Πώς λειτουργεί ένας μετατροπέας, πώς να επιδιορθώσετε μετατροπείς - Γενικές συμβουλές

Σε αυτήν την ανάρτηση θα προσπαθήσουμε να μάθουμε πώς να διαγνώσουμε και να επιδιορθώσουμε έναν μετατροπέα, μαθαίνοντας διεξοδικά τα διάφορα στάδια ενός μετατροπέα και πώς λειτουργεί ένας βασικός μετατροπέας.

Πριν συζητήσουμε πώς να επιδιορθώσετε έναν μετατροπέα, θα ήταν σημαντικό να ενημερωθείτε πρώτα για τη βασική λειτουργία ενός μετατροπέα και τα στάδια του. Το ακόλουθο περιεχόμενο εξηγεί σχετικά με τις σημαντικές πτυχές ενός μετατροπέα.

Στάδια ενός μετατροπέα

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο μετατροπέας DC σε AC είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που μπορεί να «αναστρέψει» ένα δυναμικό DC που συνήθως προέρχεται από μια μπαταρία μολύβδου-οξέος σε ένα ενισχυμένο δυναμικό AC. Η έξοδος από έναν μετατροπέα είναι συνήθως αρκετά συγκρίσιμη με την τάση που υπάρχει στις οικιακές μας πρίζες AC Mains.

Η επισκευή εξελιγμένων μετατροπέων δεν είναι εύκολη λόγω των πολλών πολύπλοκων σταδίων που απαιτούνται και απαιτεί εξειδίκευση στον τομέα. Μετατροπείς που παρέχουν έξοδο ημιτονοειδούς κύματος ή αυτά που χρησιμοποιούν Τεχνολογία PWM για τη δημιουργία τροποποιημένου ημιτονοειδούς κύματος μπορεί να είναι δύσκολο να διαγνωστεί και να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα για τους ανθρώπους που είναι σχετικά νέοι στα ηλεκτρονικά.

Ωστόσο, απλούστερα σχέδια μετατροπέα που περιλαμβάνουν βασικές αρχές λειτουργίας μπορούν να επιδιορθωθούν ακόμη και από ένα άτομο που δεν είναι ειδικά ειδικός στα ηλεκτρονικά.

Πριν προχωρήσουμε στις λεπτομέρειες εύρεσης σφαλμάτων, θα ήταν σημαντικό να συζητήσουμε πώς λειτουργεί ένας μετατροπέας και τα διάφορα στάδια που συνήθως μπορεί να περιλαμβάνει ένας μετατροπέας:

Ένας μετατροπέας στην πιο βασική του μορφή μπορεί να χωριστεί σε τρία βασικά στάδια, δηλαδή. Ταλαντωτής, πρόγραμμα οδήγησης και στάδιο εξόδου μετασχηματιστή.

Ταλαντωτής:

Αυτό το στάδιο είναι βασικά υπεύθυνο για τη δημιουργία παλμών ταλαντώσεων είτε μέσω κυκλώματος IC είτε με κύκλωμα τρανζίστορ.

Αυτές οι ταλαντώσεις είναι ουσιαστικά οι παραγωγές εναλλακτικών θετικών και αρνητικών (γείωσης) κορυφών εναλλασσόμενης μπαταρίας με μια συγκεκριμένη καθορισμένη συχνότητα (αριθμός θετικών κορυφών ανά δευτερόλεπτο.) Αυτές οι ταλαντώσεις είναι γενικά με τη μορφή τετραγωνικών πυλώνων και ονομάζονται τετράγωνα κύματα, και Οι μετατροπείς που λειτουργούν με τέτοιους ταλαντωτές ονομάζονται μετατροπείς τετραγωνικών κυμάτων.

Οι παραπάνω παλμοί τετραγωνικών κυμάτων που παράγονται είναι πολύ αδύναμοι και δεν μπορούν ποτέ να χρησιμοποιηθούν για την κίνηση μετασχηματιστών εξόδου υψηλής ροής. Επομένως, αυτοί οι παλμοί τροφοδοτούνται στο επόμενο στάδιο του ενισχυτή για την απαιτούμενη εργασία.

Για πληροφορίες σχετικά με τους ταλαντωτές Inverter μπορείτε επίσης να ανατρέξετε στον πλήρη οδηγό που εξηγεί πώς να σχεδιάσετε έναν μετατροπέα από την αρχή

Ενισχυτής ή ενισχυτής (Πρόγραμμα οδήγησης):

Εδώ η ληφθείσα συχνότητα ταλάντωσης ενισχύεται κατάλληλα σε υψηλά επίπεδα ρεύματος χρησιμοποιώντας είτε τρανζίστορ ισχύος είτε Mosfets.

Αν και η ενισχυμένη απόκριση είναι AC, εξακολουθεί να βρίσκεται στο επίπεδο τάσης τροφοδοσίας μπαταρίας και ως εκ τούτου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία ηλεκτρικών συσκευών που λειτουργούν σε δυναμικό AC υψηλότερης τάσης.

Η ενισχυμένη τάση συνεπώς εφαρμόζεται τελικά στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή εξόδου.

