Εισαγωγή, αρχή λειτουργίας και κύρια συστατικά των μετατροπών

Ένας μετατροπέας είναι μια συσκευή μετατροπής ισχύος που μετατρέπει 12V ή 24V συνεχές ρεύμα (DC) σε 230V, 50Hz εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) ή άλλους τύπους ισχύος AC.Η ισχύς ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί από διάφορους τύπους εξοπλισμού, καλύπτοντας στο μέγιστο δυνατό βαθμό τις ανάγκες μεταβλητής ισχύος των χρηστών σε εγκαταστάσεις κινητής τροφοδοσίας ή εκτός δικτύου περιοχές.

Επίσης γνωστή ως τροφοδοσία μετατροπέα, η συσκευή αυτή επιτρέπει τη μετατροπή των πηγών συνεχούς ενέργειας (όπως μπαταρίες, διακόπτες, κυψέλες καυσίμου κλπ.) σε τροφοδοσία εναλλασσόμενης ενέργειας,παροχή σταθερής και αξιόπιστης ηλεκτρικής ενέργειας για συσκευές όπως φορητοί υπολογιστέςΟι μετατροπείς μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με γεννήτριες, εξοικονομώντας αποτελεσματικά καύσιμο και μειώνοντας τον θόρυβο.Στα πεδία της αιολικής και ηλιακής ενέργειας, οι μετατροπείς είναι απαραίτητοι.

Οι μικροί μετατροπείς μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ενέργεια από αυτοκίνητα, πλοία ή φορητές συσκευές παροχής ενέργειας για να παρέχουν ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος στο πεδίο.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα μέσα μεταφοράςΣτην παραγωγή ηλιακής και αιολικής ενέργειας, οι μετατροπείς διαδραματίζουν αναπόσπαστο ρόλο.

Αρχή λειτουργίας του μετατροπέα

Ένας μετατροπέας είναι ένας μετασχηματιστής συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα.που εκτελεί διαδικασία αντιστροφής τάσης αντίθετη με εκείνη ενός προσαρμογέα (Adapter)Ενώ ένας προσαρμογός μετατρέπει την τάση εναλλασσόμενου ρεύματος από το δίκτυο ηλεκτρικής ρεύματος σε σταθερή έξοδο 12V συνεχούς ρεύματος, οΜετατροπέαςμετατρέπει την τάση 12V DC από τον προσαρμογέα σεΥψηλής συχνότητας, υψηλής τάσης εναλλασσόμενης ενέργειαςΟι σύγχρονοι μετατροπείς χρησιμοποιούν συνήθωςPWM (Pulse Width Modulation) (Μοντάρωση πλάτους παλμού)τεχνολογία για την επίτευξη υψηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης παραγωγής αντιστροφής εναλλασσόμενου ρεύματος.

Κύρια συστατικά

1. Ενότητα Εισόδου Διασύνδεσης

Το τμήμα εισόδου επεξεργάζεται συνήθως τρία σήματα:

1. 12V DC τάση εισόδου: τροφοδοτείται από την έξοδο συνεχούς ρεύματος από έναν προσαρμογέα.
2. Δυναμική τάση ελέγχου λειτουργίας: Παρέχεται από το τσιπ ελέγχου στην κύρια πλακέτα, αξίας0V ή 3V.
   • Όταν η τάση ελέγχου =0V, ο μετατροπέαςσταματάει να λειτουργεί.
   • Όταν η τάση ελέγχου =3V, ο μετατροπέας λειτουργείκανονικά.
3. Σημάδι ελέγχου ρεύματος πίνακα: Γεννιέται από την κύρια πλακέτα, με εύρος τάσης0·5V.
   • Το σήμα αυτό τροφοδοτείται στο τερματικό ανατροφοδότησης του ελεγκτή PWM.
   • Χαμηλότερες τιμές σήματος ελέγχου ρεύματοςνα έχει ως αποτέλεσμαυψηλότερο ρεύμα εξόδουαπό τον μετατροπέα.

2. Σύκλωμα εκκίνησης τάσης

Όταν η τάση ελέγχου λειτουργίας είναι σευψηλό επίπεδο (3V), αυτό το κύκλωμα εκπέμπει υψηλή τάση για την ανάφλεξη του λαμπτήρα φώτισης του πίνακα.

