مقومات مع مضاعف الجهد

المعدل هو جهاز لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر ، وكذلك لتثبيت وتنظيم الجهد المعدل.

في مخطط التين. 1 ، ولا يحتوي المحول على لف معزز للجهد المزدوج بنقطة وسطية ، ولكن في نفس الوقت تصحيح الموجة الكاملة المعدل يضاعف الجهد.

خلال أول نصف دورة ، من خلال الصمام الثنائي D1 ، الجهد المباشر عبره ، يتم شحن المكثف C1 تقريبًا إلى جهد السعة للملف الثانوي. خلال نصف الدورة الثانية ، سيكون الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي D2 ويتم شحن المكثف C2 عبره بنفس الطريقة.

المكثفات C1 و C2 موصولة على التوالي والجهد الكلي عبرهما يساوي تقريبًا ضعف جهد السعة للمحول. سيكون نفس الجهد العكسي الأقصى عبر كل صمام ثنائي. بالتزامن مع شحن المكثفات C1 و C2 ، يتم تفريغهما من خلال الحمل R ، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد في المكثفات.

كلما انخفضت مقاومة الحمل R ، أي كلما زاد تيار الحمل وانخفضت سعة المكثفات C1 و C2 ، زادت سرعة تفريغهما وانخفض الجهد الكهربائي عليها. لذلك ، من المستحيل عمليا مضاعفة الجهد. بسعة مكثف لا تقل عن 10 μF وحمل تيار لا يزيد عن 100 مللي أمبير ، يمكن الحصول على جهد يزيد 1.7 أو حتى 1.9 مرة عن ذلك الذي قدمه المحول.

أرز. 1. دارات المعدل بجهد مضاعف (أ) ورباعي (ب)

ميزة الدائرة هي أن المكثفات تعمل على تلطيف التموجات في التيار المعدل.

يمكن تطبيق دارات المعدل بمضاعف الجهد بأي عدد من المرات. في التين. يوضح الشكل 1 ب دائرة تضاعف الجهد ثلاث مرات ولها أربعة صمامات ثنائية وأربعة مكثفات. في دورات نصف فردية ، يتم شحن المكثف C1 من خلال الصمام الثنائي D1 تقريبًا إلى قيمة الذروة لجهد المحول Et. المكثف المشحون C1 هو في حد ذاته مصدر.

لذلك ، حتى في نصف الدورات التي يتم فيها عكس قطبية جهد المحول ، يتم شحن المكثف C2 من خلال الصمام الثنائي D2 إلى ضعف الجهد 2Em تقريبًا. هذا الجهد هو القيمة القصوى للجهد الإجمالي للمحول والمكثف المتصلين بالسلسلة C1.

وبالمثل ، يتم شحن المكثف C3 في دورات نصف فردية من خلال الصمام الثنائي D3 أيضًا بجهد 2Em ، وهو الجهد الكلي للمحول C1 المتصل بالسلسلة والمحول و C2 (يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الفولتية لـ C1 و C2 يعملان على بعضهما البعض).

وبالمثل ، نجد أن المكثف C4 سيشحن حتى نصف دورة من خلال الصمام الثنائي D4.مرة أخرى للجهد 2Em وهو مجموع الفولتية C1 و C3 والمحول و C2. بالطبع ، يتم شحن المكثفات إلى الفولتية المحددة تدريجيًا على مدى عدة أنصاف دورات بعد تشغيل المعدل. نتيجة لذلك ، من المكثفات C1 و C4 ، يمكنك الحصول على جهد رباعي 4Et.

بالتزامن مع المكثفات C1 و C3 ، يمكنك الحصول على جهد ثلاثي ZET. إذا أضفنا إلى الدائرة المزيد من المكثفات والثنائيات المتصلة وفقًا لنفس المبدأ ، فسيتم الحصول على الفولتية من عدد من المكثفات C1 و C3 و C5 وما إلى ذلك ، والتي تزيد بعدد فردي من المرات (3 ، 5 ، 7 ، وما إلى ذلك n.) ، ومن عدد من المكثفات C2 ، C4 ، C6 ، إلخ. سيكون من الممكن زيادة الفولتية بعدد زوجي من المرات (2 ، 4 ، 6 ، إلخ).

عند تشغيل الحمل ، يتم تفريغ المكثفات ويقل الجهد عليها ، وكلما انخفضت مقاومة الحمل ، زادت سرعة تفريغ المكثفات وسيقل الجهد الكهربائي عليها. لذلك ، مع مقاومة الأحمال الكبيرة بشكل غير كافٍ ، يصبح استخدام مثل هذه المخططات غير منطقي.

في الممارسة العملية ، توفر هذه المخططات مضاعفة فعالة للجهد فقط عند تيارات الحمل المنخفضة. بالطبع ، يمكنك الحصول على تيارات أعلى إذا قمت بزيادة سعة المكثفات. تتمثل ميزة المخطط أعلاه في القدرة على الحصول على جهد عالي بدون محول جهد عالي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون للمكثفات جهد تشغيل يبلغ 2Em فقط ، بغض النظر عن عدد مرات مضاعفة الجهد ، ويعمل كل صمام ثنائي بجهد عكسي أقصى يبلغ 2Em فقط.

أجزاء المعدل

الثنائيات وفقًا لمعاييرها الرئيسية: الحد الأقصى للتيار المعدل I0max والحد من الجهد العكسي Urev. في حالة وجود مكثف عند إدخال المرشح ، يجب ألا تتجاوز القيمة الفعالة لجهد اللف الثانوي للمحول U2 في جميع دوائر المعدل ، باستثناء دائرة الجسر - 35 ٪ من قيمة Urev. في دائرة الموجة الكاملة ذات نقطة الصفر ، يشير الجهد U2 إلى نصف الملف. في دائرة الجسر ، يجب ألا تتجاوز y 70٪ من قيمة Urev.

