වන්දි වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකවල පොදු අවාසිය නම් පාලක මූලද්රව්යයේ ට්‍රාන්සිස්ටරවල පාඩු හේතුවෙන් ඒවායේ අඩු කාර්යක්ෂමතාවයි, ඊට අමතරව, ස්ථායීකාරකවලට වඩා ප්‍රමාණයෙන් හා බරින් සැලකිය යුතු තරම් විශාල ප්‍රබල තාප සින්ක් අවශ්ය වේ. වඩාත් දියුණු තාක්ෂණික විසඳුමක් වන්නේ ස්පන්දන වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක (VST) වන අතර, පාලක මූලද්රව්යවල ට්රාන්සිස්ටර ප්රධාන මාදිලියේ ක්රියාත්මක වේ. අධි-සංඛ්යාත ට්රාන්සිස්ටර භාවිතා කරන විට, එවැනි ස්ථායීකාරකවල කාර්යක්ෂමතාව සහ බර-මාන ලක්ෂණ පිළිබඳ ගැටළුව තරමක් රැඩිකල් ලෙස විසඳනු ලැබේ.
ප්රධාන ISN පරිපථ තුනක් ඇත: බකින් වර්ගයේ අනුක්රමික ISN (රූපය 12.15), සමාන්තර ISN බූස්ටන් වර්ගයේ (රූපය 12.16) සහ සමාන්තර ප්රතිලෝම වර්ගය (රූපය 12.17). පරිපථ තුනේම ගබඩා චෝක් L, පාලන මූලද්රව්ය 1, අවහිර කරන ඩයෝඩ VD, පාලන මූලද්රව්ය 2, 3 සහ පෙරහන් ධාරිත්රකය C අඩංගු වේ.
රූපයේ දැක්වෙන බ්ලොක් රූප සටහනට අනුව පියවර-පහළ මාරු කිරීමේ ශ්‍රේණි නියාමකයක් සාදා ඇත. 12.15, එහි පාලන මූලද්රව්ය 1 සහ ප්රේරක L භාරය Rn සමඟ ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වේ. ස්විචින් මාදිලියේ ක්රියාත්මක වන ට්‍රාන්සිස්ටරයක් RE ලෙස භාවිතා වේ. ට්රාන්සිස්ටරය T„ කාලයක් සඳහා විවෘතව ඇති විට, ආදාන ඍජු ධාරා ප්රභවය Ui (හෝ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා Uo සහිත සෘජුකාරකයක්) වෙතින් ශක්තිය, ශක්තිය ගබඩා කර ඇති ප්රේරක L හරහා භාරයට මාරු කරනු ලැබේ. ට්රාන්සිස්ටරය Tp කාලයක් වසා ඇති විට, ප්‍රේරකයේ එකතු වන ශක්තිය ඩයෝඩ VD හරහා භාරයට මාරු කරනු ලැබේ. මාරුවීමේ (පරිවර්තන) කාලය T=Ti+Tn ට සමාන වේ. මාරු කිරීම (පරිවර්තනය) සංඛ්යාතය F=1/T. ටී කාලසීමාවෙහි වෝල්ටීයතා ස්පන්දනයක් ජනනය වන ට්රාන්සිස්ටරයේ විවෘත තත්ත්වයේ කාලසීමාවෙහි අනුපාතය T මාරුවීමේ කාලපරිච්ඡේදය K3=Ti/T ලෙස හැඳින්වේ.
මේ අනුව, ස්පන්දන ස්ථායීකාරකයක් තුළ, නියාමක මූලද්රව්යය 1 ආදාන DC වෝල්ටීයතා Ui නිශ්චිත කාලසීමාවක සහ සංඛ්‍යාතයක අනුක්රමික ස්පන්දන මාලාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි (මොඩියුලේට් කරයි), සහ ඩයෝඩ VD, ප්රේරක L සහ ධාරිත්‍රක C වලින් සමන්විත සුමට පෙරහන ඒවා DC වෝල්ටීයතා Uo බවට demodulates. මිනුම් මූලද්රව්ය 3 සහ පාලන පරිපථය 2 කින් සමන්විත ප්රතිපෝෂණ පරිපථයක් භාවිතයෙන් ස්පන්දන ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව Uo හෝ භාර ධාරාව Rn වෙනස් වන විට, ස්පන්දන කාලසීමාව වෙනස් වන අතර එමඟින් ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව Uo නොවෙනස්ව පවතී (නිශ්චිත ප්‍රමාණයක නිරවද්‍යතාවයකින්).
ස්පන්දන මෙහෙයුම් මාදිලිය මඟින් පාලන මූලද්රව්යයේ අලාභ සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමටත් එමඟින් බලශක්ති ප්‍රභවයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීමටත්, එහි බර සහ මානයන් අඩු කිරීමටත් හැකි වේ. අඛණ්ඩ වන්දි ස්ථායීකාරකවලට වඩා ස්පන්දන ස්ථායීකාරකවල ප්රධාන වාසිය මෙයයි.
රූපයේ දැක්වෙන බ්ලොක් රූප සටහනට අනුව ස්පන්දන සමාන්තර ස්ථායීකාරකයක් (බූස්ට් වර්ගය) සාදා ඇත. 12.16, එහි පාලන මූලද්රව්යය 1 බර Rn සමග සමාන්තරව සම්බන්ධ වේ. පාලන ට්රාන්සිස්ටරය විවෘතව ඇති විට Ui බල ප්‍රභවයෙන් ලැබෙන ධාරාව ප්රේරක L හරහා ගලා යන අතර එහි ශක්තිය ගබඩා කරයි. ඩයෝඩ VD සංවෘත තත්වයක පවතින අතර එම නිසා විවෘත පාලන ට්රාන්සිස්ටරය හරහා ධාරිත්‍රක C විසර්ජනය කිරීමට ඉඩ නොදේ. මෙම කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ භාරයට ධාරාව පැමිණෙන්නේ ධාරිත්‍රක C වලින් පමණි. පාලන ට්රාන්සිස්ටරය වැසෙන මොහොතේදී, ප්රේරක L හි ස්වයං-ප්රේරක emf ආදාන වෝල්ටීයතාවය සමඟ සාරාංශ කර ප්‍රේරකයේ ශක්තිය මාරු කරනු ලැබේ. පැටවීම, සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය ආදාන සැපයුම් වෝල්ටීයතා Ui ට වඩා වැඩි වේ. රූපයේ රූප සටහන මෙන් නොව. 12.15 මෙහි ප්‍රේරකය පෙරහන් මූලද්‍රව්‍යයක් නොවන අතර ප්රේරක L හි ප්රේරණය සහ පාලන ට්රාන්සිස්ටරයේ විවෘත කාලය (හෝ පාලන ස්පන්දනවල රාජකාරි චක්රය) මගින් තීරණය කරන ලද ප්‍රමාණයකින් ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය ආදාන වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි වේ.
රූපයේ දැක්වෙන ස්ථායීකාරක පාලන පරිපථය. 12.16 ඉදිකර ඇත්තේ උදාහරණයක් ලෙස, ආදාන සැපයුම් වෝල්ටීයතාව Ui වැඩි වන විට, පාලන ට්රාන්සිස්ටරයේ විවෘත තත්වයේ කාලසීමාව ප්‍රමාණයෙන් අඩු වන අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව Uo නොවෙනස්ව පවතී.
ස්පන්දන සමාන්තර ප්රතිලෝම ස්ථායීකාරකය රූපයේ දැක්වෙන බ්ලොක් රූප සටහනට අනුව සාදා ඇත. 12.17. රූපයේ රූප සටහන මෙන් නොව. 12.16 මෙහි ප්රේරක L භාරය Rn සමඟ සමාන්තරව සම්බන්ධ වන අතර පාලන මූලද්රව්ය 1 එය සමඟ ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වේ. අවහිර කරන ඩයෝඩයක් පෙරහන් ධාරිත්රකය C සහ DC පාලන මූලද්‍රව්‍යයෙන් භාර Rn වෙන් කරයි. ආදාන සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ ධ්රැවීයතාවට සාපේක්ෂව ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා Uo හි ධ්රැවීයතාව වෙනස් කිරීමේ (ප්රතිලෝම) ගුණය ස්ථායීකාරකයට ඇත.
