسیک" چیست؟ مزایای حالت تشدید عبارتند از تلفات کم و تداخل الکترومغناطیسی (که کنترل و فیلتر کردن آنها بسیار ساده تر است)، تلفات بازیابی کمتر دیودهای یکسو کننده، بار کمتر بر روی تمام عناصر منبع تغذیه، که باعث افزایش قابلیت اطمینان و دوام نسبت به "کلاسیک" می شود. SMPS، توانایی کار در فرکانس های بسیار بالاتر بدون به خطر انداختن کارایی، قابلیت اطمینان یا هزینه. و مهم ترین مزیت: طنین انداز مد است: D

• توان خروجی (تخمینی) = 250 وات
• توان خروجی (حداکثر تست شده) = 276W
• ولتاژ خروجی (محدوده 0 وات تا 276 وات) = +/- 40 ولت (+/-0.1 ولت)
• راندمان (در توان خروجی 276 وات) = 92٪

اسیلوگرام های شکل جریان از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور رزونانس (در مقادیر توان خروجی مختلف):

SMPS توصیف شده دارای یک شروع نرم، محافظت در برابر اتصال کوتاه در بار و تثبیت ولتاژ خروجی است که دقیقاً ولتاژ خروجی مبدل را در کل محدوده توان خروجی در یک سطح حفظ می کند. هنگام کار با توان خروجی تا 200 وات، هیچ یک از عناصر منبع تغذیه گرمایش قابل توجهی وجود ندارد. کلید برق روی رادیاتور نصب نشده بود. با توان خروجی 276 وات، سوئیچ ها به سختی گرم می شوند، اما سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور به طور قابل توجهی شروع به گرم شدن می کند. حفاظت از اتصال کوتاه به درستی کار می کند. هنگامی که خروجی مبدل کوتاه می شود، تولید متوقف می شود، منبع تغذیه به حالت خواب می رود و تا زمانی که اتصال کوتاه از بین برود در آن باقی می ماند. پس از رفع اتصال کوتاه، پس از مدت زمانی مشخص، منبع تغذیه مجدداً راه اندازی شده و در حالت عادی به کار خود ادامه می دهد.

نمودار مدار منبع تغذیه سوئیچینگ رزونانس بر اساس IRS27952:

من به طور مفصل اصل عملکرد مدار را شرح نمی دهم. راه اندازی اولیه مبدل از طریق زنجیره ای از مقاومت های R16، R10، R7 و R6 انجام می شود. منبع تغذیه بیشتر به کنترلر از مدار خود تغذیه (R14، C8، VD4، VD7) ارائه می شود. دیود زنر VD2 ولتاژ تغذیه کنترلر را در همان سطح - 16 ولت حفظ می کند. توجه شما را به این نکته جلب می کنم که IRS27952، بر خلاف مثلا IR2153 و IR2161، دیود زنر داخلی ندارد، بنابراین استفاده از دیود زنر خارجی کاملاً ضروری است، در غیر این صورت کنترل کننده تضمین می شود که شکست. خازن های C3 و C5 در مدار تغذیه IRS27952 موج دار شده و نویز را از بین می برند. زنجیره ای از مقاومت های R1، R2، R3 و R5، R9، R15 برای تخلیه خازن ها پس از قطع برق اصلی به مبدل طراحی شده اند. باید به عناصر زیر توجه ویژه ای داشت: Rfmin، Rfmax، Rfss، Ct، Css - اینها عناصر فرکانس و تنظیم زمان مبدل هستند، رتبه بندی آنها باید برای وظایف خاص شما محاسبه شود، این بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. دیودهای زنر VD10 و VD13 نیز برای ولتاژ خروجی مورد نیاز شما انتخاب می شوند: ولتاژ تثبیت کل دو دیود زنر باید برابر با مقدار محاسبه شده ولتاژ خروجی یک بازو باشد، در این مورد، برای به دست آوردن ولتاژ خروجی +/ -40 ولت، دو دیود زنر 20 ولت استفاده می شود. شاید این تنها چیزی است که می توان در مورد مدار گفت. وقت آن است که به محاسبات بروید.

محاسبه مدار تشدیدبرای محاسبه به یک برنامه نیاز داریم ResonantSMPSاز بسته، نویسنده قدیمی مرد. من فوراً می گویم که روش محاسبه شرح داده شده در زیر ساده شده است و یک چشم با تجربه می تواند برخی از حذفیات را در آن بیابد تا این محاسبه تا حد امکان ساده شود تا حداکثر تعداد افراد آموزش ندیده انجام شود. آماتورهای رادیویی می توانند این SMPS طنین انداز را تکرار کنند. و بنابراین، برنامه را باز کنید و داده های اولیه را وارد کنید:

در مرحله اول، تمام داده های اولیه را مانند تصویر بالا وارد می کنیم (بعداً آنها را اصلاح خواهیم کرد). تنها چیزی که باید خودتان انتخاب کنید ولتاژ خروجی است. در کادر مقابل «ولتاژ اسمی، V»، ولتاژ مورد نیاز خود را وارد کنید. به عنوان مثال، اگر به یک ولتاژ خروجی دوقطبی +/-40V نیاز دارید، سپس 80V (80V=40V+40V) را وارد کنید. تکرار می کنم: لازم است مقادیر دیودهای زنر VD10 و VD13 را انتخاب کنید تا ولتاژ تثبیت کل آنها تقریباً برابر با ولتاژ خروجی SMPS مورد نیاز شما (ولتاژ یک بازو) باشد. یعنی اگر به ولتاژ خروجی +/-40 ولت نیاز دارید، باید از دو دیود زنر 20 ولت استفاده کنید، اگر به عنوان مثال به +/-35 ولت نیاز دارید، سپس از یک دیود زنر VD10 30 ولت و یک دیود زنر VD13 استفاده کنید. 5.1 ولت جریان نامی را از توان خروجی مورد نیاز منبع تغذیه و ولتاژ محاسبه می کنیم. فرض کنید می خواهیم یک SMPS با توان خروجی 200 وات دریافت کنیم، به این معنی که باید 200 وات مورد نظر را بر ولتاژ نامی تقسیم کنیم، در مورد ما 200W/80V، و جریان نامی = 2.5A را دریافت می کنیم - این مقدار را وارد می کنیم. در پنجره برنامه مناسب ما افت مستقیم دیودها را در ولتاژ 1 ولت نشان می دهیم. اگر مقدار دقیق افت ولتاژ در سراسر دیود را می دانید، آن را نشان دهید، اما در هر صورت، می توانید نشان دهید که افت مستقیم در سراسر دیود برابر با یک ولت است، این تقریباً هیچ تأثیری بر دقت محاسبه نخواهد داشت ، بسیار کمتر در عملکرد. بعد، نوع صاف کردن - پل را انتخاب کنید. و قطرهای مورد نظر سیم هایی را که با آنها ترانسفورماتور را می پیچید وارد کنید. قطر سیم نباید بیشتر از 0.5 میلی متر باشد. پس از این، هسته مناسب را انتخاب کنید:

من از یک هسته ETD29 استفاده کردم و بنابراین ردپای روی برد برای این نوع و اندازه هسته ساخته شده است، برد مدار چاپی باید تنظیم شود. و باید هسته ای را انتخاب کنید که با قدرت کلی مطابقت داشته باشد و کل سیم پیچ روی قاب آن قرار گیرد. پس از انتخاب هسته، روی دکمه "محاسبه" کلیک کنید و ببینید چه چیزی به دست آوردیم:

شما بلافاصله باید حداقل مقدار ممکن شکاف غیر مغناطیسی را برابر با آنچه برنامه پیشنهاد می کند (در مورد من 0.67 میلی متر) تنظیم کنید و دوباره دکمه "محاسبه" را فشار دهید. پس از این، ما فقط به یک خط نگاه می کنیم - این "ظرفیت خازن رزونانس" است. برای اینکه زندگی شما را ساده کنیم و وقت و تلاش خود را برای انتخاب یک خازن غیر استاندارد از بین چندین خازن متصل موازی سری، هدر ندهیم، مقدار فرکانس تشدید را در پنجره برنامه مربوطه تغییر می دهیم تا ظرفیت خازن تشدید شود. برابر با مقداری ظرفیت خازنی استاندارد است. در مورد من، ظرفیت خازن رزونانس 28nF است، نزدیکترین مقدار استاندارد 33nF است و ما برای این مقدار تلاش خواهیم کرد.

هنگام دستکاری فرکانس تشدید، مقدار شکاف باید همیشه روی حداقل یا بسیار نزدیک به حداقل مقداری که برنامه پیشنهاد می کند تنظیم شود. من توصیه می کنم یک فرکانس تشدید را در محدوده 85 - 150 کیلوهرتز انتخاب کنید در مورد من، فرکانس تشدید مربوط به ظرفیت رزونانس "مناسب" 90 کیلوهرتز است. تمام مهم ترین اعدادی که باید به خاطر بسپارید، یادداشت کنید، اسکرین شات بگیرید، که در آینده مورد نیاز خواهد بود:

هنگام سیم پیچی ترانسفورماتور به مقادیر مستطیل های قرمز نیاز خواهید داشت. من می خواهم توجه شما را به این واقعیت جلب کنم که تعداد چرخش سیم پیچ ثانویه با مقدار ولتاژ خروجی وارد شده - 80 ولت مطابقت دارد. اگر بخواهیم منبع تغذیه ای با ولتاژ خروجی دوقطبی +/-40 ولت داشته باشیم، باید نه یک، بلکه دو سیم پیچ ثانویه، در این مورد دو سیم پیچ 12-13 دور هر کدام (25 دور حاصل را تقسیم بر دو). برای محاسبات بیشتر، باید به مشخصه انتقال نگاه کنیم (برای انجام این کار، روی دکمه مربوطه در گوشه سمت چپ بالای پنجره برنامه کلیک کنید):

ما مقادیر Fmin و Fmax را به خاطر می آوریم. برای ما آنها برابر هستند: Fmin=54kHz، Fmax=87kHz. برای محاسبات بیشتر به این مقادیر نیاز خواهیم داشت.

