Perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching

Daftar Isi:

Perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching
Perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching

Video: Perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching

Video: Perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching
Video: Penjelasan Cara Kerja Rangkaian Catu Daya - Sangat Mudah Dipahami 2024, April
Anonim

Peralatan rumah membutuhkan voltase yang stabil agar berfungsi dengan baik. Sebagai aturan, berbagai kegagalan dapat terjadi di jaringan. Tegangan dari 220 V dapat menyimpang dan perangkat akan mengalami malfungsi. Pertama-tama, lampu terkena. Jika kita mempertimbangkan peralatan rumah tangga di rumah, maka TV, peralatan audio, dan peralatan lain yang beroperasi di jaringan listrik mungkin terganggu.

Dalam situasi ini, penstabil tegangan switching datang untuk membantu orang-orang. Dia sepenuhnya mampu mengatasi lonjakan yang terjadi setiap hari. Pada saat yang sama, banyak yang khawatir tentang pertanyaan tentang bagaimana penurunan tegangan muncul, dan apa yang terkait dengannya. Mereka bergantung terutama pada beban kerja transformator. Saat ini, jumlah peralatan listrik di bangunan tempat tinggal terus meningkat. Akibatnya, permintaan listrik pasti akan meningkat.

Perlu diperhatikan juga bahwa kabel yang sudah lama usang dapat dipasang ke bangunan tempat tinggal. Pada gilirannya, kabel apartemen dalam banyak kasus tidak dirancang untuk beban berat. Untuk menjaga peralatan Anda tetap aman di rumah,Anda harus lebih mengenal perangkat penstabil tegangan, serta prinsip pengoperasiannya.

pengatur tegangan switching
pengatur tegangan switching

Apa fungsi stabilizer?

Pengatur tegangan switching terutama berfungsi sebagai pengontrol jaringan. Semua lompatan dilacak olehnya dan dihilangkan. Akibatnya, peralatan menerima tegangan yang stabil. Interferensi elektromagnetik juga diperhitungkan oleh stabilizer, dan mereka tidak dapat memengaruhi pengoperasian perangkat. Dengan demikian, jaringan menghilangkan kelebihan beban, dan kasus korsleting praktis dikecualikan.

Perangkat stabilizer sederhana

Jika kita mempertimbangkan regulator arus tegangan switching standar, maka hanya satu transistor yang dipasang di dalamnya. Sebagai aturan, mereka digunakan secara eksklusif dari jenis switching, karena hari ini mereka dianggap lebih efisien. Hasilnya, efisiensi perangkat bisa sangat meningkat.

Elemen penting kedua dari pengatur tegangan switching harus disebut dioda. Dalam skema biasa, mereka dapat ditemukan tidak lebih dari tiga unit. Mereka terhubung satu sama lain dengan choke. Filter penting untuk operasi normal transistor. Mereka dipasang di awal, serta di akhir rantai. Dalam hal ini, unit kontrol bertanggung jawab atas pengoperasian kapasitor. Bagian integralnya dianggap sebagai pembagi resistor.

Bagaimana cara kerjanya?

Tergantung pada jenis perangkat, prinsip pengoperasian regulator tegangan switching mungkin berbeda. Mengingat standarmodel, kita dapat mengatakan bahwa pertama arus disuplai ke transistor. Pada tahap ini sedang ditransformasikan. Selanjutnya, dioda termasuk dalam pekerjaan, yang tugasnya meliputi transmisi sinyal ke kapasitor. Dengan bantuan filter, interferensi elektromagnetik dihilangkan. Kapasitor pada saat ini menghaluskan fluktuasi tegangan dan melalui induktor arus melalui pembagi resistif kembali lagi ke transistor untuk konversi.

Perangkat Buatan Rumah

Anda dapat membuat regulator tegangan switching dengan tangan Anda sendiri, tetapi mereka memiliki daya yang rendah. Dalam hal ini, resistor yang paling umum dipasang. Jika Anda menggunakan lebih dari satu transistor di perangkat, Anda dapat mencapai efisiensi tinggi. Tugas penting dalam hal ini adalah pemasangan filter. Mereka mempengaruhi sensitivitas perangkat. Pada gilirannya, dimensi perangkat tidak penting sama sekali.