පාලක ට්රාන්සිස්ටරය පාලනය කිරීමේ ක්රමය අනුව ස්පන්දන ස්ථායීකාරක, ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් (PWM), ස්පන්දන සංඛ්යාත මොඩියුලේෂන් (PFM) හෝ රිලේ පාලනය සමඟ සෑදිය හැකිය. PWM ස්ථායීකාරක වලදී, ස්පන්දන කාලසීමාව Ti ක්රියාත්මක වන විට වෙනස් වේ, නමුත් මාරු කිරීමේ සංඛ්යාතය නොවෙනස්ව පවතී; PFM ස්ථායීකාරකවල, මාරුවීමේ සංඛ්යාතය වෙනස් වේ, නමුත් ස්පන්දන කාලය Ti නියතව පවතී; රිලේ ස්ථායීකාරකවලදී, වෝල්ටීයතා නියාමනය කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, ස්පන්දනවල කාලසීමාව සහ ඒවායේ පුනරාවර්තන අනුපාතය යන දෙකම වෙනස් වේ.
ප්රායෝගිකව බහුලව භාවිතා වන අනුක්රමික ISN (පය. 12.15), ගබඩා චෝක් ද සුමට LC ෆිල්ටරයේ මූලද්රව්යයකි. රූපයේ ස්ථායීකාරකවල. 12.16 සහ 12.17, inductor L ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා රැළි සුමට කිරීමට සහභාගී නොවේ. මෙම යෝජනා ක්‍රම වලදී, රැළි සුමට කිරීම සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ධාරිත්‍රක C හි ධාරිතාව වැඩි කිරීමෙන් පමණක් වන අතර එමඟින් පෙරහන සහ සමස්තයක් ලෙස උපාංගයේ ස්කන්ධය සහ මානයන් වැඩි වේ.
රූපයේ දැක්වෙන ස්ථායීකාරකය සඳහා ස්ථිතික පාලන ලක්ෂණය තීරණය කර ඇත. 12.15 Uo/Ui=Kз (1 - Kg) සූත්‍රයට අනුව, සරල රේඛාවක් වන අතර, එහි බෑවුම ප්‍රේරකයේ ක්රියාකාරී ප්‍රතිරෝධයන්ගේ අනුපාතය මත (පාලක ට්රාන්සිස්ටරයේ සහ ඩයෝඩයේ පාඩු සැලකිල්ලට නොගෙන) රඳා පවතී. බර Kg=Rd/Rn. පැටවුම් වෝල්ටීයතා Uo පාලක ස්පන්දනවල සාපේක්ෂ කාලසීමාව (ස්ථාවර Ui දී) විසින් තීරණය කරනු ලබන අතර සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි විය නොහැකි අතර, මෙම ලක්ෂණයේ රේඛීයතාවය ISN හි ස්ථාවර ක්රියාකාරීත්වය සඳහා කොන්දේසි වලට අනුරූප වේ.
රූපයේ ISN හි ප්රධාන අංග සලකා බලමු. 12.15. ප්රධාන කොටස සමඟ ආරම්භ කරමු, එහි රූප සටහන රූපයේ දැක්වේ. 12.18.
බ්ලොක් ට්රාන්සිස්ටර VT2 මත ස්විචයක් මගින් පාලනය වන ට්රාන්සිස්ටර VT1 මත බල අංශයක් සහ නියාමක මූලද්‍රව්‍යයක් ඇතුළත් වේ (ඩයෝඩ VD2 විශාල සෘණ ආදාන පාලන සංඥාවක් සහිත පාදක සන්ධිය VT2 ආරක්ෂා කිරීමට සේවය කරයි). ප්රතිරෝධක R1 හි ප්රතිරෝධය තෝරාගනු ලබන්නේ ට්රාන්සිස්ටර VT1 (100...900 Ohms) හි සංවෘත තත්වය සහතික කිරීමේ කොන්දේසියෙන් සහ R2 - ආසන්න වශයෙන් kbUi=R2 Ikmax කොන්දේසියෙන් k=l,5...2 වේ සංතෘප්ත ආරක්ෂණ සාධකය; b, Ikmax - වත්මන් විස්තාරණ සාධකය සහ ට්රාන්සිස්ටර VT1 හි උපරිම ස්පන්දන එකතු කරන්නා ධාරාව. ප්රතිරෝධක R3 හි ප්රතිරෝධය සමාන ආකාරයකින් තෝරා ඇත, නමුත් ගණනය කිරීම් වලදී Ui ක්රියාකාරී උත්පාදකයේ පාලන ස්පන්දනයේ විස්තාරය මගින් ප්රතිස්ථාපනය වේ. RE ට්රාන්සිස්ටර ගණන තෝරාගැනීමේදී, රූපයේ දැක්වෙන පරිපථය සඳහා ලබා දී ඇති නිර්දේශ මගින් ඔබට මඟ පෙන්විය හැකි බව සලකන්න. 12.12.
රූපයේ දැක්වෙන පරිපථ පරාමිතීන් තෝරා ගැනීම සඳහා මූලික දත්ත. 12.18 යනු:
වෝල්ටීයතා Ui සහ එහි වෙනස් වීමේ සීමාවන්; මූලාශ්රය Ui හි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය Ri; Uo ස්ථායීකාරකයේ ශ්රේණිගත ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය සහ එහි ගැලපුමේ අවසර ලත් සීමාවන්; උපරිම Inmax සහ අවම Imin පැටවුම් ධාරා, ස්ථායීකාරක ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ අවසර ලත් රැළි විස්තාරය; ස්ථායීකරණ සංගුණකය Kn සහ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය Ro; වෝල්ටීයතා Uo හි උපරිම උෂ්ණත්ව අපගමනය, ආදිය. පරාමිති තෝරාගැනීමේ ක්රියා පටිපාටිය පහත පරිදි වේ:
1. පරිවර්තන සංඛ්යාතය තෝරන්න F (100 kHz දක්වා, ආකෘතිය සඳහා - kilohertz ඒකක) සහ ආසන්න වශයෙන් කාර්යක්ෂමතාව = 0.85...0.95 ගන්න.
2. පෙරහන ආදානයේදී වෝල්ටීයතා ස්පන්දනයේ සාපේක්ෂ කාලසීමාවෙහි (රාජකාරි සාධකය) අවම සහ උපරිම අගයන් තීරණය කරන්න:
3. ප්රේරක ධාරා වල අඛණ්ඩ මාදිලිය පවත්වාගෙන යාමේ කොන්දේසියෙන්, අපි එය තීරණය කරමු
අවම ප්රේරණය
4. රැලි වෝල්ටීයතා U„ හි දී ඇති අගයෙන් නිෂ්පාදන LC ගණනය කරන්න
එතනින් අපි C ධාරිත්‍රකයේ ධාරණාව සොයා ගනිමු.
LC නිෂ්පාදිතය රැලි මට්ටම පමණක් නොව, ස්ථායීකාරකය සක්රිය කිරීමෙන් පසු ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා සංක්‍රාන්තියේ ස්වභාවය ද තීරණය කරයි.
රූපයේ. රූපය 12.19 රූපයේ පරිපථය අනුකරණය කිරීමේ ප්රතිඵල පෙන්වයි. 12.18 පහත දත්ත සමඟ: F=1 kHz, K=0.5, Rn=100 Ohm, L=200 mH, C=100 µF (රූපය 12.19, a සඳහා) සහ C=1 µF (රූපය 12.19, b සඳහා) . සංඛ්‍යා වලින් පෙනෙන පරිදි, LC නිෂ්පාදනයේ සාපේක්ෂ විශාල අගයක් සහිතව, අධ්‍යයනයට ලක්වන පරිපථයේ අස්ථිර ප්‍රතිචාරය දෝලනය වන ස්වභාවයක් ඇති අතර එමඟින් ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා ඉහළ යාමක් ඇති වන අතර එය පාරිභෝගිකයාට (බර) භයානක විය හැකිය.
ISN හි ඊළඟ ක්රියාකාරී ඒකකය - පාලන පරිපථය සහ මිනුම් මූලද්රව්යය සලකා බැලීමට අපි ඉදිරියට යමු. මෙම අවස්ථාවේදී, ISN හි භාවිතා කරන මොඩියුලේටර් වල ලක්ෂණ සලකා බැලීම යෝග්ය වේ.
අනෙකුත් වර්ග දෙකේ ස්ථායීකාරකවලට සාපේක්ෂව PWM සමඟ ස්විචින් ස්ථායීකාරක පහත සඳහන් වාසි ඇත:
ප්රාථමික බලශක්ති ප්‍රභවයේ වෝල්ටීයතාවය සහ බර ධාරාව නොසලකා ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ ප්රශස්ත පරිවර්තන සංඛ්‍යාතයක් සහතික කෙරේ; බරෙහි රැලි සංඛ්යාතය නියත වන අතර එය විදුලි පාරිභෝගිකයින් ගණනාවකට සැලකිය යුතු ය;
ISN අසීමිත සංඛ්‍යාවක පරිවර්තන සංඛ්යාත සමමුහුර්ත කිරීමේ හැකියාව සාක්ෂාත් කර ගන්නා අතර, ISN කිහිපයක් පොදු ප්රාථමික සෘජු ධාරා ප්‍රභවයකින් බලගන්වන විට සංඛ්යාත පහරවල් වල අවදානම ඉවත් කරයි. මීට අමතරව, ISN නියාමනය නොකළ පරිවර්තකයක් මත ක්රියා කරන විට (උදාහරණයක් ලෙස, බල ඇම්ප්ලිෆයර්), එය උපාංග දෙකෙහිම සංඛ්යාත සමමුහුර්ත කිරීමට හැකි වේ.