Μετασχηματιστής ισχύος εξόδου:

Όλοι γνωρίζουμε πώς λειτουργεί ένας μετασχηματιστής Τροφοδοτικά AC / DC Συνήθως χρησιμοποιείται για να κατεβάσει το εφαρμοζόμενο ρεύμα εισόδου AC στα χαμηλότερα καθορισμένα επίπεδα AC μέσω μαγνητικής επαγωγής των δύο περιελίξεων.

Στους μετατροπείς χρησιμοποιείται ένας μετασχηματιστής για παρόμοιο σκοπό αλλά με ακριβώς αντίθετο προσανατολισμό, δηλαδή εδώ το χαμηλό επίπεδο AC από τα παραπάνω αναφερόμενα ηλεκτρονικά στάδια εφαρμόζεται στις δευτερεύουσες περιελίξεις με αποτέλεσμα την επαγόμενη αυξημένη τάση κατά μήκος της πρωτεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή.

Αυτή η τάση χρησιμοποιείται τελικά για την τροφοδοσία των διαφόρων οικιακών ηλεκτρικών συσκευών όπως φώτα, ανεμιστήρες, μίξερ, κολλητήρια κ.λπ.

Βασική αρχή λειτουργίας ενός μετατροπέα

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει τον πιο θεμελιώδη σχεδιασμό ενός μετατροπέα, η αρχή λειτουργίας γίνεται το οστά πίσω για όλα τα συμβατικά σχέδια μετατροπέων, από τα απλούστερα έως τα πιο εξελιγμένα.

Η λειτουργία του σχεδιασμένου σχεδίου μπορεί να γίνει κατανοητή από τα ακόλουθα σημεία:

1) Το θετικό από την μπαταρία τροφοδοτεί τον ταλαντωτή IC (Vcc pin), καθώς και την κεντρική βρύση του μετασχηματιστή.

2) Ο ταλαντωτής IC όταν τροφοδοτείται αρχίζει να παράγει εναλλακτικά παλμούς Hi / lo στις ακίδες εξόδου PinA και PinB, με κάποιο δεδομένο ρυθμό συχνότητας, κυρίως στα 50Hz ή 60Hz ανάλογα με τις προδιαγραφές της χώρας.

3) Αυτά τα pinouts είναι ορατά συνδεδεμένα με τις σχετικές συσκευές τροφοδοσίας # 1 και # 2, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι mosfets ή power BJTs.

3) Οποιαδήποτε στιγμή όταν το PinA είναι υψηλό και το PinB είναι χαμηλό, η Συσκευή Ισχύος # 1 βρίσκεται σε κατάσταση αγώγιμης λειτουργίας, ενώ η Συσκευή τροφοδοσίας # 2 είναι απενεργοποιημένη.

4) Αυτή η κατάσταση συνδέει την άνω βρύση του μετασχηματιστή με τη γείωση μέσω της συσκευής ισχύος # 1, η οποία με τη σειρά της προκαλεί τη θετική μπαταρία να περάσει από το άνω μισό του μετασχηματιστή, ενεργοποιώντας αυτό το τμήμα του μετασχηματιστή.

5) Ομοίως, την επόμενη στιγμή όταν το pinB είναι υψηλό και το PinA είναι χαμηλό, ενεργοποιείται η χαμηλότερη πρωτεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.

6) Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται συνεχώς προκαλώντας αγωγιμότητα ώθησης-έλξης υψηλής ροής στα δύο μισά της περιέλιξης του μετασχηματιστή.

7) Η παραπάνω ενέργεια εντός του δευτερεύοντος μετασχηματιστή προκαλεί ισοδύναμη ποσότητα τάσης και ρεύματος για εναλλαγή του δευτερεύοντος μέσω μαγνητικής επαγωγής, με αποτέλεσμα την παραγωγή των απαιτούμενων 220V ή των 120V AC κατά τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή, όπως υποδεικνύεται στο διάγραμμα.

Μετατροπέας DC σε AC, Συμβουλές επισκευής

Στην παραπάνω εξήγηση, μερικά πράγματα γίνονται πολύ κρίσιμα για τη λήψη σωστών αποτελεσμάτων από έναν μετατροπέα.

1) Πρώτον, η παραγωγή των ταλαντώσεων, λόγω της οποίας τα MOSFETs ενεργοποιούνται / απενεργοποιούνται, ξεκινώντας τη διαδικασία επαγωγής ηλεκτρομαγνητικής τάσης κατά μήκος της πρωτεύουσας / δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή. Δεδομένου ότι οι MOSFET αλλάζουν το πρωτεύον του μετασχηματιστή με τρόπο push-pull, αυτό προκαλεί εναλλασσόμενο 220V ή 120V AC κατά μήκος του δευτερεύοντος μετασχηματιστή.

2) Ο δεύτερος σημαντικός παράγοντας είναι η συχνότητα των ταλαντώσεων, η οποία καθορίζεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές της χώρας, για παράδειγμα χώρες που παρέχουν 230 V, έχουν γενικά συχνότητα λειτουργίας 50 Hz, σε άλλες χώρες όπου ορίζεται 120 V ως επί το πλείστον λειτουργούν σε Συχνότητα 60 Hz.