محاسبه رتبه بندی تریم IRS27952.در انتهای این مقاله باید فایل را دانلود کنید NominaliObvyazki.xlsx. برای باز کردن آن به مایکروسافت اکسل نیاز دارید. فایل را باز می کنیم و موارد زیر را می بینیم:

تنها چیزی که باقی می ماند این است که Fmin و Fmax ما را که در بالا به دست آمده وارد کنید و تمام رتبه بندی های IRS27952 را دریافت کنید. تنها چیزی که باید انتخاب کنیم ظرفیت خازن های Ct است که مقدار زمان مرده را تعیین می کند. خوشبختانه، این به یک محاسبه نسبتاً پیچیده نیاز دارد که باید بر اساس پارامترهای سوئیچ های مورد استفاده انجام شود، اما از آنجایی که محاسبه ما ساده شده است، توصیه می کنم به سادگی از خازن های Ct استفاده کنید، خازنی با ظرفیت 390-470 pF. این ظرفیت و زمان مرده مربوطه برای جلوگیری از رفتن به حالت سوئیچینگ سخت در هنگام استفاده از اکثر کلیدهای محبوب مانند IRF740، STP10NK60، STF13NM60 و کلیدهای نشان داده شده در مدار 2SK3568 کافی است. مدت زمان بهینه شروع نرم 0.1 ثانیه است، شما می توانید مدت زمان طولانی تری را تا 0.3 ثانیه تنظیم کنید، دیگر منطقی نیست (با ظرفیت خروجی خازن های SMPS تا 10000 µF). ما Fmin و Fmax خود را وارد می کنیم و دریافت می کنیم:

تمام مقادیر لوله کشی (به جز ظرفیت خازن شروع نرم) به طور خودکار به نزدیکترین مقادیر استاندارد گرد می شوند. در اینجا می‌توانید مقادیر واقعی فرکانس‌های حداقل، حداکثر و فرکانس‌های شروع نرم را نیز مشاهده کنید که با رتبه‌بندی استاندارد لوله‌کشی استفاده می‌شود. ظرفیت خازن شروع نرم از چندین خازن، SMD سرامیکی و الکترولیتی تشکیل شده است، برای این کار فضای کافی روی برد مدار چاپی وجود دارد. در این مرحله محاسبه را می توان کامل در نظر گرفت.

اجرای مدار تشدیدمدار تشدید شامل: یک ترانسفورماتور رزونانس، یک ظرفیت رزونانس و یک خفه رزونانس اضافی (در صورت لزوم). ما قبلاً مقدار اسمی ظرفیت رزونانس را می دانیم. خازن تشدید باید یک خازن فیلم باشد، نوع CBB21 یا CBB81، CL21 نیز مجاز است (اما توصیه نمی شود). ولتاژ خازن باید حداقل 630 ولت و ترجیحاً 1000 ولت باشد. این به این دلیل است که حداکثر ولتاژ مجاز روی خازن به فرکانس جریان از طریق خازن بستگی دارد. و اکنون جالب ترین بخش - ترانسفورماتور رزونانس است. برای باد کردن آن، ما تمام داده های اولیه لازم را داریم. چگونه باد کنیم؟ چندین گزینه وجود دارد. گزینه اول: آن را مانند یک ترانسفورماتور معمولی بپیچید - اولیه را در تمام عرض قاب می پیچیم، سپس ثانویه را در تمام عرض قاب می پیچیم (یا برعکس، ابتدا ثانویه، سپس اولیه). گزینه دوم: ثانویه را در کل عرض قاب، و اولیه را بیش از نیم یا یک سوم عرض قاب (یا برعکس - اولیه در کل عرض، و ثانویه بیش از نیم یا یک سوم از عرض قاب بپیچید. عرض قاب). و گزینه سوم: از سیم پیچی مقطعی استفاده کنید، زمانی که سیم پیچ اولیه و ثانویه کاملاً از هم جدا شده اند. برای انجام این کار، به یک قاب برش خاص نیاز دارید یا باید خودتان چنین قاب را بسازید و قاب را با یک پارتیشن پلاستیکی تقسیم کنید.

چرا این است و چه چیزی می دهد؟ گزینه اول ساده ترین است، اما حداقل اندوکتانس نشتی را ارائه می دهد. گزینه دوم برای باد بسیار ناخوشایند است و اندوکتانس نشتی متوسط ​​​​می دهد. گزینه سوم بالاترین و قابل پیش بینی ترین مقدار اندوکتانس نشتی را می دهد، علاوه بر این، راحت ترین روش برای سیم پیچی است. شما می توانید هر یک از گزینه ها را انتخاب کنید. هنگامی که در مورد گزینه سیم پیچ تصمیم گرفتید و تعداد چرخش های مورد نیاز سیم پیچ های اولیه و ثانویه را پیچیدید، باید اندوکتانس نشتی حاصل از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور حاصل را تغییر دهید. برای انجام این کار، شما باید یک ترانسفورماتور را جمع آوری کنید. در این مرحله نیازی به چسباندن قسمت‌هایی از هسته و ایجاد شکاف نیست (القایی نشتی به اندازه شکاف، وجود یا عدم وجود آن بستگی ندارد)، کافی است به طور موقت هسته را با نوار الکتریکی سفت کنید. لازم است با استفاده از لحیم کاری، تمام پایانه های سیم پیچ ثانویه به طور قابل اعتماد به یکدیگر متصل شوند و اندوکتانس سیم پیچ اولیه اندازه گیری شود. مقدار اندوکتانس حاصل، اندوکتانس نشتی سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور خواهد بود. فرض کنید یک اندوکتانس نشتی 50 μH دریافت می کنید. ما مقدار به دست آمده را با مقدار محاسبه شده Lr که در بالا محاسبه کردید مقایسه می کنیم:

درست نشد! ما به 94 µH نیاز داریم، اما 50 µH دریافت کردیم. چه باید کرد؟ نکته اصلی این است که وحشت نکنید! این اتفاق می افتد، قطعا برای شما اتفاق خواهد افتاد و کاملا طبیعی است. یک چوک رزونانس اضافی به ما کمک می کند تا این اختلاف را از بین ببریم. اما، اگر فراموش نکرده باشید، دقیقاً در بالا در مورد سه گزینه برای سیم پیچی ترانسفورماتور نوشتم؟! بنابراین، روش اول کمترین اندوکتانس نشتی را ارائه می دهد و با استفاده از آن، شما تضمین می کنید که به یک سلف اضافی نیاز دارید. گزینه دوم یک اندوکتانس نشتی متوسط ​​را ارائه می دهد و به احتمال زیاد شما همچنان به چوک نیاز خواهید داشت، اما نه با اندوکتانس بزرگ مانند استفاده از گزینه اول. اما در مورد استفاده از گزینه سوم، می توان بلافاصله بدون استفاده از چوک رزونانس اضافی، اندوکتانس اتلاف لازم سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور را بدست آورد. اندوکتانس نشتی مورد نیاز، با گزینه سیم پیچ سوم، با انتخاب صحیح نسبت عرض سیم پیچ سیم پیچ اولیه و ثانویه به دست می آید. حتی ممکن است خوش شانس باشید و بتوانید عرض سیم پیچ اولیه و ثانویه را حدس بزنید و بلافاصله اندوکتانس نشتی مورد نظر را بدست آورید (همانطور که برای من اتفاق افتاد). اما اگر بدشانس هستید و اندوکتانس نشتی اندازه گیری شده و مقدار محاسبه شده مورد نیاز مطابقت ندارند، باید از یک چوک رزونانس اضافی استفاده کنید. اندوکتانس سلف باید برابر باشد با: مقدار محاسبه شده Lr منهای مقدار واقعی حاصل از اندوکتانس نشتی سیم پیچ اولیه. در مورد ما: 94 µH-50 µH = 44 µH - این دقیقاً همان چیزی است که اندوکتانس چوک رزونانس اضافی باید باشد که به صورت Lr در نمودار و روی تخته نشان داده شده است. از چه چیزی استفاده کنیم؟ بهتر است روی یک حلقه ساخته شده از مواد -2 یا -14 باد کنید.

برای باد کردن یک چوک رزونانس، می توان از حلقه های فریت (سبز یا آبی) نیز استفاده کرد، اما همیشه با شکاف. اندازه شکاف به صورت دلخواه انتخاب می شود. برای حلقه های ساخته شده از مواد -2 و -14، نیازی به فاصله نیست. لازم است چوک رزونانس را با همان سیم ها و همان تعداد هسته سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور بپیچید. تعداد چرخش ها باید به گونه ای باشد که مقدار اندوکتانس مورد نیاز را به دست آورد، در مورد ما 44 μH. و هنگامی که سلف (در صورت لزوم) و ترانسفورماتور تشدید زخمی می شوند، لازم است که اندوکتانس سیم پیچ اولیه آن را به مقدار محاسبه شده تنظیم کنید. در بالا، قبلاً محاسبه کرده ایم که اندوکتانس کل سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور باید چقدر باشد. اگر اندوکتانس نشتی واقعی با مقدار محاسبه شده اندوکتانس تشدید مطابقت داشته باشد و نیازی به چوک رزونانس اضافی نباشد، اندوکتانس سیم پیچ اولیه، با انتخاب اندازه شکاف در هسته ترانسفورماتور، به مقدار محاسبه شده تنظیم می شود:

یعنی لازم است به تدریج فاصله بین قطعات هسته ترانسفورماتور افزایش یابد تا زمانی که اندوکتانس اندازه گیری شده سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور برابر با مقدار محاسبه شده ما - 524 μH شود. اما این فقط در صورتی است که از چوک رزونانس اضافی استفاده نشود. اگر یک چوک اضافی وجود داشته باشد، باید اندوکتانس این چوک اضافی را از مقدار محاسبه شده اندوکتانس کل سیم پیچ اولیه کم کرد. در مورد ما، معلوم می شود 524 µH-44 µH = 480 µH، این دقیقاً همان چیزی است که اندوکتانس سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور ما باید باشد. اندوکتانس سیم پیچ اولیه با باز بودن سیم پیچ های ثانویه اندازه گیری می شود. پس از رسیدن به مقدار اندوکتانس مورد نیاز سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور، ترانسفورماتور و چوک رزونانسی را می توان آماده در نظر گرفت و محاسبه کامل می شود.

