표준 주전원 전류를 소비하는 전기 장치를 교류 전압원에 연결해야 하는 경우 12~220V의 전압 변환기가 사용됩니다. 많은 경우 이 네트워크를 사용할 수 없습니다. 자율 가솔린 발전기를 사용하려면 작동 연료 수준의 지속적인 모니터링, 환기와 같은 유지 관리 규칙을 준수해야 합니다. 자동차 배터리가 포함된 변환기를 사용하면 가장 좋은 방법으로 문제를 해결할 수 있습니다.
작동 목적 및 원리
전압 변환기 란 무엇입니까? 이것은 입력 신호의 크기를 변경하는 전자 장치의 이름입니다. 스텝 업 또는 스텝 다운 장치로 사용할 수 있습니다. 변환 후 입력 전압은 크기와 주파수를 모두 변경할 수 있습니다.DC 전압을 AC 출력 신호로 변경(변환)하는 이러한 장치를 인버터라고 합니다.
전압 변환기는 소비자에게 AC 에너지를 공급하는 독립형 장치로 사용되며 시스템 및 무정전 전원 공급 장치, 직류 전압을 필요한 값으로 높이는 장치와 같은 다른 제품의 일부가 될 수 있습니다.
인버터는 고조파 진동의 전압 발생기입니다. 특수 제어 회로를 사용하는 DC 소스는 주기적 극성 전환 모드를 생성합니다. 결과적으로 부하가 연결된 장치의 출력 접점에서 AC 전압 신호가 생성됩니다. 그 값(진폭)과 주파수는 변환기 회로의 요소에 의해 결정됩니다.
제어 장치(컨트롤러)는 소스의 스위칭 주파수와 출력 신호의 모양을 설정하고 진폭은 회로의 출력단 요소에 의해 결정됩니다. 부하가 AC 회로에서 끌어오는 최대 전력에 대해 정격이 지정됩니다.
컨트롤러는 또한 출력 신호의 크기를 제어하는 데 사용되며, 이는 펄스의 지속 시간을 제어함으로써 달성됩니다(폭의 증가 또는 감소). 부하에서 출력 신호 값의 변화에 대한 정보는 피드백 회로를 통해 컨트롤러에 입력되며, 이를 기반으로 필요한 매개변수를 저장하기 위해 제어 신호가 생성됩니다. 이 기술을 PWM(펄스 폭 변조) 신호라고 합니다.
12V 전압 변환기의 전원 출력 키 회로에서 강력한 복합 바이폴라 트랜지스터, 반도체 사이리스터 및 전계 효과 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 컨트롤러 회로는 이러한 변환기를 위해 특별히 설계된 필요한 기능(마이크로 컨트롤러)을 갖춘 즉시 사용 가능한 장치인 미세 회로에 구현됩니다.
제어 회로는 소비자 장치의 정상적인 작동에 필요한 신호를 인버터의 출력에 제공하기 위해 키의 작동 순서를 제공합니다. 또한 제어 회로는 출력 전압의 반파의 대칭을 보장해야 합니다. 이것은 출력에서 승압 펄스 변압기를 사용하는 회로에 특히 중요합니다. 그들에게는 대칭이 깨졌을 때 나타날 수 있는 정전압 성분의 출현이 용납될 수 없습니다.
전압 인버터(VIN) 회로를 구성하기 위한 많은 옵션이 있지만 3가지 주요 옵션이 구별됩니다.
- 에서 무 변압기 브리지;
- 중성선이 있는 변압기 IN;
- 변압기가 있는 브리지 회로.
각각은 사용되는 전원과 전력 소비자에게 필요한 출력에 따라 해당 분야에서 응용 프로그램을 찾습니다. 각각에는 보호 및 신호 요소가 제공되어야 합니다.
DC 소스의 저전압 및 과전압 보호는 "입력"에서 인버터의 작동 범위를 결정합니다. 소비자 장비의 정상적인 작동을 위해서는 높고 낮은 출력 AC 전압에 대한 보호가 필요합니다. 작동 범위는 사용되는 부하의 요구 사항에 따라 설정됩니다.이러한 유형의 보호는 되돌릴 수 있습니다. 즉, 장비 매개 변수가 정상으로 복원되면 작업을 복원할 수 있습니다.
부하의 단락 또는 출력 전류의 과도한 증가로 인해 보호가 트립되는 경우 장비를 계속 작동하기 전에 이 이벤트의 원인에 대한 철저한 분석이 필요합니다.
12V 변환기는 로컬 전력망을 생성하는 데 가장 적합합니다. 많은 수의 자동차와 12V DC 배터리가 있으므로 사용자의 요구를 충족시키는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 네트워크는 자신의 자동차를 시작으로 다양한 장소에서 만들 수 있습니다. 그들은 이동식이며 주차장에 의존하지 않습니다.
12~220볼트의 다양한 컨버터
12에서 220까지의 간단한 변환기는 저전력 소비자를 위해 설계되었습니다. 출력 공급 전압의 품질과 신호 형태에 대한 요구 사항이 낮습니다. 그들의 고전적인 회로는 PWM 마이크로컨트롤러를 사용하지 않습니다. AND-NOT 논리 요소에 조립된 멀티바이브레이터는 100Hz의 반복률로 전기 충격을 생성합니다. D 플립플롭은 역위상 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 마스터 발진기의 주파수를 2로 나눕니다. 직사각 및 역 트리거 출력에서 직사각형 펄스 형태의 역위상 신호가 생성됩니다.
이 신호는 논리 소자의 버퍼 소자를 통해 주요 트랜지스터에 내장된 변환기의 출력 회로를 제어하지 않습니다. 그들의 전력은 인버터의 출력 전력을 결정합니다.