රිලේ වර්ගයේ ස්ථායීකාරකයක් සමඟ සසඳන විට PWM සහිත ISN හි අවාසිය සාමාන්යයෙන් අතිරේක ප්රධාන දෝලනයක් අඩංගු වඩාත් සංකීර්ණ පාලන පරිපථයකි.
PFM සමඟ ස්පන්දන ස්ථායීකාරක, අනෙකුත් ISN වර්ග වලට වඩා සැලකිය යුතු වාසි නොමැති අතර, පහත අවාසි ඇත:
О පුළුල් පරාසයක සංඛ්යාත පාලක ක්රියාත්මක කිරීමේ සංකීර්ණත්වය, විශේෂයෙන්ම සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ සහ බර ධාරාවෙහි විශාල වෙනස්කම් සහිතව;
PWM පාලන පද්ධතියක ඉහත සඳහන් කළ වාසි අවබෝධ කර ගැනීමේ හැකියාවක් නොමැත.
අවසාන අඩුපාඩුව රිලේ (හෝ ස්ථාන දෙකක) ISN සඳහා ද අදාළ වේ, ඒවා බරෙහි සාපේක්ෂව විශාල වෝල්ටීයතා රැල්ලකින් ද සංලක්ෂිත වේ (PWM හෝ PWM සහිත ස්ථායීකාරකවල, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා රැල්ල ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන් ශුන්‍යයට අඩු කළ හැකිය, එනම් රිලේ ස්ථායීකාරකවල සාක්ෂාත් කරගත නොහැක).
සාමාන්ය අවස්ථාවෙහිදී, බ්ලොක් 3 (රූපය 12.20) හි වෝල්ටීයතා බෙදුම්කරුවෙකු, සමුද්දේශ වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයක් ION, සංසන්දනාත්මක මූලද්‍රව්‍යයක් සහ නොගැලපෙන ඇම්ප්ලිෆයර් අඩංගු වේ. මෙම මූලද්රව්ය වන්දි ස්ථායීකාරකවල මෙන් එකම කාර්යයන් ඉටු කරයි. PWM සහිත ISN සඳහා, මෙම උපාංගවලට සමමුහුර්ත වෝල්ටීයතාවයක් (ප්රධාන ඔස්කිලේටරය) සහ එළිපත්ත උපාංගයක් එකතු කරනු ලැබේ, එමඟින් කාලසීමාව තුළ මොඩියුලේටඩ් ස්පන්දන ජනනය වේ. පාලක ස්පන්දනයේ කාලසීමාව එහි ප්‍රමුඛ හෝ පසුපස දාරය වෙනස් කිරීම මගින් වෙනස් වේ.
ප්‍රමුඛ දාරය මොඩියුලේට් කරන විට, එක් එක් කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ රේඛීයව වෙනස්වන සමමුහුර්තකරණ වෝල්ටීයතාවය වැඩි වන අතර, පසුපස දාරය මොඩියුලේට් කරන විට, එක් එක් කාල සීමාව තුළ පාලන වෝල්ටීයතාව අඩු වේ. දාර මොඩියුලේට් කරන විට, සමමුහුර්ත වෝල්ටීයතාව එක් එක් කාල පරිච්ඡේදයේදී ඉහළ ගොස් පහත වැටේ. මේ ආකාරයේ මොඩියුලේෂන්, එක්-මාර්ග මොඩියුලේෂන් හා සසඳන විට, වේගවත් ISN ක්රියාත්මක කිරීමට හැකි වේ, මන්ද මෙම අවස්ථාවේ දී පාලක වෝල්ටීයතාවයේ ක්ෂණික අගය දාර සෑදීමට බලපායි.
සුමට ෆිල්ටරයේ ආදානයේදී ස්පන්දනවල සාපේක්ෂ කාලසීමාවෙහි වෙනස්කම් සහ බර වෝල්ටීයතාව (PWM සඳහා) අතර සම්බන්ධතාවය ස්ථාපිත කරන පාලන පරිපථයේ සම්ප්‍රේෂණ සංගුණකය සමාන වේ.
පිළිවෙලින් වෝල්ටීයතා බෙදුම්කරු සහ දෝෂ ඇම්ප්ලිෆයර් ලාභ අනුපාත; Uy යනු සමමුහුර්ත වෝල්ටීයතාවයේ විස්තාරයයි.
PWM මූලද්රව්ය සමඟ ISN හි සම්පූර්ණ පරිපථය රූපයේ දැක්වේ. 12.20. වෝල්ටීයතා බෙදුම්කරු ප්රතිරෝධක R3, R4 මත සාදා ඇත, සමුද්දේශ වෝල්ටීයතා ප්රභවය ප්රතිරෝධක R5 සහ zener diode VD2 මත වේ, දෝෂ සංඥා ඇම්ප්ලිෆයර් OU1 මත වේ, එළිපත්ත උපාංගය OU2 මත වේ. op-amps දෙකම unipolar මූලාශ්‍රයකින් බල ගැන්වෙන බැවින්, VT2 මත ප්රධාන අදියරෙහි මට්ටම්වලට ගැලපීම සඳහා, පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් (VD3, R8) විමෝචක පරිපථයට ඇතුළත් වේ. ත්රිකෝණාකාර ස්පන්දන මාදිලියේ ක්රියාකාරී උත්පාදක යන්ත්රයක් ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන ලදී; ප්‍රමුඛ දාරයක මොඩියුලේට් කරන විට, ඩියුටි චක්රය උපරිම (99%), වැටෙන දාරයක මොඩියුලේට් කරන විට - අවම (0.1%), දාර දෙකේම මොඩියුලේට් කරන විට - 50% ලෙස තෝරා ගැනේ. රූපයේ. රූප සටහන 12.21 පෙන්නුම් කරන්නේ ප්‍රමුඛ දාරය දිගේ මොඩියුලේෂන් අතරතුර පාලන ස්පන්දන උත්පාදනය කිරීමේ ක්රියාවලිය ආකෘතිකරණය කිරීමේ ප්‍රතිඵලයයි.
රූපයේ දැක්වේ. 12.21 ප්රතිඵල Rn = 100 Ohm සහ Ui = 20 V ලෙස ලබා ගන්නා ලදී. රූපයෙන් දැකිය හැකි පරිදි. 12.21, බල ප්රභවය සක්රිය කළ වහාම, උපරිම කාල සීමාවේ පාලන ස්පන්දන සාදනු ලැබේ, එවිට ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ Uo හි ධනාත්මක පැනීමක් හේතුවෙන් දිගු විරාමයක් සිදු වේ, පසුව Uo හි සෘණ පැනීමක් හේතුවෙන් බලහත්කාර මාදිලිය නැවත ආරම්භ වේ. ප්රධාන දෝලක පාලන සංඥාවේ කාල පරිච්ඡේද කිහිපයකට පසුව පාලන ස්පන්දන සෑදීමේ ස්ථායී මාදිලිය සිදු වේ.
පරීක්ෂණ කාර්යයන්
1. රූපයේ පරිපථය සඳහා. 12.18 යැපීම Uo=f(K,) F=1 kHz, Uy=3 V හිදී ලබා ගන්න (ක්රියාකාරී උත්පාදකයේ නියත සංරචක Offset=3 V සැකසීමෙන් පාලන සෘජුකෝණාස්රාකාර ස්පන්දනවල ඒක ධ්රැවීයතාව සහතික කෙරේ, රාජකාරි චක්රය K සකසා ඇත. රාජකාරි චක්‍ර පරාමිතිය තේරීමෙන්), Ui= 30 V, Rn=100 Ohm, L=100 mH, C=100 µF.
2. රූපයේ පරිපථය සඳහා. 12.18, ප්‍රේරකය සමඟ ශ්‍රේණිගතව 0.1 ... 10 Ohm ප්‍රතිරෝධයක් ඇතුළුව, සක්‍රීය පාඩු ප්රතිරෝධය Rd මත තාවකාලික ක්‍රියාවලීන්ගේ හැඩය රඳා පැවතීම අධ්‍යයනය කරන්න.