چگونه مطمئن شویم که همه چیز درست شده است و SMPS حاصل واقعاً طنین انداز است؟ استفاده از اسیلوسکوپ برای مشاهده شکل جریان از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور ضروری است. برای انجام این کار، در صورت وجود یک چوک رزونانس اضافی، یک سیم پیچ آزمایشی موقت از 2-3 دور سیم نازک دور آن پیچیده می شود، روی یک مقاومت با مقاومت 330-750 اهم بارگذاری می شود و یک اسیلوسکوپ به این سیم پیچ متصل می شود. . شکل فعلی باید سینوسی یا نزدیک به سینوسی باشد (تقریباً همان چیزی است که در شکل موج من در بالا نشان داده شده است). اگر چوک رزونانسی وجود نداشته باشد، ترانسفورماتور جریان به طور موقت در جای خود نصب می شود. این شامل یک حلقه فریت با سیم پیچی حاوی 40-50 دور سیم نازک است که با یک مقاومت 330-750 اهم بارگذاری شده است که یک اسیلوسکوپ به آن متصل است و یک سیم پیچ دوم یک دور که به جای رزونانس وصل می شود. خفه کردن.

چند تصویر:

در پایان مقاله، من می خواهم از شما به خاطر ریز مدارهای IRS27952 و سایر عناصر SMD که برای آزمایش ها ارائه شده اند تشکر کنم!

با تشکر از توجه شما!

فهرست عناصر رادیویی

تعیین	تایپ کنید	فرقه	تعداد	توجه داشته باشید	خرید کنید	دفترچه یادداشت من
	LLC رزونانس SMPS بر اساس IRS27952
R6	مقاومت	0 اهم	1	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R4، R11، R13	مقاومت	4.7 اهم	3	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R8، R12	مقاومت	22 اهم	2	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R17	مقاومت	750 اهم	1	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R18، R19	مقاومت	24 کیلو اهم	2	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R1، R2، R3، R5، R9، R15	مقاومت	120 کیلو اهم	6	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R7، R10، R16	مقاومت	270 کیلو اهم	3	SMD1206		به دفترچه یادداشت
R14	مقاومت	4.7 اهم	1	خروجی 0.25 وات		به دفترچه یادداشت
Rfmin	مقاومت	*	1	SMD1206		به دفترچه یادداشت
Rfss	مقاومت	*	1	SMD1206		به دفترچه یادداشت
Rfmax	مقاومت	*	1	خروجی 0.25 وات		به دفترچه یادداشت
C2	خازن فیلم	100 nF	1	CL21، 400 ولت		به دفترچه یادداشت
C4، C7	خازن فیلم سرکوب کننده صدا	100 nF	2	X2، 275 ولت		به دفترچه یادداشت
C8	خازن سرامیکی	1 nF	1	630/1000 ولت		به دفترچه یادداشت
C6، C5	خازن سرامیکی	100 nF	2	SMD1206، 50 ولت		به دفترچه یادداشت
C11، C12، C13، C14، C15، C16	خازن سرامیکی	1 µF	6	SMD1206، 50 ولت		به دفترچه یادداشت
C3		10 µF	1	25 ولت		به دفترچه یادداشت
C1	خازن الکترولیتی	220 µF	1	400 ولت

تکنولوژی MICOR نسل جدید منابع تغذیه مبتنی بر پدیده رزونانس

این روش با استفاده از مدولاسیون عرض پالس (PWM)، پاسخی به جستجوی یک منبع تغذیه تنظیم‌شده تقریباً کامل است. مشخص است که در یک منبع پالسی سوئیچ یا روشن یا خاموش است و کنترل با اتلاف توان صفر انجام می شود، بر خلاف یک تثبیت کننده خطی، که در آن تثبیت به دلیل اتلاف توان در عنصر عبور اتفاق می افتد. در کاربردهای دنیای واقعی، PWM به دلیل فرکانس سوئیچینگ پایین تر، مانند در محدوده 20-40 کیلوهرتز، یک رویکرد معقول برای سوئیچینگ بدون تلفات ارائه می دهد. اگر از طرف دیگر به وضعیت نگاه کنید، می توانید بگویید که چرا این محدوده فرکانس برای مدت طولانی محبوب بوده است.

از روزهای اولیه تثبیت PWM، طراحان سعی کرده اند به سمت فرکانس های بالاتر حرکت کنند زیرا می توانند اندازه، وزن و هزینه هسته مغناطیسی و خازن های فیلتر را کاهش دهند.

فرکانس های سوئیچینگ بالا مزایای دیگری نیز دارند. با استفاده از فرکانس های بالاتر، می توان انتظار کاهش تداخل رادیویی و نویز الکترومغناطیسی را داشت. مشکلات کمتری با محافظ، جداسازی، عایق کاری و محدودیت در مدار وجود دارد. همچنین می‌توانید انتظار زمان‌های پاسخ‌دهی سریع‌تر و همچنین امپدانس خروجی و ریپل کمتر را داشته باشید.

مانع اصلی استفاده از فرکانس های بالاتر، دشواری عملی ایجاد سوئیچ های سریع و به اندازه کافی قدرتمند بود. با توجه به اینکه قطع و وصل آنی کلید غیرممکن است، در هنگام کلید زنی ولتاژ روی آن وجود دارد و در عین حال جریان از آن عبور می کند. به عبارت دیگر، نوسانات ذوزنقه ای به جای نوسانات مربعی، فرآیند سوئیچینگ را مشخص می کند. این به نوبه خود منجر به تلفات سوئیچینگ می شود که از نظر تئوری راندمان بالای یک کلید ایده آل را که بلافاصله روشن می شود، مقاومت روشنی صفر دارد و فورا خاموش می شود، خنثی می کند. در شکل 1 حالت PWM و سوئیچینگ را در حالت تشدید مقایسه می کند که با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

با توجه به موارد فوق، بدیهی است که یک کلید ایده آل در حین روشن بودن نباید افت ولتاژی داشته باشد. همه این ملاحظات نشان می دهد که راندمان بالا یک هدف دست نیافتنی بود، به ویژه در فرکانس های سوئیچینگ بالا، تا زمانی که پیشرفت در ایجاد دستگاه های نیمه هادی سوئیچینگ حاصل شد.

همچنین لازم به ذکر است که در عین حال پیشرفت در ایجاد سایر دستگاه ها مانند دیودها، ترانسفورماتورها و خازن ها مورد نیاز بود.

ما باید به کارگران در تمام زمینه های فناوری ادای احترام کنیم: فرکانس سوئیچینگ هنگام استفاده از PWM به 500 کیلوهرتز افزایش یافت. با این حال، در فرکانس های بالاتر، مثلاً 150 کیلوهرتز، بهتر است روش دیگری را در نظر بگیرید. بنابراین، به حالت رزونانس عملکرد منبع برق می رسیم.

منبع تغذیه تثبیت شده با استفاده از حالت رزونانس واقعاً نشان دهنده یک جهش بزرگ در فناوری است. اگرچه باید گفت که استفاده از پدیده های تشدید در اینورترها، مبدل ها و منابع تغذیه مقدم بر عصر نیمه هادی ها است. معلوم شد که هنگام استفاده از پدیده های رزونانس اغلب می توان نتایج خوبی به دست آورد.

به عنوان مثال، در اولین تلویزیون ها، ولتاژهای بالای لازم برای لوله تصویر با استفاده از منبع تغذیه فرکانس رادیویی به دست می آمد.

این یک ژنراتور موج سینوسی لوله خلاء بود که در فرکانس 150 تا 300 کیلوهرتز کار می کرد، که در آن افزایش ولتاژ متناوب در یک ترانسفورماتور فرکانس رادیویی تشدید به دست آمد. به این ترتیب، مدارهای مشابه هنوز برای تولید ولتاژ حداقل چند صد هزار ولت برای اهداف مختلف صنعتی و تحقیقاتی استفاده می شوند. ولتاژهای بالاتر اغلب از طریق استفاده ترکیبی از عملکرد رزونانس و یک ضرب کننده ولتاژ دیود به دست می آید.

مدتهاست که مشخص شده است که مدارهای خروجی رزونانس اینورتر عملکرد موتورهای الکتریکی و تجهیزات جوشکاری را تثبیت می کند. به طور معمول، یک سیم پیچ با اندوکتانس بالا به قطع شدن سیم منتهی شده از منبع ولتاژ DC به اینورتر متصل می شد. در این حالت، اینورتر در رابطه با بار به عنوان منبع جریان رفتار می کند که رعایت شرایط وجود پدیده های تشدید را آسان می کند. در این مورد، صحیح تر است که اینورترهای تریستور موجود را شبه تشدید بنامیم: مدار نوسانی به طور دوره ای تحت تحریک شوک قرار می گیرد، اما هیچ نوسان مداومی وجود ندارد. بین پالس های تحریک، مدار نوسانی انرژی ذخیره شده را به بار آزاد می کند.