3) Προηγμένα ηλεκτρονικά gadgets όπως τηλεοράσεις, συσκευές αναπαραγωγής DVD, υπολογιστές κ.λπ. δεν συνιστώνται ποτέ να λειτουργούν με μετατροπείς τετραγωνικών κυμάτων. Η απότομη άνοδος και πτώση των τετραγωνικών κυμάτων δεν είναι κατάλληλη για τέτοιες εφαρμογές.

4) Ωστόσο, υπάρχουν τρόποι μέσω πιο περίπλοκων ηλεκτρονικά κυκλώματα για την τροποποίηση των τετραγωνικών κυμάτων ώστε να γίνουν πιο ευνοϊκοί με τον παραπάνω ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

Οι μετατροπείς που χρησιμοποιούν περαιτέρω πολύπλοκα κυκλώματα είναι σε θέση να παράγουν κυματομορφές σχεδόν ίδιες με τις κυματομορφές που διατίθενται στις πρίζες εναλλασσόμενου ρεύματος εσωτερικού μας.

Πώς να επιδιορθώσετε έναν μετατροπέα

Μόλις εξοικειωθείτε με τα διάφορα στάδια που συνήθως ενσωματώνονται σε μια μονάδα μετατροπέα, όπως εξηγείται παραπάνω, η αντιμετώπιση προβλημάτων γίνεται σχετικά εύκολη. Οι παρακάτω συμβουλές θα επεξηγήσουν τον τρόπο επισκευής μετατροπέα DC σε AC:

Ο μετατροπέας είναι 'Νεκρός':

Εάν ο μετατροπέας σας είναι νεκρός, κάντε προκαταρκτικές έρευνες, όπως έλεγχος τάσης και συνδέσεων μπαταρίας, έλεγχος για α φυσητή ασφάλεια , απώλεια συνδέσεων κ.λπ. Εάν όλα αυτά είναι ΟΚ, ανοίξτε το εξωτερικό κάλυμμα του μετατροπέα και κάντε τα ακόλουθα βήματα:

1) Εντοπίστε το τμήμα ταλαντωτή αποσυνδέστε την έξοδο από το στάδιο MOSFET και χρησιμοποιώντας έναν μετρητή συχνότητας επιβεβαιώστε εάν παράγει ή όχι την απαιτούμενη συχνότητα. Κανονικά, για έναν μετατροπέα 220V αυτή η συχνότητα θα είναι 50 Hz, και για το μετατροπέα 120V αυτή θα είναι 60 Hz. Εάν ο μετρητής σας δεν εμφανίζει συχνότητα ή σταθερό DC, μπορεί να υποδηλώνει πιθανή βλάβη σε αυτό το στάδιο ταλαντωτή. Ελέγξτε το IC και τα σχετικά στοιχεία για τη θεραπεία.

2) Σε περίπτωση που το στάδιο του ταλαντωτή λειτουργεί καλά, προχωρήστε για το επόμενο στάδιο, δηλαδή το τρέχον στάδιο ενισχυτή (power MOSFET). Απομονώστε το MOSFETS από τον μετασχηματιστή και ελέγξτε κάθε συσκευή χρησιμοποιώντας ένα ψηφιακό πολύμετρο. Θυμηθείτε ότι ίσως χρειαστεί να αφαιρέσετε εντελώς το MOSFET ή το BJT από την πλακέτα ενώ δοκιμή τους με το DMM σας . Εάν διαπιστώσετε ότι μια συγκεκριμένη συσκευή είναι ελαττωματική, αντικαταστήστε τη με μια νέα και ελέγξτε την απόκριση ενεργοποιώντας τον μετατροπέα. Συνδέστε κατά προτίμηση έναν λαμπτήρα DC υψηλής ισχύος σε σειρά με την μπαταρία κατά τη δοκιμή της απόκρισης, απλώς για να είστε στην ασφαλέστερη πλευρά και να αποτρέψετε τυχόν αδικαιολόγητη ζημιά στην μπαταρία

3) Περιστασιακά, μετασχηματιστές μπορεί επίσης να γίνει η κύρια αιτία δυσλειτουργίας. Μπορείτε να ελέγξετε για ανοικτή περιέλιξη ή χαλαρή εσωτερική σύνδεση στον σχετικό μετασχηματιστή. Εάν το θεωρείτε ύποπτο, αλλάξτε το αμέσως με ένα νέο.

Αν και δεν θα είναι τόσο εύκολο να μάθετε τα πάντα σχετικά με τον τρόπο επισκευής του μετατροπέα DC σε AC από το ίδιο το κεφάλαιο, αλλά σίγουρα τα πράγματα θα αρχίσουν να «μαγειρεύουν» καθώς εμβαθύνετε στη διαδικασία μέσω αδυσώπητης πρακτικής και κάποιων δοκιμών και σφαλμάτων.

Ακόμα έχετε αμφιβολίες ... μη διστάσετε να δημοσιεύσετε τις συγκεκριμένες ερωτήσεις σας εδώ.