3. රූපයේ රූප සටහනට අනුව ISN පරීක්ෂා කරන්න. 12.20 පහත වැටෙන දාරය මොඩියුලේට් කරන විට, ප්‍රමුඛ සහ වැටෙන දාර දිගේ සමගාමීව සහ උපාංග ස්ථාවර තත්ත්වයට ළඟා වන වේලාවේ ප්රතිඵල සංසන්දනය කරන්න.
4. ස්ථාවර තත්ත්වයෙන් පාලන සංඥා උත්පාදනය කිරීමේ එක් එක් ක්රමය සඳහා, 10... 1000 Ohms සහ ආදාන වෝල්ටීයතාව Ui 15 පරාසයේ ඇති Rn බර ප්රතිරෝධය මත පාලන සංඥා ජනනය කිරීමේ කාල පරිච්ඡේදයේ යැපීම ලබා ගන්න. .40 V.
එදිනෙදා ජීවිතයේදී විවිධ වර්ගයේ තාක්ෂණයන් භාවිතා කිරීම නූතන සමාජයේ අනිවාර්ය ගුණාංගයකි. නමුත් සියලුම උපාංග සම්මත 220V බල සැපයුමකට සම්බන්ධ වීමට සැලසුම් කර නොමැත. ඔවුන්ගෙන් බොහෝ දෙනෙක් 1 සිට 25V දක්වා වෝල්ටීයතාවයකින් ශක්තිය පරිභෝජනය කරති. එය සැපයීම සඳහා, විශේෂ උපකරණ භාවිතා වේ.
කෙසේ වෙතත්, එහි ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ප්රතිදාන පරාමිතීන් අඩු කිරීම සඳහා නොව, ජාලය තුළ ඔවුන්ගේ ස්ථාවර මට්ටම පවත්වා ගැනීමයි. ස්ථායීකරණ උපකරණයක් භාවිතයෙන් මෙය විසඳා ගත හැකිය. නමුත් රීතියක් ලෙස, එවැනි උපකරණ තරමක් අපහසු වන අතර භාවිතා කිරීමට ඉතා පහසු නොවේ. හොඳම විකල්පය වන්නේ ස්විචින් වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයකි. එය රේඛීය ඒවාට වඩා මානයන්ගෙන් පමණක් නොව, එහි මෙහෙයුම් මූලධර්මයෙන් ද වෙනස් වේ.
ස්පන්දන ස්ථායීකාරකයක් යනු කුමක්ද?
ප්රධාන සංරචක දෙකකින් සමන්විත උපාංගයක්:
- ඒකාබද්ධ කිරීම;
- ගැලපීම්.
පළමු අදියරේදී ශක්තිය එකතු වී පසුව මුදා හරිනු ලැබේ. පාලක ඒකකය ධාරාව සපයන අතර, අවශ්ය නම්, මෙම ක්රියාවලිය බාධා කරයි. එපමණක් නොව, රේඛීය ආකෘති මෙන් නොව, ස්පන්දන ආකෘති වලදී මෙම මූලද්රව්යය සංවෘත හෝ විවෘත තත්වයක තිබිය හැක. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, එය යතුරක් ලෙස ක්රියා කරයි.
ස්පන්දන උපාංග උපාංගය
එවැනි උපකරණ භාවිතා කිරීමේ විෂය පථය තරමක් පුළුල් ය. කෙසේ වෙතත්, ඒවා බොහෝ විට නාවික උපකරණවල භාවිතා වන අතර, සම්බන්ධ කිරීම සඳහා ස්පන්දන ස්ථායීකාරකයක් මිලදී ගත යුතුය:
- LCD රූපවාහිනී
- ඩිජිටල් පද්ධතිවල භාවිතා කරන බල සැපයුම්;
- අඩු වෝල්ටීයතා කාර්මික උපකරණ.
ස්පන්දන වර්ධක වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක එය සෘජු ධාරාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා විකල්ප ධාරාවක් සහිත ජාල වලද භාවිතා කළ හැක. මෙම පන්තියේ උපාංග අධි බලැති LED සහ නැවත ආරෝපණය කරන බැටරි සඳහා බලශක්ති ප්රභවයන් ලෙසද භාවිතා වේ.
උපකරණ ක්රියා කරන ආකාරය
උපාංගයේ මෙහෙයුම් මූලධර්මය පහත පරිදි වේ. නියාමක මූලද්රව්යය වසා ඇති විට, ඒකාබද්ධ මූලද්රව්යයේ ශක්තිය එකතු වේ. මෙය වෝල්ටීයතාවයේ වැඩි වීමක් ඇති කරයි. ස්විචය විවෘත කරන විට, විදුලිය ක්රමයෙන් පාරිභෝගිකයින්ට මාරු කරනු ලැබේ, වෝල්ටීයතාවයේ අඩු වීමක් ඇති කරයි.
වීඩියෝව නරඹා උපාංගය ක්රියා කරන ආකාරය බලන්න:
උපාංගය ක්රියාත්මක කිරීමේ එවැනි සරල ක්‍රමයක් මඟින් ඔබට ශක්තිය ඉතිරි කර ගැනීමට ඉඩ සලසයි, ඊට අමතරව කුඩා ඒකකයක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය.
පහත සඳහන් කොටස් නියාමන අංගයක් ලෙස භාවිතා කළ හැක:
- තයිරිස්ටරය;
- ට්රාන්සිස්ටර.
උපාංගයේ ඒකාබද්ධ ඒකක වන්නේ:
- Throttle;
- බැටරි;
- ධාරිත්රකය.
ස්ථායීකාරකයේ සැලසුම් ලක්ෂණ එය ක්රියා කරන ආකාරය හා සම්බන්ධ වේ. උපාංග වර්ග දෙකක් තිබේ:
- Schmitt trigger එකක් සමඟ.
මෙම ස්පන්දන වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක වර්ග දෙක අතර වෙනස්කම් දෙස බලමු.
PWM මාදිලි
PWM ආකෘතිය
මෙම වර්ගයේ උපාංගවල සැලසුමේ යම් වෙනස්කම් තිබේ. ඒවා ප්රධාන අංග දෙකකින් ද සමන්විත වේ:
- උත්පාදක යන්ත්රය;
- මොඩියුලේටරය;
- ඇම්ප්ලිෆයර්.
ඔවුන්ගේ ක්රියාකාරිත්වය සෘජුවම රඳා පවතින්නේ ආදාන වෝල්ටීයතාවය මෙන්ම ස්පන්දනවල රාජකාරි චක්රය මතය.
යතුර විවෘත කළ විට, බර පැටවීමට ශක්තිය මාරු වන අතර ඇම්ප්ලිෆයර් මාරු වේ. එය වෝල්ටීයතා අගයන් සංසන්දනය කරන අතර, ඒවා අතර වෙනස තීරණය කිරීමෙන්, මොඩියුලේටරය වෙත ලාභය සම්ප්රේෂණය කරයි.
අවසාන ස්පන්දනවල නිමැවුම් පරාමිතීන්ට සමානුපාතික වන රාජකාරි චක්‍ර අපගමනය තිබිය යුතුය. සියල්ලට පසු, යතුරේ පිහිටීම ඔවුන් මත රඳා පවතී. නිශ්චිත රාජකාරි චක්‍ර අගයන්හිදී, එය විවෘත හෝ වසා දමයි. උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වයේ ප්රධාන කාර්යභාරය ආවේගයන් නිසා, ඔවුන් එයට එහි නම ලබා දුන්නේය.
Schmitt ප්‍රේරකයක් සහිත උපාංග
මෙම වර්ගයේ ස්පන්දන වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකය අවම මූලද්රව්ය කට්ටලයක් මගින් සංලක්ෂිත වේ. එහි ප්රධාන කාර්යභාරය සංසන්දනය කරන්නෙකු ඇතුළත් ප්‍රේරකයට ලබා දී ඇත. මෙම මූලද්රව්යයේ කාර්යය වන්නේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා අගය උපරිම අවසරය සමඟ සංසන්දනය කිරීමයි.
Schmitt ප්‍රේරකයක් සහිත උපාංගයක මෙහෙයුම් මූලධර්මයේ වීඩියෝවක් බලමු:
උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වය පහත පරිදි වේ. උපරිම වෝල්ටීයතාවය ඉක්මවා ගිය විට, ප්‍රේරකය ශුන්‍ය ස්ථානයට මාරු වී යතුර විවෘත කරයි. ඒ සමගම, throttle විසර්ජනය වේ. නමුත් වෝල්ටීයතාව අවම අගයකට ළඟා වූ වහාම එය 0 සිට 1 දක්වා මාරු වේ. මෙය ස්විචය වැසීමට සහ අනුකලනය තුළට ධාරාව ගලා යාමට හේතු වේ.