از موارد فوق واضح است که استفاده گسترده از حالت عملکرد رزونانس پس از ایجاد آی سی های کنترل تخصصی آغاز شد. این آی سی ها طراحان را از مشکلات خرابی که به ناچار با تمایل به استفاده از حالت رزونانس در فرکانس های چند صد کیلوهرتز یا چندین مگاهرتز همراه است، رها کردند، جایی که اندازه قطعات کوچک می تواند کاهش قابل توجهی در اندازه، وزن و هزینه ایجاد کند.

در سال 2010، متخصصان ما تعدادی دستگاه جوش برای جوشکاری قوس دستی با استفاده از سیستم عامل تشدید ایجاد کردند: Handy-190، Handy-200، X-350 Storm (شکل 2).

در حال حاضر ماشین آلات جوشکاری نیمه اتوماتیک و اتوماتیک بر اساس این فناوری طراحی می شوند (شکل 3).

چنین تجهیزاتی دارای تعدادی مزیت فن آوری است:

• مشخصه ولتاژ جریان خارجی تقریباً "ایده آل" منبع برق ، قوس الاستیک تر و نرم تر به دلیل ساختار کنترل رزونانس.
• احتراق قابل اعتماد و جوش راحت برای انواع الکترودها؛
• راندمان به طور قابل توجهی بالاتر (مصرف برق کمتر)؛
• امکان کنترل دقیق تر انتقال قطرات به دلیل پاسخ آنی (1.5 مگاهرتز) مدار کنترل به اغتشاشات خارجی (قوس) و در نتیجه کاهش قابل توجه پاشش، سوزاندن پایدار قوس جوشکاری در تمام موقعیت های فضایی .

برنج. 1. اسیلوگرام هایی که تفاوت بین PWM (چپ) و حالت تشدید (راست) را نشان می دهد. با PWM، تلفات سوئیچینگ به دلیل عبور همزمان جریان از سوییچ و وجود ولتاژ در آن رخ می دهد.

توجه داشته باشید که این وضعیت در حالت کار رزونانس وجود ندارد که از مدولاسیون فرکانس (FM) برای تثبیت ولتاژ استفاده می کند.

برنج. 2. Handy-190 Micor

برنج. 3. مدار اصلی مبدل تشدید

این منبع ولتاژ بالا خیلی وقت پیش ساخته شد، اما من آن را در قفسه پیدا کردم و تصمیم گرفتم آن را توصیف کنم. این عملاً یک نیم پل معمولی است (در شبکه آنها توده بزرگ) در IR2153 به استثنای چند نکته.

اولاً، ترانسفورماتور خط در اینجا با فرکانس تشدید کار می کند، به این معنی که ولتاژ بسیار بالایی تولید می کند. برای جلوگیری از شکستن لاینر، نباید بدون بار روشن شود! من فکر می کنم باید یک برقگیر محافظ بسازیم.

ثانیاً ، ترانزیستورهای "سنگین" (stw29nk50 ، چنین مواردی وجود داشتند) که برای چنین مدارهایی کاملاً غیرمعمول هستند در فرکانس نسبتاً بالا - حدود 120 کیلوهرتز استفاده می شوند. به منظور فعال کردن IR2153 برای کنترل آنها، بافرهایی معرفی شده اند. و در کل IR2153 تا حد امکان تخلیه می شود. تثبیت ولتاژ خارجی است، بافرها نیز خارجی هستند. زندگی میکروها به یک افسانه تبدیل شده است)

ثالثاً IR2153 پس از راه‌اندازی خود را روشن می‌کند. گرمایش مقاومت R4 تا حد زیادی کاهش می یابد و می تواند جریان بیشتری را به دروازه ها ارسال کند. مزیت دیگر این روش این است که اگر خروجی های منبع برای مدت طولانی اتصال کوتاه داشته باشند، منبع تغذیه ir2153 از آستانه پاسخ UVLO پایین بیاید، خاموش می شود و به طور دوره ای توسط مقاومت شبکه روشن می شود. بنابراین، احتمال حذف از اتصال کوتاه تقریباً صفر است.

طرح (قابل کلیک)

تعداد چرخش در اصلی 45 است، در سیم پیچ منبع تغذیه IR - 4.

ترانزیستورها در بالای رادیاتور قرار می گیرند.

مدار مونتاژ شده

خود آستر نمی خواست داخل بدنه قرار بگیرد، بنابراین مجبور شدم بدنه را کمی سوهان کنم و برای اینکه زیبا به نظر برسد، یک کلاه قرمز با علامت تعجب بزرگ درست کردم رعد و برق))

مصرف برق - 120 وات، اتصال کوتاه. می تواند بارها را بدون مشکل تحمل کند.

ویدیو

به نظر می رسد برادرم به این موضوع عادت کرده است که دوربینش را برمی دارم تا از کاردستی هایم عکس بگیرم. بنابراین، اینجاست:

چرا قوس اینقدر مرده است؟ هنگامی که ظاهر می شود، نیم پل از رزونانس خارج می شود و به همین دلیل قدرت خروجی کاهش می یابد. همیشه می توان با کاهش فرکانس کاری و کاهش تعداد چرخش، توان را افزایش داد. خوشبختانه ترانزیستورها این امکان را به شما می دهند.

ماهیت اختراع: در یک منبع تغذیه تشدید کننده حاوی یک واحد یکسو کننده، خازن های فاز متصل در سمت AC و یک اندوکتانس متصل به خروجی واحد یکسو کننده، خازن های فاز به صورت سری با ورودی های مربوطه یکسو کننده متصل می شوند. واحد. 3 بیمار