3Ελεγκτής PWM

Περιλαμβάνει τα ακόλουθα λειτουργικά τμήματα:

• Εσωτερική τάση αναφοράς
• Ενισχυτής σφάλματος
• Οσκιλητής και γεννήτης PWM
• Προστασία κατά της υπερτάσης (OVP)
• Προστασία υπό τάση (UVP)
• Προστασία από βραχυκύκλωμα (SCP)
• Τρανζίστορες εξόδου

4Συνοριακό μετατροπής συνεχούς ρεύματος

Αποτελείται απόΤρανζιστοί διακόπτη MOSκαι έναΔορυφόρος αποθήκευσης ενέργειας, σχηματίζοντας ένα κύκλωμα μετατροπής τάσης.

• Οι εισερχόμενοι παλμοί ενισχύονται από έναενισχυτής σπρώξιμο-σύνδεσηςΓια να οδηγήσει τα MOS τρανζίστορ.
• Εναλλακτικές ενέργειες των τρανζίστορ MOS φορτίζουν/απολύουν τον επαγωγό, μετατρέποντας DC σε τάση εναλλασσόμενου ρεύματος.

5Διάδρομος ταλάντωσης και εξόδου

• Δημιουργεί1500Vγια την ανάφλεξη της λάμπας κατά την εκκίνηση.
• Μειώνει την τάση σε800Vμετά την ανάφλεξη της λάμπας για σταθερή λειτουργία.

6. Επιστροφή τάσης εξόδου

Όταν το φορτίο λειτουργεί, το κύκλωμα ανατροφοδότησης δειγματοποιεί την τάση εξόδου για να σταθεροποιήσει την τάση εξόδου του μετατροπέα.

Σχεδιασμός πολλαπλών εξόδων για εφαρμογές μεγάλων οθονών

Οι μετατροπείς συνήθως διαθέτουνπολλαπλά κανάλια εισόδουκαιμία μονάδα υψηλής τάσηςΓια τα πάνελ LCD με πολλαπλές λάμπες φώτισης σε μεγάλες οθόνες τηλεόρασης, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν γενικά είτε:

• Πολλαπλές πλακέτες μετατροπέων, ή
• Διαχωρισμένοι μετατροπείς για ανεξάρτητες εξόδους.

Απαιτήσεις πιστοποίησης ασφάλειας

Δεδομένου ότι οι μετατροπείς παράγουν υψηλές τάσεις κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, τα υλικά και τα εξαρτήματα (π.χ.μετασχηματιστές μετατροπών,PCB, καιπύλες εξόδου) πρέπει να συμμορφώνονται μεπρότυπα ασφάλειας και αντοχής στη φωτιάΟι βασικές πιστοποιήσεις ασφάλειας περιλαμβάνουν:

1) Δοκιμή αύξησης θερμοκρασίας

Επιβεβαιώνει ότι κατά τη διάρκειακανονική λειτουργίαή κάτωσυνθήκες μίας ατυχίας, οι θερμοκρασίες των εσωτερικών κατασκευαστικών στοιχείων (μετασχηματιστές, PCB κλπ.) δεν θα:

• Να θέσει σε κίνδυνο την προσωπική ασφάλεια, ή
• Διαταράξτε τη λειτουργία της παρακείμενης συσκευής.

2) Απαιτήσεις αντοχής στη φωτιά

Εξασφαλίζει ότι τα εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας (μετασχηματιστές, PCB κλπ.) διαθέτουν επαρκήκατατάξεις αντοχής στη φωτιάσε:

• Αποτρέπουν την αυτόματη ανάφλεξη και
• Η επιβράδυνση/αποστολή της εξάπλωσης της φλόγας από εξωτερικές φωτιές.

3) Δοκιμή ηλεκτρικής αντοχής

Αξιολογεί εάν η υψηλής τάσης έξοδος (που παράγεται κατά τη διάρκεια λειτουργίας) θα μπορούσε ναμεμονωμένη μόνωσηΗ διαφορά μεταξύ των τιμών και των τιμών των τροφοδοτών μετατροπέα είναι πολύ σημαντική.

4) Δοκιμή κυκλώματος περιορισμού ρεύματος

Εφόσον δεν είναι εφικτή η μείωση της τάσης, οι χρήστες πρέπει να λαμβάνουν μέτρα ασφαλείας.κυκλώματα περιορισμού ρεύματοςπεριορίζουν το ρεύμα εξόδου για την προστασία των χρηστών.

• Σημείωση: Εάν σε ένα προϊόν χρησιμοποιούνται μετατροπείς διαφορετικών κατασκευαστών,πρόσθετες δοκιμές κυκλωμάτων περιορισμού ρεύματοςείναι υποχρεωτικές.