එවැනි උපකරණ තරමක් සරල මෝස්තරයක් තිබුණද, ඒවා භාවිතා කළ හැක්කේ ඇතැම් ප්රදේශ වල පමණි. ස්පන්දන වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක පියවර-පහළ හෝ පියවර-ඉහළ විය හැකි බව මෙය පැහැදිලි කරයි.
උපාංග වර්ගීකරණය
උපාංග වර්ග වලට බෙදීම විවිධ නිර්ණායක අනුව සිදු කෙරේ. එබැවින්, ආදානයේ සහ ප්රතිදානයේ වෝල්ටීයතා අනුපාතය මත පදනම්ව, පහත දැක්වෙන උපාංග වර්ග වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය:
- ප්රතිලෝම කිරීම;
- අහඹු ලෙස වෙනස් වන වෝල්ටීයතාවය.
පහත කොටස් යතුරක් ලෙස භාවිතා කළ හැක:
- ට්රාන්සිස්ටර;
- තයිරිස්ටර.
මීට අමතරව, ස්පන්දන DC වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකවල ක්රියාකාරිත්වයේ වෙනස්කම් තිබේ. මේ මත පදනම්ව, ඒවා ක්රියාත්මක වන ආකෘති වලට වර්ගීකරණය කර ඇත:
- ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් මත පදනම්ව;
- ද්වි-ස්ථානය.
ස්ථායීකාරකවල වාසි සහ අවාසි
මොඩියුලර් ස්ථායීකාරකය
වෙනත් ඕනෑම උපාංගයක් මෙන්, මොඩියුලර් ස්ථායීකාරකයක් සුදුසු නොවේ. ඔබ දැනුවත් විය යුතු එහි වාසි සහ අවාසි ඇත. උපාංගයේ වාසි අතර:
- ස්ථාවරත්වය ළඟා කර ගැනීම පහසුය;
- ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව;
- පුළුල් පරාසයක වෝල්ටීයතා සමීකරණය;
- ස්ථාවර ප්රතිදාන පරාමිතීන්;
- සංයුක්ත මානයන්;
- මෘදු ආරම්භය.
උපාංගයේ අවාසි, පළමුව, එහි සංකීර්ණ සැලසුම ඇතුළත් වේ. එහි නිශ්චිත මූලද්රව්ය විශාල සංඛ්යාවක් තිබීම ඉහළ විශ්වසනීයත්වයක් ලබා ගැනීමට ඉඩ නොදේ. මීට අමතරව, ස්පන්දන DC වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයේ අවාසිය නම්:
- සංඛ්යාත මැදිහත්වීම් විශාල සංඛ්යාවක් නිර්මාණය කිරීම;
- අලුත්වැඩියා කටයුතු සිදු කිරීමේ අපහසුතාව;
- බලශක්ති සාධකය සඳහා වන්දි ලබා දෙන උපාංග භාවිතා කිරීමේ අවශ්යතාව.
අවසර ලත් සංඛ්යාත පරාසය
මෙම උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වය ප්‍රමාණවත් තරම් ඉහළ පරිවර්තන සංඛ්යාතයකින් කළ හැකි අතර එය ජාල ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක් සහිත උපාංගවලින් එහි ප්රධාන වෙනස වේ. මෙම පරාමිතිය වැඩි කිරීමෙන් අපට අවම මානයන් ලබා ගැනීමට හැකි විය.
බොහෝ මාදිලි සඳහා, සංඛ්යාත පරාසය 20 සිට 80 kHz දක්වා විය හැක. කෙසේ වෙතත්, යතුරු සහ PWM උපාංග දෙකම තෝරාගැනීමේදී, ඔබ ධාරා වල ඉහළ හාර්මොනික්ස් සැලකිල්ලට ගත යුතුය. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, පරාමිතියෙහි ඉහළ අගය රේඩියෝ සංඛ්යාත උපකරණ සඳහා අවශ්යතාවයන් සපුරාලන ඇතැම් සීමාවන් ඇත.
AC ජාල වල උපාංග යෙදීම
මෙම පන්තියේ උපාංග ආදානයේදී සෘජු ධාරාව ප්‍රතිදානයේදීම පරිවර්තනය කිරීමේ හැකියාව ඇත. ඔබ ඒවා විකල්ප ධාරා ජාලයක භාවිතා කිරීමට අදහස් කරන්නේ නම්, ඔබට සෘජුකාරකයක් සහ සුමට පෙරහනක් ස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය වනු ඇත.
කෙසේ වෙතත්, උපාංගයේ ආදානයේ වෝල්ටීයතාවය වැඩි වන විට, ප්රතිදාන ධාරාව අඩු වන අතර අනෙක් අතට බව ඔබ දැනගත යුතුය.
පාලම් සෘජුකාරකයක් භාවිතා කළ හැකිය. නමුත් මෙම අවස්ථාවේ දී එය ඔත්තේ හර්මොනික්ස් ප්‍රභවයක් වන අතර අවශ්ය බල සාධකය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ධාරිත්‍රකයක් භාවිතා කිරීම අවශ්ය වේ.
නිෂ්පාදකයින්ගේ සමාලෝචනය
ස්ථායීකාරකයක් තෝරාගැනීමේදී, එහි තාක්ෂණික ලක්ෂණ පමණක් නොව, එහි සැලසුම් ලක්ෂණ කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න. නිෂ්පාදකයාගේ වෙළඳ නාමය ද වැදගත් ය. පුළුල් පරාසයක ගැනුම්කරුවන් නොදන්නා සමාගමක් විසින් නිෂ්පාදනය කරන උපාංගයක් උසස් තත්ත්වයේ වනු ඇතැයි සිතිය නොහැක.
ස්මාර්ට් මොඩියුල නිෂ්පාදන
එමනිසා, බොහෝ පාරිභෝගිකයින් ජනප්රිය වෙළඳ නාමවලට අයත් ආකෘති තෝරා ගැනීමට කැමැත්තක් දක්වයි:
- විනෝදාංශ;
- ස්මාර්ට් මොඩියුලය.
මෙම සමාගම්වල නිෂ්පාදන උසස් තත්ත්වයේ, විශ්වසනීයත්වය සහ දිගු සේවා කාලය සඳහා නිර්මාණය කර ඇත.
නිගමනය
ගෘහ උපකරණ සහ අනෙකුත් විදුලි උපකරණ භාවිතය සුවපහසු ජීවිතයක් සඳහා අත්යවශ්ය කොන්දේසියක් බවට පත්ව ඇත. නමුත් අස්ථායී බල ජාලයන් තුළ ඔබේ උපාංග අසමත් නොවන බව සහතික කිරීම සඳහා, ඔබ ස්ථායීකාරකයක් මිලදී ගැනීම ගැන කල්තියා සිතා බැලිය යුතුය. තෝරා ගැනීමට කුමන ආකෘතිය භාවිතා කරන උපකරණවල පරාමිතීන් මත රඳා පවතී. ඔබ නවීන LCD රූපවාහිනී, මොනිටර සහ ඒ හා සමාන උපාංග සම්බන්ධ කිරීමට අදහස් කරන්නේ නම්, එවිට කදිම විකල්පය වන්නේ මාරු කිරීමේ ස්ථායීකාරකයකි.
PWM සහිත ස්ථායීකාරකවලදී, ජනකයක් ස්පන්දන මූලද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි, සංසන්දනාත්මක පරිපථයේ ප්‍රතිදානයෙන් ස්පන්දන මූලද්රව්යයේ ආදානයට පැමිණෙන නියත සංඥාව අනුව ස්පන්දන හෝ විරාම කාලය වෙනස් වේ.
PWM ස්ථායීකාරකයේ මෙහෙයුම් මූලධර්මයපහත පරිදි වේ. සෘජුකාරකයේ හෝ බැටරියේ සිට DC වෝල්ටීයතාව නියාමනය කරන ට්රාන්සිස්ටරය වෙත සපයනු ලැබේ, පසුව පෙරහන හරහා ස්ථායීකාරකයේ ප්‍රතිදානය වෙත සපයනු ලැබේ. ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය සමුද්දේශ වෝල්ටීයතාවය සමඟ සංසන්දනය කරනු ලබන අතර, සෘජු ධාරා සංඥාව නිශ්චිත කාලසීමාවක ස්පන්දන බවට පරිවර්තනය කරන උපාංගයක ආදානය සඳහා වෙනස සංඥාව යොදනු ලැබේ, දෙවැන්න අතර වෙනස සංඥාවට සමානුපාතිකව වෙනස් වේ. යොමු සහ මනින ලද වෝල්ටීයතාවය. සෘජු ධාරාව ස්පන්දන බවට පරිවර්තනය කරන උපාංගයකින්, සංඥාව පාලක ට්රාන්සිස්ටරයකට යවනු ලැබේ; දෙවැන්න වරින් වර මාරු වන අතර පෙරහන් ප්රතිදානයේ සාමාන්ය වෝල්ටීයතා අගය රඳා පවතින්නේ ට්රාන්සිස්ටරය විවෘත සහ සංවෘත තත්වයන් තුළ පවතින කාලය (ස්පන්දන පළල මත - එබැවින් මෙම වර්ගයේ මොඩියුලේෂන් යන නම) සහ PWM ස්පන්දන පුනරාවර්තනය අතර අනුපාතය මත ය. අනුපාතය නියත වේ. ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදානයේ වෝල්ටීයතාව වෙනස් වන විට, සෘජු ධාරා සංඥාව වෙනස් වන අතර, එම නිසා ස්පන්දනයේ පළල (කාලසීමාව) (ස්ථාවර කාල පරිච්ඡේදයකදී); ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ සාමාන්ය අගය එහි මුල් අගය වෙත නැවත පැමිණේ.