این اختراع مربوط به مهندسی برق است، به ویژه به دستگاه هایی برای تغذیه یک تخلیه قوس الکتریکی. در حال حاضر، تعداد قابل توجهی از طرح های منابع قدرت برای جوشکاری و قوس پلاسما توسعه یافته است که هم در طراحی مدار و هم در اصل عملکرد با یکدیگر متفاوت هستند. برای تغذیه یک تخلیه قوس، منابعی با ویژگی های شدید سقوط یا عمودی (منبع جریان) اغلب استفاده می شود. از نظر راه حل های مداری، منابع با چوک های اشباع، منابع روی دستگاه های کنترل شده و منابع پارامتری عمدتاً گسترده شده اند (A. V. Donskoy, V. S. Klubnikin. فرآیندها و تاسیسات الکتروپلاسما در مهندسی مکانیک. L. Mechanical Engineering, 1979, 164). تاسیسات قوس با چوک های اشباع به دلیل سادگی و قابلیت اطمینان آنها در کار بسیار گسترده شده است. مشخصه خارجی با مغناطیس زدایی چوک های اشباع تشکیل می شود. تاسیسات الکتریکی قوس الکتریکی روی دستگاه‌های کنترل‌شده اغلب منابع انرژی را روی دریچه‌های تریستور کنترل‌شده نشان می‌دهند. جریان عملیاتی چنین منابعی توسط زاویه شلیک سوپاپ تعیین می شود که منجر به نیاز به نصب چوک های صاف کننده در مدار DC می شود. از معایب منابع تغذیه مبتنی بر شیرهای نیمه هادی کنترل شده با زاویه باز می توان به اینرسی ناشی از عملکرد همزمان شیرهای کنترل شده با ولتاژ تغذیه، کاهش ضریب توان، ریپل قابل توجه و تاثیر بر شبکه تغذیه به ویژه در شرایط کم اشاره کرد. بارها با تنظیم عمیق، این کاستی ها می توانند منجر به اختلال در فرآیند تکنولوژیکی و سوختن ناپایدار قوس شوند (A. V. Donskoy, V. S. Klubnikin. Electroplasma processes and installs in mechanical engineering. L. Mechanical Engineering, 1979, 168 pp.). منابع تغذیه دشارژ قوس پارامتریک بر روی عناصر القایی-خازنی غیر فعال ساخته شده اند. همانطور که مطالعات نشان داده است، ورود عناصر راکتیو به مدار، در حالی که کمی راندمان نصب را کاهش می دهد، تثبیت جریان خوب، ضریب توان بالا و تأثیر ضعیف منبع تغذیه بر شکل ولتاژ شبکه تغذیه را فراهم می کند. نوع منابع مورد بررسی می تواند به طور گسترده در تاسیسات قوس الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد (B. E. Paton et al. Plasma processes in metalurgy and technology of inorganic Materials. M. Nauka, 1973, 244 pp.). معایب اصلی چنین تاسیساتی شامل پیچیدگی تنظیم است که می تواند به سه روش انجام شود: تغییر صاف در ولتاژ تغذیه، طراحی شده برای توان خروجی کامل، که فقط برای تاسیسات کم مصرف قابل قبول است. تغییر همزمان در اندوکتانس و ظرفیت عناصر راکتیو که از نظر فنی اجرای آن دشوار است و عدم تعادل راکتانس های القایی و خازنی به شدت خواص تثبیت کننده مدار را بدتر می کند. با تغییر نسبت تبدیل ترانسفورماتور قدرت، به عنوان مثال، با تغییر تعداد دور (A. V. Donskoy، V. S. Klubnikin، فرآیندها و تاسیسات الکتروپلاسما در مهندسی مکانیک. L. مهندسی مکانیک، 1979، 170 ص). یک منبع جریان مستقیم شناخته شده است که حاوی یک ترانسفورماتور با سیم پیچ اولیه و حداقل یک سیم پیچ ثانویه است، سیم پیچ اولیه به منبع جریان متناوب متصل می شود، سیستمی از خازن ها که به موازات سیم پیچ ثانویه متصل می شوند. راکتانس خازنی سیستم خازن برابر با راکتانس القایی سیم پیچ ثانویه است. این یک مدار القایی-خازنی تشدید کننده ایجاد می کند. یک دستگاه خاص سیگنال خروجی را که از مدار می آید به یک سیگنال ثابت تبدیل می کند (پتنت ایالات متحده N 4580029، کلاس B 23K 9/00). شکل 1 یک نمودار شماتیک از یک منبع تغذیه شناخته شده را نشان می دهد. منبعی که از طریق یک ترانسفورماتور T به شبکه تغذیه متصل است، شامل یک سیم پیچ ثانویه L 2، یک سیستم خازن C، یک یکسو کننده B، یک چوک L، یک بار R است. تشکیل یک مشخصه سقوط I-V یک دستگاه شناخته شده است. با شنت کردن یک سیستم خازن انجام می شود با تغییر مقدار مقاومت بار و در R 0 ظرفیت مدار وجود ندارد، شرایط رزونانس نقض می شود، مقاومت کل مدار افزایش می یابد و مقدار جریان اتصال کوتاه را محدود می کند. . افزایش مقاومت بار منجر به افزایش جریان شارژ خازن ها و افزایش متناظر ولتاژ می شود. شرط لازم برای عملکرد دستگاه شناخته شده برابری مقاومت های القایی و خازنی مدار نوسانی است. با این حال، مشخص است که اگر مقاومت های القایی و خازنی برابر باشند، جریان در مدار تنها با مقاومت فعال کل مدار تعیین می شود و می تواند به مقادیر قابل توجهی برسد. به ویژه، این باید در مقدار افزایش یافته جریان بدون بار بیان شود. ویژگی بعدی دستگاه شناخته شده کاهش راندمان منبع تغذیه است، زیرا به موازات جریان حذف شده از دستگاه یکسو کننده، جریان شارژ مجدد سیستم خازن C و تلفات انرژی مربوطه وجود دارد. بدیهی است که اندوکتانس L برای صاف کردن موج ها در نظر گرفته شده است، زیرا برای مدار سه فاز دستگاه شناخته شده، اندوکتانس L 1 ارائه نشده است. هدف از این اختراع ساده کردن مدار و بهبود بازده عملیاتی است. این هدف با این واقعیت حاصل می شود که در یک منبع تغذیه تشدید کننده حاوی یک واحد یکسو کننده، خازن های فاز متصل در سمت AC و یک اندوکتانس متصل به ورودی واحد یکسو کننده، خازن های فاز به صورت سری با ورودی های مربوطه متصل می شوند. واحد یکسو کننده منبع تغذیه پیشنهادی (برای گزینه منبع تغذیه تک فاز) در شکل نشان داده شده است. 2 و شامل یک خازن C، یک بلوک یکسو کننده B، یک اندوکتانس L، یک بار R (شکاف قوس) است. عملکرد دستگاه پیشنهادی بر اساس برهمکنش ولتاژ در سراسر راکتانس خازنی خازن C و ولتاژ در سراسر اندوکتانس L است که برای جریان مستقیم روشن می شود و با استفاده از عنصر کلید B انجام می شود که جریان متناوب را تبدیل می کند. به جریان مستقیم هنگامی که شکاف قوس اتصال کوتاه می شود، حداکثر مقدار جریان در مدار برقرار می شود. در این حالت، اندوکتانس متصل شده از طریق جریان مستقیم یک چوک صاف کننده است. موج جریان اصلاح شده ناچیز است، مقاومت سلف عمدتاً توسط مقاومت فعال سیم پیچ تعیین می شود. بنابراین، افت ولتاژ در سراسر سلف ناچیز است، و افت ولتاژ اصلی در خازن C رخ می دهد، که مقاومت آن جریان اتصال کوتاه را تعیین می کند. هنگامی که یک شکاف قوس تشکیل می شود، مقاومت فعال مدار به شدت افزایش می یابد و جریان سلف را کاهش می دهد. از آنجایی که مقدار ریپل روی سلف به طور معکوس به نسبت /L/R وابسته است، جایی که فرکانس چرخه‌ای، اندوکتانس L، مقاومت بار R است (I. I. Belopolsky. منابع تغذیه برای دستگاه‌های رادیویی. M. Energia، 1971، 92 pp. ، سپس افزایش مقاومت منجر به افزایش ریپل، یعنی یک جزء متناوب در ولتاژ اعمال شده به سلف می شود. کاهش جریان با افزایش شکاف قوس منجر به کاهش ولتاژ خازن می شود، زیرا U c X c I، که در آن Uc ولتاژ در سرتاسر ظرفیت است، Xc راکتانس خازنی است، I جریان است. از طریق خازن با توجه به این واقعیت که ولتاژهای دو سویه اندوکتانس و خازن خارج از فاز هستند، راکتانس کلی مدار کاهش می یابد. بنابراین، افزایش مقاومت با افزایش شکاف قوس منجر به کاهش راکتانس و افزایش ولتاژ در سرتاسر دومی می شود. در شکل شکل 3 نمودارهای زمان بندی عملکرد منبع تغذیه را نشان می دهد، که در آن i R منحنی جریان بار است، i 1، i 2 منحنی های جریان یکسو کننده، U R ولتاژ بار، U L ولتاژ اندوکتانس، U c ولتاژ خازن، و منحنی های جریان خازن برای یک شبکه تامین سه فاز، اصل عملیات مشابه است. یکی از ویژگی های متمایز منبع راه حل مدار پیشنهادی، توانایی کار بدون ترانسفورماتور است، در حالی که دستگاه یک مشخصه جریان-ولتاژ صلب مدار را بدون خطر اتصال کوتاه به یک مشخصه ولتاژ شدید تبدیل می کند و مصرف برق را بسته به آن محدود می کند. در مورد شرایط احتراق تخلیه. در مدار پیشنهادی هیچ مدار نوسانی برای تامین جریان متناوب وجود ندارد و جریانی که از بلوک خازن‌های C می‌گذرد با جریان عملیاتی منبع تغذیه مطابقت دارد. همانطور که مطالعات عملی دستگاه پیشنهادی نشان داده است، ولتاژ در سراسر شکاف قوس با افزایش طول آن و قدرت الکتریکی چندین بار به دلیل توزیع مجدد ولتاژها بر روی عناصر راکتیو منبع تغذیه تغییر می‌کند. مطالعات در محدوده جریان از 5 تا 100 آمپر، ولتاژ بدون بار 220 ولت انجام شده است. عملکرد منبع با پایداری بالای تخلیه قوس مشخص می شود، راندمان به دست آمده بیش از 80٪ است اگر نیاز به تغییر باشد. ولتاژ عملیاتی، استفاده از ترانسفورماتور بدون نشتی، برخلاف دستگاه شناخته شده، مجاز است که کارایی منبع تغذیه را افزایش می دهد.

مطالبه

یک منبع برق تشدید کننده با یک مشخصه خارجی شیب دار، شامل یک واحد یکسو کننده، خازن های فاز متصل در سمت AC، و یک اندوکتانس متصل به خروجی واحد یکسو کننده، مشخص می شود که خازن های فاز به صورت سری با ورودی های مربوطه متصل می شوند. واحد یکسو کننده

این مقاله بر اساس مطالب ارسالی تهیه شده است الکساندر آلمانوویچ سمنوف، مدیر شرکت علمی و تولیدی روسیه-مولداوی "الکون"، کیشیناو. مهندس ارشد شرکت نیز در تهیه مقاله شرکت داشت الکساندر آناتولیویچ پنین. الکساندر ژرمانوویچ می نویسد:
وی ادامه داد: ما با تخصص در زمینه منابع تغذیه موفق به ایجاد روشی برای ساخت مبدل های تشدید با تنظیم عمیق پارامترهای خروجی شدیم که با آنچه تاکنون شناخته شده بود متفاوت است. یک پتنت بین المللی برای این روش دریافت شد. مزایای روش بیشتر است. به طور کامل در هنگام ساخت منابع قدرتمند - از 500 تا ده ها کیلووات - این مبدل نیازی به مدارهای حفاظتی سریع در برابر مدارهای کوتاه در خروجی ندارد زیرا عملاً هیچ وقفه ای در جریان سوئیچ وجود ندارد از آنجایی که مبدل از نظر فیزیکی (بدون بازخورد) منبع جریان است، امکان انتقال آن به خازن فیلتر یکسو کننده شبکه به خروجی مبدل وجود دارد. 0.92-0.96 بسته به بار، فرکانس مدار رزونانس را تغییر نمی دهد، و این امکان را به شما می دهد تا به طور موثر تابش مبدل را در تمام جهات فیلتر کنید - ایستگاه های حفاظت کاتدی برند الکون. توان 600، 1500، 3000 و 5000 وات. بازده در حالت اسمی در سطح 0.93-095 است. SKZ تست های صدور گواهینامه را در NPO "VZLET" گذراند. یک پیاده سازی کند و طولانی وجود دارد. همه اینها قابل قبول بودن این ایده را تایید می کند. با این حال، به نظر من برای دستیابی به موفقیت تجاری، باید این ایده را رایج کرد تا توجه به آن جلب شود.»
خوب، کمک به همکاران همیشه خوشحال کننده است، به خصوص که ایده زیربنایی محصولات Elcon جدید است.

در حال حاضر، دستگاه‌ها و دستگاه‌های الکترونیک قدرت که برای استفاده حرفه‌ای ساخته شده‌اند، به طور فعال با توجه به معیارهایی مانند وزن، ابعاد، کارایی، قابلیت اطمینان و هزینه بهینه‌سازی می‌شوند. این الزامات به طور پیوسته سخت‌تر می‌شوند، یعنی مشتری می‌خواهد دستگاهی با حداقل ابعاد و وزن و در عین حال با راندمان بالا، قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم داشته باشد.