트랜지스터는 복합 바이폴라 및 필드일 수 있습니다. 싱크 또는 컬렉터 회로에는 변압기의 1차 권선의 절반이 포함됩니다. 2차 권선은 220V의 출력 전압을 위해 설계되었습니다.플립플롭은 100Hz 멀티바이브레이터 주파수를 2로 나누었으므로 출력 주파수는 50Hz가 됩니다. 이러한 값은 대다수의 가정용 전기 및 무선 장비에 전력을 공급하는 데 필요합니다.
회로의 모든 요소는 안정화 및 고주파 간섭에 대한 보호를 위한 추가 요소를 사용하여 차량 배터리로 구동됩니다. 배터리 자체도 이들로부터 보호됩니다.
단순 변환기의 회로에는 보호 및 자동 제어 요소가 제공되지 않습니다. 출력 신호의 주파수는 커패시터의 커패시턴스와 마스터 발진기 회로에 포함된 저항의 저항 선택에 의해 결정됩니다. 부하의 단락에 대한 가장 간단한 보호 수단으로 회로에 전원을 공급하는 자동차 배터리 회로에 퓨즈가 사용됩니다. 따라서 예비 퓨즈 링크 세트가 항상 필요합니다.
더 강력한 최신 DC-AC 변환기는 다른 체계에 따라 만들어집니다. PWM 컨트롤러는 작동 모드를 설정합니다. 또한 출력 신호의 진폭과 주파수를 결정합니다.
2000W 컨버터 회로(12V+220V+2000W)는 필요한 출력 전력을 얻기 위해 출력 단계에서 전력 능동 소자의 병렬 연결을 사용합니다. 이 회로를 통해 트랜지스터의 전류가 합산됩니다.
그러나 전력 매개변수를 증가시키는 보다 안정적인 방법은 여러 DC/DC 컨버터를 공통 DC/AC(직류/교류) 인버터의 입력 신호로 결합하는 것이며, 출력은 강력한 부하를 연결하는 데 사용됩니다.각 DC/DC 컨버터는 변압기 출력이 있는 인버터와 이 전압에 대한 정류기로 구성됩니다. 출력단자에는 약 300V 정도의 일정한 전압이 흐르며, 모두 출력단자에 병렬로 연결되어 있다.
하나의 인버터에서 600W 이상의 전력을 얻기가 어렵습니다. 장치의 전체 회로는 배터리 전압으로 구동됩니다.
이러한 회로에는 열 보호를 포함한 모든 유형의 보호가 제공됩니다. 온도 센서는 출력 트랜지스터의 라디에이터 표면에 장착됩니다. 그들은 가열 정도에 따라 전압을 생성합니다. 임계값 장치는 이를 설계 단계에서 설정된 것과 비교하고 해당 경보와 함께 장치를 중지하라는 신호를 발행합니다. 각 유형의 보호 장치에는 종종 소리가 나는 자체 신호 장치가 장착되어 있습니다.
케이스에 설치된 공기 냉각기의 도움으로 추가 강제 냉각도 사용되며, 해당 열 센서의 명령에 따라 자동으로 작동합니다. 또한 케이스 자체가 골판지 재질로 되어 있어 안정적인 방열판입니다.
출력 전압 파형에 따르면
단상 전압 변환기는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.
- 출력에서 순수한 사인파로;
- 수정된 사인파로
첫 번째 그룹의 인버터에서 고주파 변환기는 정전압을 생성합니다. 그 값은 장치의 출력에서 얻어야 하는 사인파 신호의 진폭에 가깝습니다.브리지 회로에서 정현파 모양에 매우 가까운 구성 요소는 컨트롤러의 펄스 폭 변조와 저역 통과 필터에 의해 이 DC 전압과 분리됩니다. 출력 트랜지스터는 고조파 법칙에 따라 변하는 시간 동안 각 반주기에서 여러 번 열립니다.
입력에 변압기나 모터가 있는 장치에는 순수한 사인파가 필요합니다. 현대 장치의 주요 부분은 전압 공급을 허용하며 그 모양은 대략 사인파와 유사합니다. 스위칭 전원 공급 장치가 있는 제품에는 특히 낮은 요구 사항이 적용됩니다.
변압기 장치
전압 변환기에는 변압기가 포함될 수 있습니다. 인버터 회로에서 직사각형에 가까운 펄스를 생성하는 마스터 차단 발진기의 작동에 참여합니다. 이러한 발전기의 일부로 펄스 변압기가 사용됩니다. 권선은 양의 피드백을 생성하는 방식으로 연결되어 감쇠되지 않은 진동을 생성합니다.
자기 회로(코어)는 자기장 용량이 높은 합금으로 만들어집니다. 이로 인해 변압기는 불포화 모드에서 작동합니다. 다양한 유형의 페라이트, 퍼멀로이가 이러한 특성을 가지고 있습니다.
멀티바이브레이터는 변압기 차단 발전기를 대체했습니다. 그들은 현대적인 요소 기반을 사용하고 이전 제품에 비해 더 높은 주파수 안정성을 가지고 있습니다. 또한 멀티 바이브레이터 회로에서 발전기의 작동 주파수를 변경하는 것은 간단한 방법으로 이루어집니다.
최신 인버터 모델에서 변압기는 출력 단계에서 작동합니다.1 차 권선의 중간 지점에서 사용 된 트랜지스터의 컬렉터 또는 드레인으로의 출력을 통해 배터리의 공급 전압이 공급됩니다. 2차 권선은 220V의 교류 전압에 대한 변환 비율을 사용하여 계산됩니다. 이 값은 대부분의 국내 소비자에게 전력을 공급하는 데 사용됩니다.
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