Υπολογισμός μπαταρίας, μετασχηματιστή, MOSFET στο μετατροπέα

Σε αυτήν την ανάρτηση μαθαίνουμε πώς να υπολογίζουμε σωστά τις παραμέτρους μετατροπέα με τα σχετικά στάδια, όπως η μπαταρία και ο μετασχηματιστής, υπολογίζοντας σωστά τις αντίστοιχες παραμέτρους.

Εισαγωγή

Η δημιουργία ενός μετατροπέα από μόνη σας μπορεί να είναι σίγουρα πολύ διασκεδαστική. Ωστόσο, εάν τα αποτελέσματα δεν είναι ικανοποιητικά, μπορεί να χαλάσει εντελώς ολόκληρο τον σκοπό του έργου.

Η εγκατάσταση και διαμόρφωση των διαφόρων παραμέτρων μετατροπέα, όπως η μπαταρία και ο μετασχηματιστής με το πραγματικό συναρμολογημένο κύκλωμα, χρειάζονται ιδιαίτερη προσοχή και προσοχή για τη λήψη βέλτιστων αποτελεσμάτων από τη διάταξη.

Το άρθρο περιγράφει τον τρόπο υπολογισμού και αντιστοίχισης μιας μπαταρίας και ενός μετασχηματιστή με το σχετικό κύκλωμα και επίσης φωτίζει σχετικά με τα πιθανά σφάλματα που ενδέχεται να παρουσιαστούν και τις αντίστοιχες διαδικασίες αντιμετώπισης προβλημάτων.

Το άρθρο φωτίζει τους πολλούς νεοεισερχόμενους με μερικές από τις σημαντικές ενδείξεις, οι οποίες μπορεί να είναι χρήσιμες κατά τη διαμόρφωση ενός κυκλώματος μετατροπέα με την μπαταρία και τον μετασχηματιστή, έτσι ώστε να επιτυγχάνονται αποτελεσματικά και βέλτιστα αποτελέσματα.

Υπολογισμός προδιαγραφών μετασχηματιστή και μπαταρίας

Ενώ κατασκευή μετατροπέα , δύο υπολογισμοί πρέπει να λαμβάνονται γενικά υπόψη, δηλαδή. ο μετασχηματιστής και η βαθμολογία της μπαταρίας.

1) Το μετασχηματιστής πρέπει να βαθμολογείται περίπου διπλάσιο από το μέγιστο φορτίο που αναμένεται να χρησιμοποιηθεί με τον μετατροπέα. Για παράδειγμα, εάν το προβλεπόμενο φορτίο είναι 200 ​​watt, τότε ο μετασχηματιστής πρέπει να έχει τουλάχιστον 300 watt. Αυτό θα εξασφαλίσει την ομαλή λειτουργία του μετατροπέα και λιγότερη παραγωγή θερμότητας από τον μετασχηματιστή.

ο ονομαστική τάση του μετασχηματιστή πρέπει να είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την τάση της μπαταρίας για μετατροπείς τετραγωνικών κυμάτων.

Ωστόσο, για έννοιες που περιλαμβάνουν PWM ή SPWM, θα πρέπει να είναι ίση με τη μέση τάση που εφαρμόζεται στις πύλες των MOSFET. Αυτό μπορεί να μετρηθεί μετρώντας τη μέση τάση DC που εφαρμόζεται στην πύλη των MOSFET από το στάδιο του ταλαντωτή. Ας υποθέσουμε ότι η τάση της μπαταρίας σας είναι 12 V, αλλά λόγω της PWM, η μέση τάση μεταγωγής από τον ταλαντωτή δείχνει 7,5 V DC, που σημαίνει ότι ο μετασχηματιστής σας πρέπει να είναι 7,5-0-7,5 V και όχι 12-0-12 V.

2) Και η μπαταρία Ah πρέπει να έχει βαθμολογία 10 φορές μεγαλύτερη από τη μέγιστη τρέχουσα βαθμολογία του φορτίου. Για παράδειγμα, αν η μπαταρία έχει ονομαστική τιμή 12V και το φορτίο 200 watt, τότε η διαίρεση 200 με 12 μας δίνει 16 αμπέρ. Επομένως, η μπαταρία Ah πρέπει να είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτήν την ένταση ενισχυτή, δηλαδή 160 Ah. Αυτό θα εξασφαλίσει ότι η μπαταρία σας λειτουργεί με υγιή ρυθμό εκφόρτισης 0,1C και παρέχει αντίγραφα ασφαλείας περίπου 8 ωρών.

Υπολογισμός βαθμολογίας MOSFET

Ο υπολογισμός του MOSFET για έναν μετατροπέα είναι πραγματικά πολύ απλός. Κάποιος πρέπει να λάβει υπόψη το γεγονός ότι τα MOSFET δεν είναι παρά ηλεκτρονικοί διακόπτες , και πρέπει να βαθμολογούνται όπως βαθμολογούμε τους μηχανικούς διακόπτες μας. Αυτό σημαίνει ότι η τάση και η τρέχουσα βαθμολογία του MOSFET πρέπει να έχουν επιλεγεί επαρκώς, ώστε ακόμη και στο μέγιστο καθορισμένο φορτίο, το MOSFET να λειτουργεί εντός του επιπέδου κατανομής.