به منظور بهبود خواص مصرف کننده محصولات، باید به اقدامات شناخته شده متوسل شد: افزایش فرکانس های عملیاتی تبدیل، کاهش تلفات برق در عناصر قدرت، کاهش یا حذف اضافه بارهای دینامیکی در قسمت قدرت مدار. اغلب این اقدامات با یکدیگر تناقض دارند و برای دستیابی به نتایج معین، توسعه‌دهنده سازش‌هایی را انجام می‌دهد که گاهی اوقات بسیار دشوار است. بنابراین، بهینه سازی بیشتر پارامترهای فناوری مبدل تنها با تغییر به اصول جدید برای ساخت این دستگاه ها امکان پذیر است.

برای درک اینکه چگونه روش تنظیم ولتاژ ارائه شده توسط Elcon اساساً متفاوت است و چه چیز جدیدی در آن نهفته است، ابتدا اجازه دهید در مورد طراحی سنتی رگولاتورها صحبت کنیم. مبدل های DC-DC (مبدل های DC/DC)، که کلاس قابل توجهی از دستگاه ها در زمینه الکترونیک قدرت هستند، به طور سنتی بر اساس طرح زیر ساخته می شوند: لینک اولیه ولتاژ DC را به ولتاژ متناوب فرکانس بالا تبدیل می کند. لینک ثانویه ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم تبدیل می کند. مبدل معمولاً حاوی یک تنظیم کننده است که ولتاژ DC خروجی را کنترل می کند یا آن را در سطح مورد نیاز حفظ می کند.

تبدیل فرکانس بالا را می توان با استفاده از مدارهای مختلف انجام داد، اما اگر در مورد مدارهای فشار کش صحبت کنیم، می توان دو نوع را نام برد: مدارهایی با شکل مستطیلی جریان کلید برق و مدارهای تشدید کننده با سینوسی (یا شبه سینوسی) ) شکل جریان سوئیچ.

راندمان عملیاتی مبدل ها تا حد زیادی با تلفات سوئیچینگ دینامیکی در عناصر قدرت هنگام تعویض مقادیر جریان عملیاتی تعیین می شود. تجربه توسعه مبدل هایی با توان بیش از 100 وات نشان می دهد که کاهش این تلفات عمدتاً از طریق استفاده از عناصر سوئیچینگ (ترانزیستور) با زمان سوئیچینگ کم و با تشکیل مسیر سوئیچینگ صحیح امکان پذیر است. البته پایه عنصر فعلی دارای ویژگی های دینامیکی نسبتاً بالایی است، اما با این وجود، آنها هنوز از ایده آل فاصله دارند. بنابراین، محدودیت های تکنولوژیکی اغلب منجر به اضافه ولتاژ قابل توجهی در عناصر مدار قدرت می شود، که به این معنی است که قابلیت اطمینان کلی مبدل کاهش می یابد.

تشکیل مسیر صحیح سوئیچینگ یک کار مهم است که می تواند اضافه ولتاژ سوئیچینگ را نیز به میزان قابل توجهی کاهش دهد. این روش با توزیع مجدد انرژی بین بخش قدرت واقعی عنصر سوئیچینگ (سوئیچ ترانزیستور) و عنصر شکل دهنده، سوئیچینگ "نرم" نامیده می شود. کاهش تلفات به دلیل بازگشت انرژی انباشته شده آنها اتفاق می افتد. به یاد بیاوریم که نمایندگان شناخته شده عناصر تشکیل دهنده انواع مدارهای RCD، مقاومت های میرایی، اسنابر و غیره هستند.

تمرین توسعه مبدل های واقعی نشان می دهد که هنگام ایجاد دستگاهی با توان نامی صدها تا هزاران وات، باید به معنای واقعی کلمه به ازای هر وات توان موثر "دادن" کنید تا تلفات حرارتی را تا حداکثر میزان کاهش دهید، که باعث کاهش کلی می شود. راندمان مبدل

مشکل دیگر به نیاز به حفاظت با سرعت بالا در برابر اتصال کوتاه (اتصال کوتاه) در بار مربوط می شود. مشکل عمدتاً این است که حفاظت بسیار سریع در برابر هشدارهای کاذب بسیار مستعد می شود و مبدل را حتی زمانی که خطری برای آن وجود ندارد از کار می اندازد. حفاظتی که بسیار کند است در برابر هشدارهای کاذب مقاوم است، اما بعید است که از دستگاه محافظت کند. تلاش زیادی برای طراحی حفاظت بهینه نیاز است.

در ارتباط با موارد فوق، مبدل کلاسیک فرکانس بالا کاملاً الزامات مدرن برای فناوری تبدیل توان را برآورده نمی کند. نیاز به یافتن راه های جدیدی برای ساخت این دستگاه ها وجود دارد.

اخیراً مهندسان به مبدل های تشدید به عنوان دستگاه هایی با قابلیت های بالقوه بسیار توجه کرده اند. در مبدل های تشدید، تلفات دینامیکی اساساً کمتر است، تداخل بسیار کمتری ایجاد می کنند، زیرا سوئیچینگ با لبه های مستقیم غنی از هارمونیک اتفاق نمی افتد، اما با شکل سیگنال صاف نزدیک به سینوسی. مبدل های تشدید کننده قابل اطمینان تر هستند، آنها به حفاظت سریع در برابر اتصال کوتاه (مدار کوتاه) در بار نیاز ندارند، زیرا جریان اتصال کوتاه به طور طبیعی محدود است. درست است، به دلیل شکل سینوسی جریان، تلفات استاتیکی در عناصر قدرت تا حدودی افزایش می‌یابد، اما از آنجایی که مبدل‌های رزونانسی در دینامیک سوئیچینگ عناصر قدرت چندان نیاز ندارند، می‌توان از ترانزیستورهای کلاس استاندارد IGBT استفاده کرد که ولتاژ اشباع آن کمتر است. از ترانزیستورهای IGBT با سرعت تار. شما همچنین می توانید به ترانزیستورهای SIT و حتی دوقطبی فکر کنید، اگرچه به نظر نویسنده سایت، بهتر است مورد دوم را در این زمینه به یاد نیاورید.

از نقطه نظر ساخت مدار قدرت، مبدل های تشدید ساده و قابل اعتماد هستند. با این حال، تاکنون به دلیل مشکلات اساسی در تنظیم ولتاژ خروجی، نتوانسته‌اند جایگزین مبدل‌های نیم پل و تمام پل معمولی شوند. مبدل های معمولی از اصل کنترل مبتنی بر مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می کنند و در اینجا هیچ مشکلی وجود ندارد. در مبدل های تشدید، استفاده از PWM و سایر روش های خاص (مثلاً تنظیم فرکانس با تغییر فرکانس سوئیچینگ) منجر به افزایش تلفات دینامیکی می شود که در برخی موارد در مبدل های کلاسیک تلفات قابل مقایسه یا حتی بیشتر از تلفات می شود. استفاده از مدارهای شکل دهی خود را در محدوده فرکانس محدود و با عمق تنظیم بسیار کم توجیه می کند. روش کمی موثرتر وجود دارد که بر اساس کاهش قابل توجه فرکانس سوئیچینگ است که منجر به کاهش متوسط ​​جریان بار و در نتیجه توان خروجی می شود. اما این روش تنظیم فرکانس را می توان یک مصالحه نیز نامید و بنابراین به اندازه کافی الزامات مدرن را برآورده نمی کند.

و با این حال، مبدل های تشدید کننده آنقدر وسوسه انگیز بودند که چندین راه دیگر برای افزایش کارایی و عمق تنظیم آنها ابداع شد. افسوس، این ایده ها نیز به اندازه کافی مؤثر نیستند. استفاده از یک تنظیم کننده پالس اضافی نصب شده در خروجی منجر به نیاز به استفاده از لینک تبدیل دیگری می شود و بنابراین کارایی را کاهش می دهد. طراحی با چرخش سوئیچینگ ترانسفورماتور دوباره به طور قابل توجهی مبدل را پیچیده می کند، هزینه آن را افزایش می دهد و استفاده از آن را در مناطق مصرف غیرممکن می کند.

از موارد فوق می توان نتیجه گرفت که مشکل اصلی جلوگیری از استفاده گسترده از مبدل های تشدید در ایجاد یک روش موثر برای تنظیم عمیق ولتاژ خروجی نهفته است. اگر این مشکل حل شود، می توان به طور قابل توجهی ویژگی های دستگاه های الکترونیک قدرت و توزیع بیشتر آنها را در زمینه های توسعه یافته و جدید استفاده از فناوری مبدل بهبود بخشید.

متخصصان Elkon با کاهش فرکانس سوئیچینگ پیشرفت قابل توجهی در تحقیق در مورد روش های کنترل داشته اند. این روش است که به عنوان پایه در نظر گرفته شده است ، زیرا مزیت اصلی مدار تشدید - سوئیچینگ سوئیچینگ در جریان صفر را حفظ می کند. مطالعه فرآیندهایی که در یک مبدل رزونانس معمولی اتفاق می‌افتد، اصلاح مدار آن و یافتن مکانیزم کنترل مؤثرتری بر روی طیف گسترده‌ای از بارها و محدوده فرکانس قابل قبول را ممکن می‌سازد، که اساس یک پتنت بین‌المللی را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، امکان دستیابی به همان دامنه جریان های ترانزیستور قدرت هم در حالت بار نامی و هم در حالت اتصال کوتاه، عدم وجود جریان عبوری از ترانزیستورهای قدرت حتی در حداکثر فرکانس سوئیچینگ، و مشخصه بار "نرم" ( بسیار بهتر از مبدل رزونانس معمولی).

مدار کامل مبدل تشدید مدرن شده موضوع دانش الکان است، با این حال، به طوری که خواننده بتواند بفهمد که چه پیشرفتی دارد، اطلاعاتی از پتنت "روش تبدیل ولتاژ DC رزونانس کنترل شده" در زیر ارائه شده است.