PFM සමඟ ස්ථායීකාරකවලස්පන්දන මූලද්රව්යයේ ප්රතිදානයේ සංඥාව වෙනස් වන විට, විරාමයේ කාලසීමාව වෙනස් වේ, නමුත් ස්පන්දනයේ කාලසීමාව නොවෙනස්ව පවතී. එපමනක් නොව, PWM සමඟ ස්ථායීකාරක මෙන් නොව, පාලක ට්රාන්සිස්ටරයේ මාරුවීමේ සංඛ්යාතය බර ධාරාව සහ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ වෙනස්කම් මත රඳා පවතී, එබැවින් වෙනස් වන, නියත නොවන අගයක් වේ - එබැවින් මෙම වර්ගයේ මොඩියුලේෂන් නම. එවැනි ස්ථායීකාරකවල මෙහෙයුම් මූලධර්මය PWM ස්ථායීකාරකවල මෙහෙයුම් මූලධර්මයට සමාන වේ. ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ වෙනසක් විරාමයේ වෙනසක් ඇති කරයි, ස්පන්දන සංඛ්යාතයේ වෙනසක් ඇති වන අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ සාමාන්ය අගය නොවෙනස්ව පවතී.
රිලේ හෝ ද්වි-ස්ථානයේ මෙහෙයුම් මූලධර්මයස්ථායීකාරක PWM සමඟ ස්ථායීකාරක ක්රියාත්මක කිරීමේ මූලධර්මයට වඩා තරමක් වෙනස් වේ. රිලේ ස්ථායීකාරක වලදී, ප්‍රේරකයක් ස්පන්දන මූලද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි, එමඟින් නියාමනය කරන ට්‍රාන්සිස්ටරයක් පාලනය කරයි. ස්ථායීකාරකයේ ආදානයට නියත වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, පළමු මොහොතේ නියාමනය කරන ට්රාන්සිස්ටරය විවෘත වන අතර ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදානයේ වෝල්ටීයතාව වැඩි වන අතර ඒ අනුව සංසන්දනාත්මක පරිපථයේ ප්රතිදානයේ සංඥාව වැඩි වේ. ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ නිශ්චිත අගයක දී, සංසන්දනාත්මක පරිපථයේ ප්රතිදානයේ සංඥාව, පාලක ට්රාන්සිස්ටරය වසා දැමීම, අවුලුවාලන අගයක් කරා ළඟා වේ. ස්ථායීකාරකයේ නිමැවුමේ වෝල්ටීයතාවය අඩු වීමට පටන් ගනී, එය සංසන්දනාත්මක පරිපථයේ ප්රතිදානයේ සංඥාව අඩු වීමට හේතු වේ. සංසන්දනාත්මක පරිපථයේ නිමැවුමේ නිශ්චිත සංඥා අගයකදී, ප්‍රේරකය නැවත ගිනිගනී, පාලක ට්රාන්සිස්ටරය විවෘත වන අතර ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදානයේ වෝල්ටීයතාව වැඩි වීමට පටන් ගනී; ප්‍රේරකය පාලක ට්රාන්සිස්ටරය නැවත වසා දමන තෙක් එය වැඩි වනු ඇත, එවිට ක්රියාවලිය නැවත සිදු වේ.
ස්ථායීකාරකයේ ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ හෝ භාර ධාරාවේ වෙනසක් පාලක ට්රාන්සිස්ටරයේ විවෘත තත්ත්වයේ වෙනසක් සහ එහි මාරුවීමේ සංඛ්යාතයේ වෙනසක් ඇති කිරීමට හේතු වන අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ සාමාන්ය අගය (නිශ්චිත අගයක් සහිතව) පවත්වා ගෙන යනු ඇත. නිරවද්යතාව පිළිබඳ උපාධිය) නොවෙනස්ව. මේ අනුව, PFM ස්ථායීකාරකවල මෙන්, රිලේ ස්ථායීකාරකවල පාලක ට්රාන්සිස්ටරයේ මාරුවීමේ සංඛ්යාතය නියත නොවේ.
විස්තර කරන ලද ස්ථායීකාරකවල වාසි සහ අවාසි.
1. ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, පීඩබ්ලිව්එම් සහ පීඩබ්ලිව්එම් සහිත ස්ථායීකාරකවල ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා රැල්ල සම්පූර්ණයෙන්ම නොපැවතී, ස්පන්දන මූලද්රව්යය පාලක පරිපථ සංඥාවේ නියත සංරචකය මගින් පාලනය වන බැවින්; රිලේ ස්ථායීකාරක වලදී, ප්‍රේරකය වරින් වර මාරු කළ හැක්කේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාව වරින් වර වෙනස් වූ විට පමණක් බැවින් ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා ස්පන්දන මූලික වශයෙන් සිදු විය යුතුය.
රිලේ ඒවාට සාපේක්ෂව PWM සහ PWM ස්ථායීකාරකවල ප්රධාන අවාසියක් නම් ඒවායේ අඩු ක්රියාකාරී වේගයයි.
විවිධ තාක්ෂණයන් සමඟ වැඩ කරන විට, ප්රශ්නය බොහෝ විට: පවතින බලය කළමනාකරණය කරන්නේ කෙසේද? එය පහත හෙලීමට හෝ ඉහළ නැංවීමට අවශ්ය නම් කුමක් කළ යුතුද? මෙම ප්රශ්නවලට පිළිතුර PWM නියාමකය වේ. ඔහු කුමක්ද? එය භාවිතා කරන්නේ කොහේද? එවැනි උපකරණයක් ඔබම එකලස් කරන්නේ කෙසේද?
ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් යනු කුමක්ද?
මෙම යෙදුමේ තේරුම පැහැදිලි නොකර, එය දිගටම කරගෙන යාමේ තේරුමක් නැත. එබැවින්, ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් යනු නියත සංඛ්යාතයකින් සිදු කරනු ලබන ස්පන්දනවල රාජකාරි චක්රය වෙනස් කිරීම මගින් සිදු කරනු ලබන බරට සපයන බලය පාලනය කිරීමේ ක්රියාවලියයි. ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් වර්ග කිහිපයක් තිබේ:
1. ඇනලොග්.
2. ඩිජිටල්.
3. ද්විමය (ද්වි මට්ටමේ).
4. ත්රිත්ව (තුන් මට්ටමේ).
PWM නියාමකය යනු කුමක්ද?
ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් යනු කුමක්දැයි දැන් අපි දන්නවා, ලිපියේ ප්රධාන මාතෘකාව ගැන කතා කළ හැකිය. සැපයුම් වෝල්ටීයතාව නියාමනය කිරීමට සහ මෝටර් රථ සහ යතුරුපැදි වල බලවත් අවස්ථිති බර වැළැක්වීම සඳහා PWM නියාමකයක් භාවිතා කරයි. මෙය සංකීර්ණ බවක් පෙනෙන්නට ඇති අතර උදාහරණයක් සමඟ වඩාත් හොඳින් පැහැදිලි කළ හැකිය. ඔබ අභ්යන්තර ආලෝක ලාම්පු ඔවුන්ගේ දීප්තිය වහාම නොව, ක්රමයෙන් වෙනස් කිරීමට අවශ්ය යැයි කියමු. පැති ලයිට්, කාර් හෙඩ් ලයිට් හෝ පංකා සඳහාද මෙය අදාළ වේ. ට්රාන්සිස්ටර වෝල්ටීයතා නියාමකය (පරාමිතික හෝ වන්දි) ස්ථාපනය කිරීමෙන් මෙම ආශාව සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. නමුත් විශාල ධාරාවක් සහිතව, එය අතිශයින් ඉහළ බලයක් උත්පාදනය කරනු ඇති අතර අතිරේක විශාල රේඩියේටර් ස්ථාපනය කිරීම හෝ පරිගණක උපාංගයෙන් ඉවත් කරන ලද කුඩා විදුලි පංකාවක් භාවිතයෙන් බලහත්කාරයෙන් සිසිලන පද්ධතියක ආකාරයෙන් එකතු කිරීම අවශ්ය වේ. ඔබට පෙනෙන පරිදි, මෙම මාර්ගය ජය ගත යුතු බොහෝ ප්රතිවිපාක ඇති කරයි.