Για να διασφαλίσετε την παραπάνω κατάσταση, μπορείτε να ανατρέξετε στο δελτίο δεδομένων του mosfet και ελέγξτε τις παραμέτρους τάσης πηγής αποστράγγισης και συνεχούς ρεύματος αποστράγγισης της συσκευής, έτσι ώστε και οι δύο αυτές τιμές να είναι πολύ υψηλότερες από τις μέγιστες τιμές κατανάλωσης του φορτίου ή να επιλέγονται με σημαντικά περιθώρια.

Ας υποθέσουμε ότι αν το φορτίο έχει ονομαστική τιμή στα 200 watt, διαιρώντας το με την τάση της μπαταρίας 12V έχουμε 16 αμπέρ. Επομένως, το MOSFET θα μπορούσε να επιλεγεί με ονομαστικές τάσεις οπουδήποτε μεταξύ 24V και 36V ως τάση αποστράγγισης πηγής ( Vdss ), και 24 amp έως 30 amp ως συνεχές ρεύμα αποστράγγισης ( Ταυτότητα ).

Πάρτε το παράδειγμα του MOSFET στην παραπάνω εικόνα, εδώ η μέγιστη ανεκτή τάση Vdss του καθορισμένου MOSFET είναι 75V και το μέγιστο ανεκτό ρεύμα Id είναι 209 αμπέρ, όταν λειτουργεί με σωστή ψύκτρα. Αυτό σημαίνει ότι αυτό το MOSFET μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια για όλες τις εφαρμογές όπου η ισχύς φορτίου δεν υπερβαίνει τα 14000 Watt.

Αυτό φροντίζει για τα MOSFET και διασφαλίζει την τέλεια λειτουργία των συσκευών ακόμα και σε συνθήκες πλήρους φόρτωσης, αλλά μην ξεχάσετε να τις τοποθετήσετε σε ψύκτρα ψύξης κατάλληλα διαστάσεων.

Μετά την προμήθεια όλων των απαραίτητων στοιχείων όπως εξηγείται παραπάνω, θα ήταν σημαντικό να τα ελέγξετε για συμβατότητα μεταξύ τους.

Μόνο η μπαταρία, που είναι ένα από τα πιο κρίσιμα μέλη, ελπίζουμε ότι δεν θα απαιτήσει προηγούμενο έλεγχο, διότι η εκτυπωμένη βαθμολογία και οι συνθήκες φορτισμένης τάσης πρέπει να είναι επαρκείς για να αποδείξουν την αξιοπιστία της. Υποτίθεται εδώ ότι η κατάσταση της μπαταρίας είναι καλή και είναι σχετικά νέα και «υγιής».

Έλεγχος του μετασχηματιστή

Ο μετασχηματιστής, που είναι το πιο σημαντικό στοιχείο του μετατροπέα, σίγουρα χρειάζεται μια λεπτομερή τεχνική αξιολόγηση. Μπορεί να γίνει ως εξής:

ο βαθμολογία του μετασχηματιστή μπορεί να ελεγχθεί καλύτερα με την αντίστροφη σειρά, δηλαδή συνδέοντας το τύλιγμα υψηλότερης τάσης στην είσοδο του εναλλασσόμενου ρεύματος και ελέγχοντας την αντίθετη περιέλιξη για τις καθορισμένες εξόδους. Εάν οι τρέχουσες βαθμολογίες του τμήματος χαμηλότερης τάσης βρίσκονται εντός των μέγιστων ορίων ενός κανονικού πολλαπλού ελεγκτή (DMM), τότε μπορεί να ελεγχθεί ενεργοποιώντας το παραπάνω εναλλασσόμενο ρεύμα και συνδέοντας το μετρητή (ρυθμισμένο στο, π.χ. AC 20 Amp) κατά μήκος του σχετική περιέλιξη.

Κρατήστε τα μπουλόνια του μετρητή συνδεδεμένα στους ακροδέκτες περιέλιξης για μερικά δευτερόλεπτα για να λάβετε τις μετρήσεις απευθείας στο μετρητή. Εάν η ανάγνωση ταιριάζει με το καθορισμένο ρεύμα μετασχηματιστή, ή τουλάχιστον είναι κοντά σε αυτό, σημαίνει ότι ο μετασχηματιστής σας είναι ΟΚ.

Οι χαμηλότερες ενδείξεις θα σήμαινε μια κακή ή μια λανθασμένη περιέλιξη μετασχηματιστή Το συναρμολογημένο κύκλωμα πρέπει γενικά να ελέγχεται για σωστές εξόδους ταλάντωσης σε όλες τις βάσεις των τρανζίστορ ισχύος ή των MOSFET.