این اختراع برای اجرای مبدل های ولتاژ تشدید کننده ترانزیستوری با فرکانس بالا قدرتمند، ارزان و کارآمد برای کاربردهای مختلف در نظر گرفته شده است. اینها می توانند مبدل های جوشکاری، تاسیسات گرمایش القایی، دستگاه های انتقال رادیویی و غیره باشند.

یک نمونه اولیه از مبدل ولتاژ تشدید قابل تنظیم وجود دارد که در منتشر شده است. در نمونه اولیه: یک نوسان با دوره خود به خود و دوره سوئیچینگ سوئیچ های قدرت Tk ایجاد می شود. دستگاه های ذخیره انرژی خازنی و القایی با مصرف از منبع ولتاژ ثابت و انتقال بخشی از انرژی به بار با یکسو کننده استفاده می شود. تنظیم ولتاژ به دلیل جدا شدن از رزونانس با دوره نوسانات طبیعی به فرکانس سوئیچینگ Tk، نزدیک به To انجام می شود.

همانطور که در بالا ذکر شد، دتونینگ منجر به افزایش قابل توجهی در تلفات دینامیکی می شود و به طور کلی قابلیت اطمینان مبدل را کاهش می دهد، زیرا جداسازی مزیت اصلی مبدل تشدید - سوئیچینگ در جریان های صفر را از دست می دهد. همه اینها به این واقعیت منجر می شود که این روش فقط در مبدل های کم مصرف توصیه می شود.

یک نمونه اولیه نزدیکتر وجود دارد که در کار منتشر شده است. این نمونه اولیه همچنین یک نوسان با دوره خود To و دوره سوئیچینگ کلیدهای Tk ایجاد می کند، اما Tk>To; دستگاه های ذخیره انرژی خازنی و القایی با مصرف از منبع ولتاژ ثابت و انتقال بخشی از انرژی به بار با یکسو کننده استفاده می شود. ولتاژ خروجی با تغییر دوره سوئیچینگ Tk تنظیم می شود. با این حال، در اینجا انرژی اضافی دستگاه ذخیره‌سازی خازنی به دلیل تخلیه دستگاه ذخیره‌سازی خازنی از طریق بار به منبع تغذیه برمی‌گردد و جلوی پالس‌های جریان کلیدهای برق با استفاده از دستگاه‌های ذخیره القایی اضافی محدود می‌شود. این روش مزیت اصلی مبدل رزونانس را حفظ می کند - توانایی تغییر کلیدهای برق در جریان صفر.

متأسفانه این نمونه اولیه دارای تعدادی کاستی است. یکی از معایب اساسی افزایش جریان کلیدها در صورت اضافه بار یا اتصال کوتاه در مدار بار در فرکانس نامی یا حداکثر است. از آنجایی که در این حالت المان های القایی مقدار زیادی انرژی ذخیره می کنند، زمان کافی برای بازگشت کامل به منبع برق در مدت زمان کوتاه (Tk-To)/2 را ندارد. یکی دیگر از اشکالات، قطع اجباری جریان از طریق سوئیچ ها با وجود تنظیم لبه کموتاسیون است. در اینجا نیاز به حفاظت پیچیده از عناصر کلیدی وجود دارد، که دامنه کلی تنظیم ولتاژ را محدود می کند، که منجر به باریک شدن دامنه کاربرد مبدل می شود.

وسیله ای که می توان با آن این روش را پیاده سازی کرد یک مبدل نیم پل تشدید معمولی با تقسیم کننده ولتاژ خازنی (ذخیره سازی خازنی) و یک ذخیره سازی القایی است که با یک بار بین رک ترانزیستور نیم پل و ترمینال میانی تقسیم کننده خازنی متصل می شود. . آکومولاتورهای القایی اضافی در شاخه ها یا مدارهای هر عنصر کلیدی گنجانده شده است.

دستگاه پیشنهاد شده توسط Elcon مشکل ارائه طیف گسترده ای از تنظیم ولتاژ بار را حل می کند و در نتیجه دامنه کاربرد آن را گسترش می دهد. در روش جدید می‌توانید تشابهاتی با نمونه‌های اولیه پیدا کنید و: نوسان‌هایی با دوره طبیعی To و دوره سوئیچینگ Tk ایجاد می‌شود، با Tk>To از یک ذخیره‌سازی خازنی و القایی با مصرف منبع ولتاژ ثابت نیز استفاده می‌شود. و بخشی از انرژی با یکسو کننده به بار منتقل می شود، همچنین بازگشت انرژی اضافی از دستگاه ذخیره سازی خازنی به منبع انجام می شود، تنظیم ولتاژ با تغییر Tk انجام می شود. تازگی روش در این واقعیت نهفته است که همزمان با نوسانات اول، نوسانات دوم با پریود خود به خود و دوره سوئیچینگ Tk، با استفاده از همان ذخیره سازی خازنی و ذخیره القایی دوم، ایجاد می شود که انرژی را از ذخیره سازی خازنی مصرف می کند و انرژی را انتقال می دهد. به بار با یکسو کننده.

ویژگی اصلی روش پیشنهادی جریان همزمان جریان های نوسان اول و دوم از طریق عناصر کلیدی است به گونه ای که کل جریان عبوری از آنها دچار گسیختگی نشود، که امکان بازگشت انرژی دستگاه های ذخیره القایی را فراهم می کند. در حداکثر فرکانس حتی زمانی که یک اتصال کوتاه رخ می دهد. در همان زمان، دامنه فعلی عناصر کلیدی در سطح مقادیر اسمی باقی می ماند. این روش در کل محدوده دوره های سوئیچینگ Tk "کار می کند" که با موفقیت مشکل مبدل تشدید را حل می کند.

دستگاه نشان داده شده در شکل 1، حاوی یک مولد پالس اصلی کنترل شده (1) است که خروجی های آن به دروازه ترانزیستورهای (2) و (3) متصل شده و یک قفسه نیم پل (بازوی نیمه پل) را تشکیل می دهد. نقطه اتصال مشترک ترانزیستورهای (2) و (3) از طریق یک ذخیره سازی خازنی (خازن تشدید)، که (5) تعیین شده است، به یکی از پایانه های بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) متصل می شود. انباشته کننده های القایی (چوک های رزونانس)، که (7) و (8) تعیین شده اند، به صورت سری متصل می شوند. نقطه اتصال مشترک آنها به ترمینال بار دیگر (6) متصل است. منبع ولتاژ تغذیه (9) به پایانه های پایینی سلف (7) و امیتر ترانزیستور (2) متصل است. ترمینال بالایی سلف (8) به کلکتور ترانزیستور (3) متصل است.

بر شکل 2نمودارهایی که عملکرد این مبدل رزونانسی را نشان می دهد نشان داده شده است. اسیلاتور اصلی (1) پالس های کنترل پارافاز را تولید می کند که در شکل نشان داده شده است شکل 2 الف-ب، مدت زمان To/2 و دوره سوئیچینگ قابل تنظیم Tk که به نوبه خود ترانزیستورهای (2) و (3) را باز می کند. در حالت کارکرد ثابت مبدل، در زمان t1 یک پالس کنترلی به ترانزیستور (2) اعمال می شود و یک پالس جریان سینوسی I1 شروع به عبور از آن می کند، که در شکل نشان داده شده است. شکل 2c، - به اصطلاح "اولین ارتعاشات". در همان زمان، جریان I2 همچنان از طریق دیود ضد موازی (مقابل) (4) ترانزیستور (3) - "نوسانات دوم" جریان می یابد.

شکل 3 اولین چرخه مدار

بر شکل 3اولین چرخه عملیات مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t1…t2) منعکس می کند. خازن تشدید (5) با ولتاژ U5 که نمودار آن در نشان داده شده است شکل 2 د.، از طریق بار یکسو کننده ترانسفورماتور (6)، شامل ترانسفورماتور (6.1)، یکسو کننده (6.2) و خود بار (6.3) شارژ می شود. اولین چوک رزونانس (7) انرژی را ذخیره می کند. در همان زمان، خازن تشدید (5) از طریق چوک رزونانس دوم (8) با ولتاژ U8 تخلیه می شود که نمودار آن در زیر نشان داده شده است. شکل 2 د. سلف (8) انرژی را با توجه به قطبیت نشان داده شده در نمودار ذخیره می کند.

شکل 4 چرخه دوم مدار

بر شکل 4چرخه ساعت دوم مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t2…t3) منعکس می کند. خازن تشدید (5) همچنان از طریق بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) و اولین سلف تشدید (7) شارژ می شود. همچنین خازن رزونانس (5) از طریق چوک رزونانس دوم (8) شارژ می شود که قبلاً مطابق با قطبیت مشخص شده انرژی آزاد می کند.

شکل 5 سیکل سوم عملیات مدار

بر شکل 5چرخه سوم عملکرد مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t3…t4) منعکس می کند. خازن تشدید کننده (5) از طریق بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) و اولین چوک تشدید کننده (7) با ولتاژ U7 که در نمودار نشان داده شده است به شارژ شدن ادامه می دهد. شکل 2 e. در همان زمان، خازن تشدید (5) از قبل از سلف تشدید دوم (8) شارژ شده است، که همچنان انرژی را مطابق با قطبیت مشخص شده آزاد می کند.

شکل 6 چرخه چهارم مدار

بر شکل 6چرخه چهارم عملکرد مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t4…t5) منعکس می کند. خازن تشدید کننده (5) از طریق بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) و اولین القای تشدید کننده (7) به شارژ شدن ادامه می دهد، که قبلاً مطابق با قطبیت نشان داده شده در شکل انرژی آزاد می کند. در همان زمان، خازن تشدید (5) همچنان توسط سلف تشدید دوم (8) شارژ می شود.