Stabilizer Transistor Tunggal

Jenis penstabil tegangan DC switching ini menawarkan efisiensi 80%. Sebagai aturan, mereka hanya berfungsi dalam satu mode dan hanya dapat mengatasi gangguan kecil di jaringan.

Umpan balik dalam hal ini sama sekali tidak ada. Transistor pada rangkaian regulator tegangan switching standar beroperasi tanpa kolektor. Akibatnya, tegangan besar segera diterapkan ke kapasitor. Fitur pembeda lain dari perangkat jenis ini dapat disebut sinyal lemah. Berbagai amplifier dapat mengatasi masalah ini.

Hasilnya, Anda dapat mencapai kinerja yang lebih baiktransistor. Resistor perangkat di sirkuit harus berada di belakang pembagi tegangan. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk mencapai kinerja perangkat yang lebih baik. Sebagai pengatur dalam rangkaian, penstabil tegangan DC pensaklaran memiliki unit kontrol. Elemen ini mampu melemahkan, sekaligus meningkatkan daya transistor. Fenomena ini terjadi dengan bantuan choke yang terhubung ke dioda dalam sistem. Beban pada regulator dikendalikan melalui filter.

beralih stabilizer tegangan DC
beralih stabilizer tegangan DC

Switch Stabilizer Tegangan Tipe

Pengatur tegangan switching 12V jenis ini memiliki efisiensi 60%. Masalah utamanya adalah tidak mampu mengatasi interferensi elektromagnetik. Dalam hal ini, perangkat dengan daya lebih dari 10 W berisiko. Model modern dari stabilisator ini mampu membanggakan tegangan maksimum 12 V. Beban pada resistor melemah secara signifikan. Jadi, dalam perjalanan ke kapasitor, tegangan dapat sepenuhnya diubah. Langsung generasi frekuensi saat ini terjadi pada output. Keausan kapasitor dalam hal ini minimal.

Masalah lain terkait dengan penggunaan kapasitor sederhana. Bahkan, mereka tampil cukup buruk. Seluruh masalah justru terletak pada emisi frekuensi tinggi yang terjadi di jaringan. Untuk mengatasi masalah ini, pabrikan mulai memasang kapasitor elektrolitik pada regulator tegangan switching (12 volt). Hasil darikualitas kerja ditingkatkan dengan meningkatkan kapasitas perangkat.

Bagaimana cara kerja filter?

Prinsip pengoperasian filter standar didasarkan pada pembangkitan sinyal yang diumpankan ke konverter. Dalam hal ini, perangkat perbandingan juga diaktifkan. Untuk mengatasi fluktuasi besar dalam jaringan, filter membutuhkan unit kontrol. Dalam hal ini, tegangan keluaran dapat dihaluskan.

Untuk mengatasi masalah dengan fluktuasi kecil, filter memiliki elemen perbedaan khusus. Dengan bantuannya, tegangan lewat dengan frekuensi pembatas tidak lebih dari 5 Hz. Dalam hal ini, ini memiliki efek positif pada sinyal yang tersedia pada output dalam sistem.

Model perangkat yang dimodifikasi

Arus beban maksimum untuk jenis ini dirasakan hingga 4 A. Tegangan input kapasitor dapat diproses hingga tanda tidak lebih dari 15 V. Parameter arus input biasanya tidak melebihi 5 A Dalam hal ini, riak dibiarkan minimal dengan amplitudo dalam jaringan tidak lebih dari 50 mV. Dalam hal ini, frekuensi dapat dipertahankan pada level 4 Hz. Semua ini pada akhirnya akan berdampak positif pada efisiensi secara keseluruhan.

Model stabilisator modern dari tipe di atas mengatasi beban di wilayah 3 A. Fitur lain yang membedakan dari modifikasi ini adalah proses konversi yang cepat. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh penggunaan transistor kuat yang bekerja dengan arus. Akibatnya, dimungkinkan untuk menstabilkan sinyal keluaran. Pada output, dioda switching juga diaktifkan. Itu dipasang di sistem dekat simpul tegangan. Kehilangan panas sangat berkurang, dan ini jelas merupakan keuntungan dari jenis stabilizer ini.

penstabil tegangan arus pulsa
penstabil tegangan arus pulsa

Model lebar pulsa

Penstabil tegangan yang dapat diatur pulsa jenis ini memiliki efisiensi 80%. Ia mampu menahan arus pengenal pada level 2 A. Parameter tegangan input rata-rata 15 V. Dengan demikian, riak arus keluaran cukup rendah. Fitur khas dari perangkat ini dapat disebut kemampuan untuk bekerja dalam mode sirkuit. Akibatnya, dimungkinkan untuk menahan beban hingga 4 A. Dalam hal ini, korsleting sangat jarang terjadi.

