DC-AC преобразователи. Двухактный инвертор.

Преобразователя постоянного напряжения - в переменное. Такой преобразователь может быть понижающим или повышающим. В практике часто всего используют повышающие преобразователи постоянного тока.

В основном для питания бытовых устройств от бортовой сети автомобиля используют повышающие преобразователи постоянного напряжения (12 вольт) в переменное 220, с частотой 50 - 60 герц. Такие DC-AC преобразователи могут иметь самые разные схематические решения и конструкции.

В основном они выполнены по схеме задающий генератор - транзисторный ключ и усилительный каскад. Задающий генератор в импортных преобразователях напряжения в основном выполнен на специальной микросхеме - генераторе импульсов.

Такой генератор можно настроить на любую частоту и достаточно компактный, далее импульсы идут к предварительному транзисторному каскаду, которые в свою очередь служат как открывающий ключ для более мощных транзисторов - усилительного каскада. Усилительный каскад как правило состоит из одной пары полевых транзисторов, для повышения выходной мощности преобразователя напряжения могут быть использованы несколько усилительных каскадов.

Для питания бытовых приборов выпускают преобразователи DC-AC с мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт.

Двухтактный преобразователь — преобразователь напряжения, использующий импульсный трансформатор. Коэффициент трансформации трансформатора может быть произвольным. Несмотря на то, что он фиксирован, во многих случаях может варьироваться ширина импульса, что расширяет доступный диапазон стабилизации напряжения. Преимуществом двухтактных преобразователей является их простота и возможность наращивания мощности.

Двухтактный преобразователь похож на обратноходовый преобразователь, однако основан на другом принципе (энергия в сердечнике трансформатора не запасается).

Однофазный двухтактный преобразователь представляет собой двухтактный полномостовой генератор с трансформатором и выпрямитель с фильтром.

27. Трёхфазный инвертор. Резонансный инвертор.

Инве́ртор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Инверторы напряжения могут применяться в виде отдельного устройства или входить в состав источников и систем бесперебойного питания аппаратуры электрической энергией переменного тока.

Трёхфазные инверторы обычно используются для создания трёхфазного тока для электродвигателей, например, для питания трёхфазного асинхронного двигателя. При этом обмотки двигателя непосредственно подключаются к выходу инвертора.

Высокомощные трёхфазные инверторы применяются в тяговых преобразователях в электроприводе локомотивов, теплоходов, троллейбусов (например, АКСМ-321), трамваев, прокатных станов, буровых вышек, в индукторах (установки индукционного нагрева).

В резонансных инверторах коммутация тиристоров происходит под воздействием LC-контура, соединённого с нагрузкой. Резонансные инверторы используют в основном для получения высокочастотных напряжений в установках индукционного нагрева и выполняют по однофазной схеме.

28. AC-DC преобразователи.

AC / DC преобразователи (сетевые источники питания) – это преобразователи переменного напряжения в постоянное. AC / DC преобразователи предназначены для работы в сети переменного тока 220B или 380В. Выходное напряжение постоянное, фиксированное, как правило, стандартное: 3.3; 5; 9; 12; 15; 24; 48 В, а также 7.5; 13.5; 27 В и т.п. Модули бывают с одним, двумя, тремя, четырьмя выходами. Диапазон мощностей от единиц ватт до единиц киловатт.

Конструктивное исполнение:

• Бескорпусные

• Модульные на печатную плату

• Модульные (встраиваемые)

• Модульные источники на DIN-рейку

• Сетевые адаптеры

Бескорпусные сетевые источники питания мощностью от 5 до 150 Вт встраиваются в корпус прибора. Их примененте - наиболее бюджетное решение.

Модульные сетевые источники питания, предназначенные для монтажа на печатную плату, имеют небольшую мощность (до десятков ватт). Они позволяют реализовать питание компактных одноплатных приборов. Модульные (встраиваемые) AC/DC преобразователи имеют наиболее широкую номенклатуру, они выпускаются в кожухе или корпусе, что позволяет монтировать их внутри корпуса прибора или непосредственно на шасси, в стойку, на DIN-рейку (с помощью приспособлений). Мощность таких источников от 15 Вт до нескольких киловатт, что позволяет выбрать оптимальное решение для питания прибора или системы.

29. Выходная характеристика AC-DC преобразователя.

Данный класс преобразователей выполняется на основе выпрямителя, преобразую­щего напряжение АС в DC, и ступени DC-DC, которая позволяет получить выход­ное напряжение, развязанное от сети переменного тока, и создать требуемое коли­чество выходных каналов с требуемыми уровнями напряжений и токов.

Структурная схема AC-DC преобразователя представлена на рис. 9.34, где на­пряжение АС может быть одно- или многофазным, в соответствии с имеющейся сетью выполняется и выпрямитель В. Фильтр Ф на выходе выпрямителя сглажи­вает пульсации напряжения на входе DC-DC преобразователя до уровня, кото­рый позволяет устройству нормально функционировать, выполняя все требова­ния. На рис. 9.34 показано несколько выходных каналов (Uвых1, Uвых2, Uвых3), которые образованы выходными обмотками силового трансформатора DC-DC пре­образователя, соответствующими выходными выпрямителями и сглаживающими фильтрами.

Важной характеристикой любого AC-DC преобразователя является выходная, реализуемая в контуре управления DC-DС преобразователя.

30. АС-АС преобразователи.

В настоящее время используются три типа AC – AC преобразователей (преобразователей частоты):

1) непосредственный преобразователь частоты (НПЧ);

2) преобразователь частоты со звеном постоянного тока;

3) преобразователь со звеном повышенной частоты.

В преобразователях первого типа переменная, более низкая, чем в питающей сети, частота обеспечивается за счет формирования кривой вторичного напряжения из отрезков синусоид первичного напряжения. В преобразователях второго типа напряжение питающей сети посредством выпрямления преобразуется в постоянное, которое далее с помощью инвертора преобразуется в напряжение переменного тока с регулируемой частотой и амплитудой.