Αυτό μπορεί να γίνει συνδέοντας το κύκλωμα με την μπαταρία, αλλά χωρίς να συμπεριλάβουμε αρχικά τον μετασχηματιστή. Ο έλεγχος πρέπει να γίνεται χρησιμοποιώντας κάποιον καλό μετρητή συχνότητας ή, ει δυνατόν, χρησιμοποιώντας παλμογράφο. Εάν τα παραπάνω gadgets δεν υπάρχουν μαζί σας, μπορεί να πραγματοποιηθεί δοκιμή ακατέργαστου χρησιμοποιώντας ένα ζευγάρι συνηθισμένων ακουστικών.

Συνδέστε την υποδοχή ακουστικών στις βάσεις των σχετικών τρανζίστορ τροφοδοσίας, θα πρέπει να έχετε έναν δυνατό ήχο βουητού στα ακουστικά, επιβεβαιώνοντας τη λειτουργία του ήχου στα στάδια του ταλαντωτή.

Οι παραπάνω επιβεβαιώσεις θα πρέπει να είναι αρκετές για να σας ζητήσουν να διαμορφώσετε όλες τις ενότητες μαζί. Συνδέστε τον μετασχηματιστή στο σχετικό τρανζίστορ ή στους ακροδέκτες των συσκευών ισχύος, βεβαιωθείτε ότι οι συσκευές τροφοδοσίας είναι σωστά ενσωματωμένες με το στάδιο ταλαντωτή .

Εγκατάσταση της ρύθμισης του τελικού μετατροπέα

Τέλος, η μπαταρία μπορεί να συνδεθεί με τις εισόδους ισχύος της παραπάνω διαμόρφωσης, και πάλι μην ξεχάσετε να συμπεριλάβετε μια κατάλληλη βαθμολογία FUSE σε σειρά με τη μπαταρία θετική. Η έξοδος του μετασχηματιστή μπορεί τώρα να συνδεθεί με το καθορισμένο μέγιστο φορτίο και η ισχύς μπορεί να είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ.

Εάν όλα έχουν συνδεθεί σωστά, το φορτίο πρέπει να αρχίσει να λειτουργεί με την πλήρη ισχύ του, εάν όχι, τότε κάτι δεν πάει καλά με το στάδιο του κυκλώματος. Δεδομένου ότι το τμήμα ταλαντωτή ελέγχθηκε κατάλληλα πριν από τις τελικές εγκαταστάσεις, σίγουρα το σφάλμα μπορεί να οφείλεται στο στάδιο της συσκευής ισχύος.

Εάν το σφάλμα σχετίζεται με χαμηλές εξόδους ισχύος, οι αντιστάσεις βάσης μπορεί να τροποποιηθούν για πιθανά σφάλματα, ή μπορεί να μειωθεί προσθέτοντας παράλληλες αντιστάσεις στις υπάρχουσες αντιστάσεις βάσης.

Τα αποτελέσματα μπορούν να ελεγχθούν όπως συζητήθηκε παραπάνω, εάν τα αποτελέσματα είναι θετικά και αν βρείτε βελτιώσεις στις εξόδους ισχύος, οι αντιστάσεις μπορούν να τροποποιηθούν περαιτέρω όπως επιθυμείται, έως ότου παραδοθεί η αναμενόμενη ισχύς.

Ωστόσο, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε περαιτέρω θέρμανση των συσκευών και πρέπει να τηρείται η δέουσα προσοχή ώστε να διατηρούνται υπό έλεγχο είτε με ανεμιστήρες ψύξης είτε αυξάνοντας τις διαστάσεις της ψύκτρας.

Ωστόσο, εάν το σφάλμα συνοδεύεται από την ανατίναξη της ασφάλειας θα σήμαινε ένα οριστικό βραχυκύκλωμα κάπου στο στάδιο ισχύος.

Αντιμετώπιση προβλημάτων των συνδέσεων μετατροπέα

Το πρόβλημα μπορεί επίσης να υποδηλώνει μια λανθασμένα συνδεδεμένη συσκευή τροφοδοσίας, μια συσκευή τροφοδοσίας ρεύματος λόγω πιθανής βραχυκύκλωσης μεταξύ των ακροδεκτών εξόδου της συσκευής τροφοδοσίας ή οποιουδήποτε από τους ακροδέκτες που πρέπει να διατηρούνται απόλυτα μεταξύ τους.

Έχοντας εξηγήσει μερικές από τις παραπάνω δυνατότητες κατά τη βέλτιστη διαμόρφωση ενός μετατροπέα, μια διεξοδική γνώση σχετικά με το ηλεκτρονικό γίνεται απόλυτη αναγκαιότητα από το άτομο που μπορεί να ασχοληθεί με την κατασκευή, χωρίς το οποίο μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο η διαδικασία με το έργο.