මෙම තත්වයෙන් සැබෑ ගැලවීම වූයේ PWM නියාමකය වන අතර එය බලගතු ක්ෂේත්‍ර බලපෑම් බල ට්රාන්සිස්ටර මත ක්රියාත්මක වේ. ඒවාට 12-15V ද්වාර වෝල්ටීයතාවයකින් පමණක් ඉහළ ධාරා (ඇම්පියර් 160 දක්වා) මාරු කළ හැකිය. විවෘත ට්‍රාන්සිස්ටරයක ප්රතිරෝධය තරමක් අඩු බව සැලකිල්ලට ගත යුතු අතර, මේ සඳහා ස්තූතිවන්ත වන අතර, බලය විසුරුවා හැරීමේ මට්ටම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය. ඔබේම PWM නියාමකය නිර්මාණය කිරීම සඳහා, ඔබට 12-15V පරාසය තුළ ප්රභවය සහ ගේට්ටුව අතර වෝල්ටීයතා වෙනසක් සැපයිය හැකි පාලන පරිපථයක් අවශ්ය වේ. මෙය සාක්ෂාත් කර ගත නොහැකි නම්, නාලිකා ප්රතිරෝධය විශාල වශයෙන් වැඩි වන අතර බලය විසුරුවා හැරීම සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වනු ඇත. තවද මෙය, ට්රාන්සිස්ටරය අධික උනුසුම් වීමට හා අසමත් වීමට හේතු විය හැක.
බල සැපයුම 7-14V පමණක් වුවද, PWM නියාමකයින් සඳහා වන ක්ෂුද්‍ර පරිපථ මාලාවක් නිපදවනු ලබන අතර එමඟින් ආදාන වෝල්ටීයතාව 25-30V මට්ටමකට වැඩි වීමට ඔරොත්තු දිය හැකිය. මෙය පොදු කාණු සමඟ පරිපථයේ ප්රතිදාන ට්රාන්සිස්ටරය සක්රිය කිරීමට ඉඩ සලසයි. මෙය අනෙක් අතට, පොදු අඩුපාඩුවක් සමඟ බරක් සම්බන්ධ කිරීම අවශ්ය වේ. උදාහරණවලට පහත නියැදි ඇතුළත් වේ: L9610, L9611, U6080B ... U6084B. බොහෝ පැටවුම් ඇම්පියර් 10 ට වඩා වැඩි ධාරාවක් ඇද නොගන්නා නිසා ඒවාට වෝල්ටියතා එල්ලා වැටීම් ඇති කළ නොහැක. තවද ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ඔබට වෝල්ටීයතාව වැඩි කරන අතිරේක ඒකකයක ආකාරයෙන් වෙනස් කිරීමකින් තොරව සරල පරිපථ භාවිතා කළ හැකිය. ලිපියේ සාකච්ඡා කරනු ලබන්නේ හරියටම PWM නියාමකයින්ගේ මෙම සාම්පල ය. ඒවා අසමමිතික හෝ පොරොත්තු බහු කම්පනයක පදනම මත ගොඩනගා ගත හැකිය. PWM එන්ජින් වේග පාලකය ගැන කතා කිරීම වටී. මේ ගැන වැඩි විස්තර පසුව.
යෝජනා ක්රමය අංක 1
මෙම PWM පාලක පරිපථය CMOS චිප් ඉන්වර්ටර් භාවිතයෙන් එකලස් කරන ලදී. එය තාර්කික මූලද්රව්ය 2 ක් මත ක්රියාත්මක වන සෘජුකෝණාස්රාකාර ස්පන්දන උත්පාදක යන්ත්රයකි. ඩයෝඩ වලට ස්තූතියි, සංඛ්යාත සැකසුම් ධාරිත්‍රකයේ විසර්ජනයේ කාල නියතය සහ ආරෝපණය මෙහි වෙන වෙනම වෙනස් වේ. නිමැවුම් ස්පන්දනවල රාජකාරි චක්රය වෙනස් කිරීමට මෙය ඔබට ඉඩ සලසයි, එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, බර පැටවීමේදී පවතින ඵලදායී වෝල්ටීයතාවයේ අගය. මෙම පරිපථය තුළ, ඕනෑම ප්රතිලෝම CMOS මූලද්රව්ය මෙන්ම NOR සහ AND භාවිතා කළ හැක. උදාහරණ ලෙස K176PU2, K561LN1, K561LA7, K561LE5 ඇතුළත් වේ. ඔබට වෙනත් වර්ග භාවිතා කළ හැකිය, නමුත් ඊට පෙර ඔබට පවරා ඇති ක්රියාකාරීත්වය ඉටු කිරීමට හැකි වන පරිදි ඔවුන්ගේ යෙදවුම් නිවැරදිව කාණ්ඩගත කරන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව හොඳින් සිතා බැලිය යුතුය. යෝජනා ක්රමයේ වාසි වන්නේ මූලද්රව්යවල ප්රවේශය සහ සරලත්වයයි. අවාසි යනු ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා පරාසය වෙනස් කිරීම සම්බන්ධයෙන් වෙනස් කිරීම සහ අසම්පූර්ණකමේ දුෂ්කරතාවය (පාහේ නොහැකියාව) වේ.
යෝජනා ක්රමය අංක 2
එය පළමු නියැදියට වඩා හොඳ ලක්ෂණ ඇත, නමුත් ක්රියාත්මක කිරීමට වඩා අපහසු වේ. 0-12V පරාසයක ඵලදායී පැටවුම් වෝල්ටීයතාවය නියාමනය කළ හැකි අතර, එය ආරම්භක අගය 8-12V සිට වෙනස් වේ. උපරිම ධාරාව ක්ෂේත්‍ර බලපෑම් ට්රාන්සිස්ටර වර්ගය මත රඳා පවතින අතර සැලකිය යුතු අගයන් කරා ළඟා විය හැකිය. නිමැවුම් වෝල්ටීයතාවය පාලන ආදානයට සමානුපාතික වන බැවින්, මෙම පරිපථය පාලන පද්ධතියේ කොටසක් ලෙස (උෂ්ණත්ව මට්ටම පවත්වා ගැනීමට) භාවිතා කළ හැක.
පැතිරීමට හේතු
PWM පාලකය වෙත මෝටර් රථ ලෝලීන් ආකර්ෂණය කරන්නේ කුමක් ද? ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සඳහා ද්විතියික ඒවා තැනීමේදී කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීමට ආශාවක් ඇති බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. මෙම දේපලට ස්තූතිවන්ත වන්නට, මෙම තාක්ෂණය පරිගණක මොනිටර නිෂ්පාදනය, දුරකථන, ලැප්ටොප්, ටැබ්ලට් සහ සමාන උපකරණවල සංදර්ශක සහ මෝටර් රථවල පමණක් නොව සොයාගත හැකිය. මෙම තාක්ෂණය භාවිතා කරන විට සැලකිය යුතු ලෙස ලාභදායී බව ද සඳහන් කළ යුතුය. එසේම, ඔබ මිලදී නොගැනීමට තීරණය කළහොත්, PWM පාලකය ඔබම එකලස් කිරීමට නම්, ඔබේම මෝටර් රථය වැඩිදියුණු කිරීමේදී ඔබට මුදල් ඉතිරි කර ගත හැකිය.
නිගමනය
හොඳයි, PWM බල නියාමකය යනු කුමක්ද, එය ක්රියා කරන ආකාරය ඔබ දැන් දන්නවා, ඔබට සමාන උපාංග පවා එකලස් කළ හැකිය. එමනිසා, ඔබට ඔබේ මෝටර් රථයේ හැකියාවන් සමඟ අත්හදා බැලීමට අවශ්ය නම්, මේ ගැන පැවසීමට ඇත්තේ එක දෙයයි - එය කරන්න. එපමණක් නොව, ඔබට මෙහි ඉදිරිපත් කර ඇති රූප සටහන් භාවිතා කිරීමට පමණක් නොව, ඔබට සුදුසු දැනුමක් සහ අත්දැකීම් තිබේ නම් ඒවා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කළ හැකිය. නමුත් සෑම දෙයක්ම පළමු වරට සාර්ථක නොවූවත්, ඔබට ඉතා වටිනා දෙයක් ලබා ගත හැකිය - අත්දැකීම්. එය ඊළඟට ප්‍රයෝජනවත් විය හැක්කේ කොතැනින්ද සහ එහි පැමිණීම කෙතරම් වැදගත් වේද යන්න කවුද දන්නේ.