لتصحيح الفولتية العالية ، يتم توصيل العدد المناسب من الثنائيات في سلسلة.

عندما يتم توصيل الثنائيات الجرمانيوم والسيليكون في سلسلة ، يتم التعامل معها بالضرورة بمقاومات من نفس المقاومة بترتيب عشرات أو مئات الكيلو أوم (الشكل 2). إذا لم يتم ذلك ، فبسبب انتشار كبير في المقاومة العكسية للثنائيات ، يتم توزيع الجهد العكسي بينهما بشكل غير متساوٍ ومن الممكن انهيار الصمام الثنائي. وفي وجود مقاومات التحويلة ، يتم تقسيم الجهد العكسي تقريبًا بالتساوي بين الثنائيات.

الاتصال المتوازي للثنائيات من أجل الحصول على تيارات كبيرة أمر غير مرغوب فيه ، لأنه بسبب انتشار معلمات وخصائص الثنائيات الفردية ، سيتم تحميلها بشكل غير متساوٍ بالتيار. لموازنة التيارات في هذه الحالة ، ترتبط مقاومات التعادل في سلسلة مع الثنائيات الفردية ، والتي يتم اختيار مقاوماتها تجريبياً.

بالنسبة لمحولات المعدل ، يحتوي الملف الأساسي عادةً على عدة أقسام تتحول إلى جهد كهربائي 110 و 127 و 220 فولت.

أرز. 2. سلسلة اتصال الثنائيات أشباه الموصلات

أرز. 3.طرق ضبط الجهد

اللف الثانوي مصمم للجهد المطلوب. مع دائرة الموجة الكاملة ، يكون لها ناتج نقطة المنتصف. لتقليل التداخل من الشبكة في محولات المقوم التي تغذي المستقبلات ، يتم وضع ملف تدريع بين الملفين الأولي والثانوي ، أحد طرفيه متصل بسلبية مشتركة.

الإختناقات الخاصة بالمرشح ، كقاعدة عامة ، لها جوهرها فجوة مغناطيسية للقضاء على التشبع المغناطيسي ، مما يؤدي إلى تقليل الحث. عادة ما تكون مقاومة ملف الحث للتيار المباشر مساوية لعدة عشرات أو مئات الأوم. يقع جزء من الجهد المعدل عليه وعلى لف المحول التصاعدي.

يتم تثبيت مفتاح ومصهر في دائرة لف التيار الكهربائي لإغلاق المعدل تلقائيًا في حالة الطوارئ. على سبيل المثال ، إذا تم كسر مكثف المرشح ، فستحدث دائرة كهربائية قصيرة في الدائرة الحالية المصححة. سيصبح التيار الأساسي أعلى بكثير من المعتاد وسوف ينفجر المصهر. بدونها ، يمكن أن يحترق المحول. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مثل هذه الدائرة القصيرة تشكل خطورة كبيرة على الصمام الثنائي ، والذي يمكن تدميره بسبب ارتفاع درجة الحرارة مع وجود تيار كبير.

في بعض الأحيان ، يتم تصنيع الملف الأولي للمحول بمخرجات لجهود مختلفة ، على سبيل المثال 190 و 200 و 210 و 220 و 230 فولت ، لذلك بمساعدة المحول ، كان من الممكن الحفاظ على جهد ثابت تقريبًا للمقوم باستخدام التبديل أثناء التقلبات في جهد التيار الكهربائي (الشكل 3 ، أ).هناك طريقة أخرى للتنظيم وهي تضمين محول ذاتي منظم له مخرجات لجهود مختلفة ومفتاح.

شغله تنظيم المحول الذاتي يسمح ، عند خفض جهد التيار الكهربائي ، بتزويد الجهد العادي للملف الأولي لمحول الطاقة (الشكل 3 ، ب) .هناك أيضًا محولات ضبط خاصة لجهد التيار الكهربائي 127 و 220 فولت ، مما يسمح بالتعديل السلس للجهد من 0 إلى 250 فولت.

عند العمل مع مقوم ، خاصة إذا كان يعطي جهدًا عاليًا ، يجب اتخاذ الاحتياطات ، لأن إصابة شخص بجهد يصل إلى عدة مئات من الفولتات يهدد الحياة.

تين. 4. تشغيل مقسم لثلاث جهدات مختلفة

يجب حماية جميع أجزاء المقوم ذات الجهد العالي من الاتصال العرضي. لا تلمس أبدًا أي جزء من المقوم قيد التشغيل. يتم إجراء جميع التوصيلات أو التغييرات في دائرة المقوم عند إيقاف تشغيل المقوم وتفريغ مكثفات المرشح. من المفيد تضمين مصباح نيون على الجهد المعدل كمؤشر (مؤشر) للجهد العالي. يشير توهجها إلى وجود جهد عالٍ.

يتم تشغيل مصباح النيون بواسطة المقاوم المحدد بمقاومة عدة عشرات من الكيلو أوم. إن وجود حمل ثابت في شكل مثل هذا المصباح يحمي مكثفات المرشح من انهيار الجهد الزائد. يمكن أن يحدث هذا الأخير إذا كان المعدل يعمل بسرعة الخمول. مع عدم وجود حمل ، لا يوجد انخفاض في الجهد داخل المعدل ، وبالتالي سيكون الجهد عبر مكثفات المرشح بحد أقصى.

اقرأ أيضا: صدى الجهد