ปัญหาในการออกแบบโซลูชันแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีการควบคุม
การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียร
การออกแบบหม้อแปลงวงจรเรียงกระแสสามเฟสประกอบด้วย: วิธีการเชื่อมต่อของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ, การคำนวณแรงดันด้านทุติยภูมิ, การคำนวณกระแสด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิ, การคำนวณและการกำหนดความจุ, และการเลือก ของรูปแบบโครงสร้าง ในหมู่พวกเขา โหมดการเชื่อมต่อของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิและการกำหนดแรงดันไฟฟ้าด้านทุติยภูมิเป็นเนื้อหาของการวิเคราะห์หลักของเรา บทความนี้นำการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ DC สามตัวของไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์มาเป็นตัวอย่างเพื่อแนะนำในรายละเอียด
การหาค่าแรงดันด้านทุติยภูมิ
แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิไม่ได้เกี่ยวข้องเฉพาะกับแรงดันโหลด (นั่นคือ แรงดันแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการควบคุมที่จะออกแบบ) และวงจรเรียงกระแสเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ด้วย สำหรับวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ที่มีความต้องการสูง ให้ใช้ตัวกรองตัวเก็บประจุเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่และทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้า สำหรับผู้ที่มีความต้องการต่ำ คุณไม่สามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่หรือใช้ตัวเก็บประจุเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ได้ ไดรฟ์แรงดันต่ำบวก 7V ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการล็อคเฟส กระแสมีขนาดเล็ก แรงดันไฟฟ้าต่ำ ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ามีผลเพียงเล็กน้อยต่อสถานะการทำงานของแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์ ไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้า บวก 110V ใช้สำหรับไดรฟ์แรงดันสูง แหล่งจ่ายไฟไม่สม่ำเสมอและความถี่สูง อัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสและกระแสสูงจะทำให้เกิดแรงดันเกินสูง ดังนั้นควรใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ และควรใช้ตัวต้านทาน เพื่อ จำกัด กระแส บวก 12V ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์และวงจรรวม กระแสมีขนาดเล็กและแรงดันต่ำ แต่แรงดันจะต้องคงที่ ค่าสัมประสิทธิ์ของคลื่นมีขนาดเล็ก ดังนั้นจึงใช้ตัวเก็บประจุและตัวควบคุมสามขั้วเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ในสองขั้นตอน สำหรับวิธีการรักษาแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิมีวิธีการกำหนดที่แตกต่างกัน ตามทฤษฎี สูตรการคำนวณของแรงดันไฟฟ้าทั้งสามจะเหมือนกัน นั่นคือ U2=Ud/2.34 หรือ UL{{10}}Ud/1.35 และแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิสามตัวที่คำนวณได้ คือ 5.2V, 81.5V และ 8.9V แต่ผลลัพธ์ของการคำนวณดังกล่าวไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ ดังนั้นปริมาณบางอย่างจะต้องถูกกำหนดโดยสูตรการประมาณค่าทางวิศวกรรม ตัวอย่างเช่น ระบบการแก้ไขแบบผันกลับไม่ได้สามเฟสโดยทั่วไปใช้สูตร UL{{20}}(0.9 ~1.0)·ค่าประมาณ Ud ถ้าด้าน DC ถูกกรองโดยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ค่าเฉลี่ยของเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะประมาณตามสูตร UL=Ud/2½; หากด้าน DC เสถียรด้วยตัวเก็บประจุและตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามขั้ว เพื่อขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร โดยทั่วไป Ud ควรเพิ่มขึ้น 3 ~ 6V จากนั้นประมาณค่าด้วยสูตร UL=(0.9 ~ 1.0) · Ud. แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิทั้งสามที่กำหนดดังนี้: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{ {44}}.4V.
2. การคำนวณปัจจุบันและการกำหนดความจุของกรณีหลักและรอง
ควรกำหนดกระแสทุติยภูมิตามขนาดของกระแสโหลดและวงจรเรียงกระแส ในรูปที่ 1 จะใช้วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์สามเฟส และหาค่าประสิทธิผลของกระแสทุติยภูมิสามกระแสโดยใช้สูตร I2=(2/3)½Id: 3.26 A, 6.5A, 1.63A คุณจะได้รับ 3 แรงดันและกระแสทุติยภูมิ ตามหลักการที่ว่ากำลังไฟฟ้าหลักและกำลังไฟฟ้าสำรองของหม้อแปลงมีค่าเท่ากันโดยประมาณ สามารถรับกระแสไฟฟ้าปฐมภูมิ I1=1.45A ได้ ความจุของหม้อแปลงคือ S=953VA และรุ่นของหม้อแปลง ถูกเลือกตาม 1.5kVA
3. การกำหนดโหมดการเชื่อมต่อของขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิ
ขดลวดหม้อแปลงสามเฟสสามารถต่อเป็นรูปดาวหรือเดลต้าได้ตามต้องการ วงจรเรียงกระแสสามเฟสโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการแก้ไขกำลังสูง (นั่นคือ กำลังโหลดสูงกว่า 4kW) และมักจะต่อหม้อแปลงออกเป็นสองประเภท: Y/Δ และ Δ/Y การเชื่อมต่อ Δ/Y สามารถทำให้กระแสไฟฟ้าของสายไฟมีสองขั้นตอน ซึ่งใกล้กับคลื่นไซน์มากขึ้น และอิทธิพลของฮาร์มอนิกก็น้อย และใช้วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมได้มากขึ้น การเชื่อมต่อ Y/Δ สามารถให้ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว การลดกระแสขดลวดทุติยภูมิโดยทั่วไปจะใช้ในวงจรเรียงกระแสไดโอดกำลังสูง สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสกำลังขนาดเล็ก บางครั้งจะเชื่อมต่อเป็นประเภท Y/Y แม้ว่าวิธีการเชื่อมต่อนี้จะแนะนำฮาร์โมนิกให้กับกริดไฟฟ้า แต่อย่างไรก็ตาม พลังของมันก็น้อยและผลกระทบก็น้อย กล่าวโดยสรุป เมื่อเลือก เราไม่ควรพิจารณาเฉพาะผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังต้องลดกระแสที่คดเคี้ยวให้น้อยที่สุด และลดระดับฉนวนที่คดเคี้ยวด้วย ในรูปที่ 1 กระแส 7V และ 12V มีขนาดค่อนข้างเล็ก แรงดันไฟฟ้าต่ำ และเลือกวิธีการเชื่อมต่อแบบดาว กระแสไฟ 110V มีขนาดใหญ่และแรงดันไฟฟ้าไม่สูงเกินไป และเลือกวิธีการเชื่อมต่อรูป Δ ซึ่งสามารถลดกระแสในขดลวดได้อย่างมาก ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวด และขยายความยาวของขดลวด อายุการใช้งาน แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิจะสูง (380V) แต่ความจุของหม้อแปลงมีเพียง 2kW และกระแสปฐมภูมิคือ 1.45A ดังนั้นวิธีการเชื่อมต่อแบบดาวจึงสามารถลดแรงดันไฟฟ้าของขดลวดและฉนวนของขดลวดได้