Di antara kerugiannya, tersedak harus diperhatikan, yang harus mengatasi tegangan dari kapasitor. Pada akhirnya, ini menyebabkan keausan resistor yang cepat. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan mengusulkan untuk menggunakan sejumlah besar dari mereka. Kapasitor dalam jaringan diperlukan untuk mengontrol frekuensi operasi perangkat. Dalam hal ini, menjadi mungkin untuk menghilangkan proses osilasi, akibatnya efisiensi stabilizer berkurang tajam.

Resistensi di sirkuit juga harus diperhitungkan. Untuk tujuan ini, para ilmuwan memasang resistor khusus. Pada gilirannya, dioda dapat membantu transisi yang tajam di sirkuit. Mode stabilisasi diaktifkan hanya pada arus maksimum perangkat. Untuk mengatasi masalah transistor, beberapa menggunakan mekanisme heat sink. Pada kasus inidimensi perangkat akan meningkat secara signifikan. Tersedak untuk sistem harus digunakan multi-channel. Kabel untuk tujuan ini biasanya diambil dalam seri "PEV". Mereka ditempatkan awalnya dalam drive magnetik, yang terbuat dari jenis cangkir. Selain itu, mengandung unsur seperti ferit. Celah tidak lebih dari 0,5 mm akhirnya akan terbentuk di antara mereka.

Stabilisator untuk penggunaan rumah tangga paling cocok untuk seri "WD4". Mereka mampu menahan arus beban yang signifikan karena perubahan resistansi yang proporsional. Pada saat ini, resistor akan mampu menangani arus bolak-balik kecil. Dianjurkan untuk melewatkan tegangan input perangkat melalui filter seri LS.

penstabil tegangan switching do-it-yourself
penstabil tegangan switching do-it-yourself

Bagaimana stabilizer menangani riak kecil?

Pertama-tama, regulator tegangan switching 5V mengaktifkan unit start-up, yang terhubung ke kapasitor. Dalam hal ini, sumber arus referensi harus mengirim sinyal ke perangkat pembanding. Untuk mengatasi masalah dengan konversi, penguat DC disertakan dalam pekerjaan. Dengan demikian, amplitudo maksimum lompatan dapat segera dihitung.

Selanjutnya melalui arus penyimpanan induktif diteruskan ke dioda switching. Untuk menjaga agar tegangan input tetap stabil, terdapat filter pada outputnya. Dalam hal ini, frekuensi pembatas dapat berubah secara signifikan. Beban transistor maksimum dapat menahan hingga 14 kHz. Induktor bertanggung jawab atas tegangan pada belitan. Berkat ferit, arus dapat distabilkan pada awalnyapanggung.

Perbedaan antara penstabil step-up

Penstabil tegangan boost switching memiliki kapasitor yang kuat. Selama umpan balik, mereka mengambil semua beban pada diri mereka sendiri. Dalam hal ini, isolasi galvanik harus ditempatkan di jaringan. Dia hanya bertanggung jawab untuk meningkatkan frekuensi pembatas dalam sistem.

Elemen penting tambahan adalah gerbang di belakang transistor. Ini menerima arus dari sumber listrik. Pada keluarannya, terjadi proses konversi dari induktor. Pada tahap ini, medan elektromagnetik terbentuk di kapasitor. Dalam transistor, dengan demikian, tegangan referensi diperoleh. Proses induksi diri dimulai secara berurutan.