මෙම පරිපථය ධාරාව නියාමනය කිරීමට සහ ආරක්ෂා කිරීමට හෝ සීමා කිරීමට හැකියාව ඇති පියවර-පහළ නියාමකය වේ. උපාංගයේ විශේෂ ලක්ෂණය වන්නේ ස්ථිතික ප්රේරක බයිපෝලර් ට්‍රාන්සිස්ටරයක් (BSIT) සහ TL494 ක්ෂුද්‍ර පරිපථයක් බල කොටසේ ක්රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර් දෙකක් භාවිතා කිරීමයි. Op-amps ප්රශස්ත ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරමින් නියාමකයාගේ negative ණ ප්රතිපෝෂණ පරිපථයේ භාවිතා වේ.
නියාමකයේ මෙහෙයුම් පරාමිතීන්:
- නාමික සැපයුම් වෝල්ටීයතාව - 40...45V;
- වෙනස් කළ හැකි ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා පරාසය - 1...30V;
- PWM පාලක සංඛ්යාතය - 40 kHz;
- නියාමක ප්රතිදාන පරිපථ ප්රතිරෝධය - 0.01 Ohm;
- දිගුකාලීන උපරිම නිමැවුම් ධාරාව 8A වේ.
ස්ථායීකාරක පරිපථය රූප සටහන 1 හි දැක්වේ. ධාරිත්‍රක C16-18, ගබඩා ප්රේරණය L1, ඩයෝඩ-විසර්ජනය VD6, ස්විචය VT1 වලින් සාදන ලද සුමට පෙරහන උපාංගයේ බල පරිපථය සාදයි. බල පරිපථය ඉදිකිරීම සම්භාව්‍ය ය, වෙනස වන්නේ බල ස්විචයේ (VT1) ආරක්ෂිත ක්රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අතිරේක මූලද්රව්ය C5, VDD1, R7, VT2 ය. VT1 ස්විචය. යතුර වසා ඇති විට එකතු වන ශක්තිය ඩයෝඩ එකලස් VD1 හි දකුණු පැත්ත හරහා පරිපථයේ ආදානය වෙත යයි. ධාරිතාව C5 නිර්මාණය කර ඇත්තේ ස්විචය හරහා වෝල්ටීයතා ඉහළ යාමේ වේගය අඩු කිරීම සඳහා ය. OBR පරිපථ මූලද්රව්ය ස්ථාපනය කිරීම යතුරු ට්රාන්සිස්ටරයේ මෙහෙයුම් ආකාරය ප්රශස්ත කරයි, තාප අලාභ සහ කම්පන බර අඩු කරයි. C5T2 පරිපථය හරහා ප්රතිලෝම ධාරාවේ බලපෑම් වලින් VT1 යතුර ආරක්ෂා කිරීම වම් පස පිහිටා ඇති VD1 ඩයෝඩය මඟින් සපයයි.
පින්තූරය 1
ස්විච් ගේට්ටුව වෙත පාලන සංඥාව හුදකලා ට්රාන්ස්ෆෝමර් T1 හරහා සපයනු ලැබේ, ට්රාන්සිස්ටර T2 හි එකතු කිරීමේ පරිපථයට සම්බන්ධ වන ප්රාථමික වංගු කිරීම. මූලද්රව්ය R1, VD2, VD3 නිර්මාණය කර ඇත්තේ ස්විච් ගේට්ටුවේ ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාවයේ නැගීම් සීමා කිරීම සඳහා ය. VT2 විමෝචකය DA1 ක්ෂුද්‍ර පරිපථයේ (ප්රතිදාන ට්‍රාන්සිස්ටරවල එකතු කරන්නන්) 8 සහ 10 pins වෙත සීමා කරන ප්රතිරෝධක R8 හරහා සම්බන්ධ වේ. සීමාකාරී ප්රතිරෝධකය VT1 ස්විචයේ ගේට්ටු ධාරාවෙහි ප්රශස්ත අගය තෝරා ගැනීමට ඔබට ඉඩ සලසයි.
පරිපථයේ ක්රියාකාරිත්වය පාලනය වන්නේ විෙශේෂෙයන් නිර්මාණය කරන ලද TL494 චිපයක් මතය. සම්බන්ධතා මූලධර්මය සම්භාව්යයි, pins 7 සහ 13 සම්බන්ධ වේ, තනි-අවසන් මාදිලිය. අවම වෝල්ටීයතාවයක් සමඟ වැඩ කිරීමට හැකි වන පරිදි, බෙදුම්කරු විසින් pin 2 හි ආසන්න වශයෙන් 0.9V සමුද්දේශ වෝල්ටීයතාවයක් සකසා ඇත. 4 වන පාදයේ වෝල්ටීයතාව උත්පාදනය කරන ලද ස්පන්දනවල උපරිම රාජකාරි චක්රය තීරණය කරයි. පරිපථයේ විස්තාරය-සංඛ්යාත ප්‍රතිචාරය ප්රධාන දාම C12R14, C11R13 මගින් කාලය නිවැරදි කරනු ලැබේ. උත්පාදන සංඛ්යාතය C14R21 දාමය මගින් සකසා ඇත. සෘණ වෝල්ටීයතා ප්රතිපෝෂණ මූලද්රව්ය VD8, R20, R25, R24 මගින් ස්ථාපිත කර ඇත. ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදානයේ වෝල්ටීයතාව විචල්ය ප්රතිරෝධය R24 මගින් සකසා ඇත. වත්මන් පාලනය සිදු කරනු ලබන්නේ සමාන්තරව ස්ථාපනය කරන ලද ප්රතිරෝධක R5, R4 හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීමෙනි. ඔවුන්ගෙන් සංඥාව පාලක චිපයේ 2 වන ක්රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර් වෙත යයි (සම්බන්ධතා 16,15). උපාංගයේ ප්රතිදානයේ උපරිම ධාරා සීමාව ප්රතිරෝධය R19 මගින් සකස් කර ඇත.
DA2 චිපයේ op-amp නිර්මාණය කර ඇත්තේ නිමැවුම් ධාරාව උපරිම අවසරය ඉක්මවා ගිය විට උපාංගය ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ය. op-amp DA1 සහ op-amp DA2 හි යෙදවුම් ප්රතිරෝධක R5, R4 භාවිතයෙන් ධාරා සංවේදකයකට සම්බන්ධ කර ඇත. සංවේදකය හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම වැඩි වන විට, සංසන්දකයේ ප්රතිදානයේ දී ඉහළ වෝල්ටීයතාවයක් දිස්වනු ඇත. සංවෘත සම්බන්ධතා SA1 හරහා, ධනාත්මක ප්රතිපෝෂණ දාමයක් සාදනු ලැබේ; අධි වෝල්ටීයතාවය මෙම අවස්ථාවේ දී op-amp DA2 පවත්වා ගෙන යන අතර ආදානය 16 හරහා DA1 ක්රියාකාරිත්වය අවහිර කරයි.
විවෘත තත්වයේ SA1 මාරු කිරීම උපරිම ධාරා සීමාවක් සහිත උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරයි. භාරය විසන්ධි වූ විට හෝ ධාරාව සීමා වූ විට HL1 LED දැල්වෙයි.
පරිපථයේ පාලන කොටස සඳහා බල සැපයුම සපයනු ලබන්නේ C6-10, C4, C3, R3, R2, VD5, VD4, VT2 යන මූලද්රව්යවල ස්ථායීකරණ දාමයකිනි.
උපාංගය එක් පැත්තක තීරු සහිත ෆයිබර්ග්ලාස් පුවරුවක එකලස් කර ඇත. දුරස්ථ කොටස්:
- ස්විචය SA1;
- LED HL1;
- වෝල්ටීයතා නියාමකය
පරිපථයේ බල කොටස සඳහා අදහස් කරන සියලුම පීලි අවම වශයෙන් 1 mm 2 ක හරස්කඩක් සහිත තඹ වයර් සමඟ අතිරේකව ශක්තිමත් කළ යුතුය. කොටස් රුසියාවේ හෝ ඔවුන්ගේ විදේශීය ඇනෙලොග් භාවිතා කළ හැකිය. යතුරු ට්රාන්සිස්ටරය සහ ඩයෝඩ එකලස් VD1 සඳහා තාප සින්ක් ප්‍රදේශය අවම වශයෙන් 370 cm 2, VD6 සඳහා - අවම වශයෙන් 130 cm 2 වේ.