بر شکل 8سیکل ساعت ششم مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t6…t7) منعکس می کند. خازن تشدید (5) از قبل انرژی را از طریق بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) و اولین سلف تشدید (7) به منبع برق (9) تامین می کند. جریان I1 جهت خود را تغییر می دهد.

شکل 9 چرخه هفتم مدار

بر شکل 9چرخه ساعت هفتم مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t7…t8) منعکس می کند. پالس کنترل به ترانزیستور (3) عرضه می شود و یک پالس جریان سینوسی I2 شروع به جریان می کند. شکل 2c، از طریق این ترانزیستور ("نوسان دوم"). جریان I1 همچنین از طریق دیود ضد موازی (10) ترانزیستور (2) - "اولین نوسان" به جریان می افتد. خازن تشدید (5) انرژی را از طریق بار ترانسفورماتور-یکسو کننده (6) و القاگر تشدید اول (7) به منبع ولتاژ تغذیه (9) و سلف تشدید دوم (8) تامین می کند.

بر شکل 11چرخه ساعت نهم مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t9…t10) منعکس می کند. تمام وسایل ذخیره سازی انرژی خود را از دست می دهند.

بر شکل 13چرخه نهایی عملیات مدار نشان داده شده است که رفتار آن را در بازه (t11…t1) منعکس می کند. خازن تشدید (5) تخلیه می شود، سپس فرآیندها تکرار می شوند.

لطفا توجه داشته باشید: در بازه زمانی t6-t7، انرژی به منبع باز می گردد، زیرا جریان I1 جهت خود را تغییر می دهد. دامنه منفی جریان I1 توسط بار مبدل تعیین می شود. این واقعیت مزایای اضافی روش را تعیین می کند - دامنه جریان از طریق سوئیچ ها افزایش نمی یابد تا زمانی که یک اتصال کوتاه در بار رخ دهد. همچنین مشکل جریان عبوری کاملاً وجود ندارد که کنترل ترانزیستورها را ساده و قابل اطمینان می کند. مشکل ایجاد حفاظت های سریع برای جلوگیری از حالت اتصال کوتاه نیز از بین می رود.

این ایده پایه ای برای نمونه های اولیه و همچنین محصولات سریالی بود که الکان در حال حاضر تولید می کند. به عنوان مثال، یک مبدل ولتاژ با قدرت 1.8 کیلو وات، که برای یک ایستگاه حفاظت کاتدی برای خطوط لوله زیرزمینی طراحی شده است، برق را از یک شبکه AC تک فاز 220 ولت 50 هرتز دریافت می کند. از ترانزیستورهای قدرت IGBT کلاس فوق سریع IRG4PC30UD با یک دیود مخالف داخلی استفاده می کند، ظرفیت خازن رزونانس (5) 0.15 μF است، اندوکتانس چوک های رزونانس (7) و (8) هر کدام 25 μH است. . دوره نوسان طبیعی To 12 میکرو ثانیه است، نسبت تبدیل ترانسفورماتور (6.1) 0.5 است که محدوده بار نامی (0.8…2.0) اهم را تعیین می کند. برای حداقل مقدار دوره کلیدزنی Tk برابر با 13 میکرو ثانیه (با فرکانس کلیدزنی fk برابر با 77 کیلوهرتز) و بار 1 اهم، دامنه جریان های I1 و I2 به ترتیب به اضافه 29 A و منهای 7 A است. برای بار 0.5 اهم، دامنه جریان های I1 و I2 به ترتیب 29 A و منهای 14 A بود. در مورد اتصال کوتاه، این مقادیر به علاوه 29 A و منهای 21 A است. جریان عبوری از بار 50 A است، یعنی اثر محدود کردن جریان اتصال کوتاه آشکار می شود.

بر شکل 14خانواده ویژگی های تنظیم مبدل نشان داده شده است. توجه به این نکته مهم است که در کل محدوده فرکانس سوئیچینگ، پالس های سوئیچینگ در جریان صفر اعمال می شوند. این نتایج در سیستم مدل سازی مدار 9.1 OrCAD به دست آمد و سپس بر روی یک مدل در مقیاس کامل آزمایش شد.

برای مقایسه، در شکل 15خانواده ای از ویژگی های تنظیم یک مبدل رزونانس کلاسیک مشابه در قدرت ارائه شده است. حداقل دوره کلیدزنی Tk به دلیل وقوع جریان های عبوری افزایش می یابد و 14 میکرو ثانیه است (در فرکانس کلیدزنی fk برابر با 72 کیلوهرتز). برای این فرکانس نامی، حالت سوئیچینگ جریان صفر انجام می شود. برای مقاومت بار 1 اهم، دامنه جریان بار 30 آمپر است، برای مقاومت 0.5 اهم، دامنه در حال حاضر 58 آمپر است. در صورت اتصال کوتاه، دامنه جریان عبوری از ترانزیستورها بیش از 100 آمپر می شود و سوئیچینگ ترانزیستورهای قدرت دیگر در جریان صفر رخ نمی دهد و متوسط ​​جریان بار بیش از 180 آمپر می شود. بنابراین همانطور که گفته شد پیش از این، برای جلوگیری از تصادف نیاز به حفاظت از اتصال کوتاه سریع وجود دارد.

بخش کنترل "A" (خطوط نازک) حالت سوئیچینگ را در جریان صفر مشخص نمی کند. مورد توجه عملی بخش تنظیم "B" است، زمانی که فرکانس سوئیچینگ دو یا چند برابر کمتر از اسمی باشد. می توان اشاره کرد که عمق تنظیم در این روش برای مبدل کلاسیک به طور قابل توجهی کمتر از مبدل Elkon است و نیاز به کار در فرکانس سوئیچینگ پایین تر عملکرد انرژی ویژه مبدل کلاسیک را بدتر می کند. مبدل Elkon پیشنهادی دارای ویژگی های کنترلی قابل قبول و طیف وسیعی از تغییرات در فرکانس سوئیچینگ است.

با در نظر گرفتن مشخصه بار نرم، به دلیل تنظیم فاز دو مبدل متصل به موازات در ولتاژ متناوب، می توان ولتاژ خروجی را در فرکانس ثابت تنظیم کرد. این گزینه بر روی نمونه اولیه 1.2 کیلووات آزمایش شد. ولتاژ خروجی از صفر تا حداکثر متغیر است.

نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که مبدل‌های ولتاژ با استفاده از روش جدید تبدیل تشدید، کاربرد گسترده‌تری در تمام زمینه‌های استفاده از مبدل‌های معمولی با تنظیم PWM برای ده‌ها کیلووات یا بیشتر پیدا می‌کنند.

و اکنون - کمی در مورد محصولات سریال. شرکت Elkon تولید می کند:
- ایستگاه های حفاظت کاتدی با توان 0.6، 1.5، 3.0 و 5.0 کیلو وات، با راندمان در حالت اسمی نه بدتر از 93٪.
- منابع جوشکاری قوس دستی با توان 5.0 و 8.0 کیلووات که از شبکه 220 ولت 50 هرتز تغذیه می شود.
- منابع جوشکاری قوس الکتریکی دستی با توان 12 کیلووات که توسط شبکه سه فاز 380 ولت 50 هرتز تغذیه می شود.
- منابع گرمایش قطعات آهنگری با توان 7.0 کیلووات که از شبکه 220 ولت 50 هرتز تغذیه می شود.
- مبدل های باتری خورشیدی ولتاژ بالا با قدرت 5.0 کیلو وات با ولتاژ ورودی 200 تا 650 ولت و ولتاژ خروجی 400 ولت. با تعدیل ولتاژ خروجی مبدل بر اساس یک قانون سینوسی با فرکانس 100 هرتز و توزیع نیم موج بعدی، برق از باتری خورشیدی به شبکه 220 ولت 50 هرتز منتقل می شود.
کارکنان این شرکت امیدوارند که این ایده همچنین الهام بخش آماتورهای رادیویی با تجربه باشد که در طراحی تجهیزات جوشکاری مشغول هستند.

ادبیات
مشچریاکوف V.M. الکترونیک قدرت راهی مؤثر برای حل مشکلات برنامه منطقه ای "حفظ انرژی و منابع" // مهندسی برق است. 1996. 12.p.1.
مبدل های ترانزیستوری فرکانس بالا./E.M.Romash, Yu.I.Drabovich, N.N.Yurchenko, P.N.Shevchenko - M.: Radio and Communications, 1988.-288p.
گونچاروف A.Yu. مبدل های قدرت ترانزیستوری تولید شده به صورت سریال // الکترونیک: علم، فناوری، تجارت. 1998. 2.p.50.
Kovalev F.I., Florentsev S.N. الکترونیک قدرت: دیروز، امروز، فردا // مهندسی برق. 1997. 11.p.2.
دیمیتریکوف V.F. و سایر منابع برق خانگی بسیار کارآمد با ورودی بدون ترانسفورماتور // http//:www.add.ru/r/konkurs/st.18.html.
پاتانوف D.A. مشکلات کلی کاهش تلفات سوئیچینگ در اینورترهای ولتاژ // http://www.add.ru/r/konkurs/avtst8.html
ژدانکین V.K. دستگاه های الکترونیک قدرت از Zicon Electronics // فن آوری های اتوماسیون مدرن. 2001.N1.p.6.
بلوو جی.ا. مبدل های ولتاژ DC تریستور ترانزیستور فرکانس بالا. -M.: Energoatomizdat, 1987.-120 p.
ثبت اختراع PCT، WO94/14230، 06/23/94، H02M 3/335.
ثبت اختراع PCT/MD 03/00001. 2002/05/16, H02M3/337 آنچه می نویسند