Dioda tidak digunakan pada tahap ini. Pertama-tama induktor memberikan tegangan ke kapasitor, kemudian transistor mengirimkannya ke filter dan juga kembali ke induktor. Akibatnya, umpan balik terbentuk. Itu terjadi sampai tegangan pada unit kontrol stabil. Dioda yang dipasang akan membantunya dalam hal ini, yang menerima sinyal dari transistor, serta kapasitor stabilizer.

beralih regulator tegangan boost
beralih regulator tegangan boost

Prinsip pengoperasian perangkat pembalik

Seluruh proses pembalik terhubung dengan aktivasi konverter. Transistor penstabil tegangan AC switching memiliki tipe tertutup dari seri "BT". Elemen lain dari sistem dapat disebut resistor yang memantau proses osilasi. Induksi langsung adalah mengurangi frekuensi pembatas. Di pintu masuk diatersedia pada 3Hz. Setelah proses konversi, transistor mengirimkan sinyal ke kapasitor. Pada akhirnya, frekuensi yang membatasi bisa berlipat ganda. Agar lompatannya tidak terlalu terlihat, diperlukan konverter yang kuat.

Resistensi dalam proses osilasi juga diperhitungkan. Parameter ini maksimum diperbolehkan pada level 10 ohm. Jika tidak, dioda pada transistor tidak akan dapat mengirimkan sinyal. Masalah lain terletak pada gangguan magnetik yang hadir pada output. Untuk memasang banyak filter, digunakan choke seri NM. Beban pada transistor secara langsung tergantung pada beban pada kapasitor. Pada output, drive magnetik diaktifkan, yang membantu stabilizer menurunkan resistansi ke level yang diinginkan.

beralih stabilizer tegangan AC
beralih stabilizer tegangan AC

Bagaimana cara kerja regulator uang?

Switching step-down voltage stabilizer biasanya dilengkapi dengan kapasitor seri "KL". Dalam hal ini, mereka dapat membantu secara signifikan dengan resistansi internal perangkat. Sumber daya dianggap sangat beragam. Rata-rata, parameter resistansi berfluktuasi sekitar 2 ohm. Frekuensi operasi dipantau oleh resistor yang terhubung ke unit kontrol yang mengirimkan sinyal ke konverter.

Sebagian beban hilang karena proses induksi sendiri. Ini terjadi pada awalnya di kapasitor. Berkat proses umpan balik, frekuensi pembatas di beberapa model dapat mencapai 3 Hz. Pada kasus inimedan elektromagnetik tidak berpengaruh pada rangkaian listrik.

Power supply

Sebagai aturan, catu daya 220 V digunakan dalam jaringan. Dalam hal ini, efisiensi tinggi dapat diharapkan dari pengatur tegangan switching. Untuk konversi DC, jumlah transistor dalam sistem diperhitungkan. Trafo listrik jarang digunakan dalam catu daya. Ini sebagian besar disebabkan oleh lompatan besar. Namun, penyearah sering dipasang sebagai gantinya. Di catu daya, ia memiliki sistem penyaringan sendiri, yang menstabilkan tegangan batas.

Mengapa memasang sambungan ekspansi?

Kompensator dalam banyak kasus memainkan peran sekunder dalam stabilizer. Ini terkait dengan pengaturan impuls. Transistor melakukan ini untuk sebagian besar. Namun, kompensator masih memiliki kelebihan. Dalam hal ini, banyak tergantung pada perangkat mana yang terhubung ke sumber listrik.

Jika kita berbicara tentang peralatan radio, maka diperlukan pendekatan khusus. Ini terkait dengan berbagai getaran yang dirasakan secara berbeda oleh perangkat semacam itu. Dalam hal ini, kompensator dapat membantu transistor menstabilkan tegangan. Memasang filter tambahan di sirkuit, sebagai suatu peraturan, tidak memperbaiki situasi. Namun, mereka sangat mempengaruhi efisiensi.

pengatur tegangan switching
pengatur tegangan switching

Kekurangan isolasi galvanik

Isolasi galvanik dipasang untuk transmisi sinyal antara elemen penting sistem. Masalah utama merekadapat disebut perkiraan yang salah dari tegangan input. Ini paling sering terjadi dengan model stabilisator yang sudah ketinggalan zaman. Pengontrol di dalamnya tidak dapat dengan cepat memproses informasi dan menghubungkan kapasitor untuk bekerja. Akibatnya, dioda adalah yang pertama menderita. Jika sistem penyaringan dipasang di belakang resistor di sirkuit listrik, maka mereka akan terbakar.

Direkomendasikan: