곡선 정류기. 계획, 설명

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실습에서 알 수 있듯이 아크 연소 프로세스는 전류-전압 특성이 약한 용접 장치에서 더 안정적입니다. 이러한 "용접기" 중에는 특히 정류기가있는 집에서 만든 장치가 포함될 수 있으며 그 회로도는 히치로 만들어지며 그 본질은 다이오드 작동 모드의 빠른 변경입니다. 일반적인 밸브 브리지(VCM) 또는 소위 전압 배가 회로(VSU)를 통해.

곡선 정류기
쌀. 1. 집에서 만든 직류 용접 장치의 개략도 (a) 및 전류-전압 특성 (b).

고려 중인 기술 솔루션의 특별한 역할은 X2X1 점퍼에 의해 수행됩니다. 그것을 삽입함으로써 저주파 필터 C4C1L2 정류기가있는 매우 일반적인 다이오드 브리지 VD1-VD1에서 유휴 모드의 출력이 두 배가됩니다 (첫 번째 작동 버전과 비교하여) 전압. 이 경우 용접 변압기 T1의 1 차 권선 시작 부분에서 나오는 양의 반파 전압은 방해받지 않고 반도체 전원 밸브 VDXNUMX을 통과하고 커패시터 CXNUMX을 거의 최대로 충전하면 명명된 권선의 끝.

다른 반주기가 시작되면 용접 변압기 T1의 권선 II 끝에서 C2까지, 그리고 밸브 VD2를 통해 시작 부분까지 양전하의 통과 사슬이 다소 달라집니다. 동일한 1차 권선. 그러나 커패시터 C2과 C1는 인덕터 LXNUMX을 통해 갭 "전극 부분"에 공급되는 총 전압과 같도록 서로 연결되어 용접 아크 발생을 용이하게합니다.

닫힌 점퍼가 있고 용접 아크가없는 반도체 다이오드 VD3 및 VD4는 정류기 회로와의 역 연결로 인해 회로 작동에 참여하지 않습니다. 또한 각각은 해당 커패시터의 전압에 의해 잠긴 것으로 밝혀졌습니다.

일반적인 배가 방식의 단점은 이론에 따르면 외부 특성이 급격히 떨어지는 것, 즉 부하 전류가 증가함에 따라 정류 전압이 급격히 감소한다는 것입니다. 이는 고용량 충전 커패시터(고려 중인 장치에서 각각 15000마이크로패럿의 "전해질")를 사용하도록 합니다. 또한 일반적인 더블링 회로는 폭발적입니다. 파워 밸브 중 하나가 고장 나면 교류 전압이 전해(산화물) 커패시터에 직접 적용되므로 허용되지 않습니다. 이것은 이전에 비활성 VD3, VD4가 저장 역할을 수행하도록 요청되는 곳입니다(이러한 다이오드의 특정 기여와 용접 중 직접 회로 작동은 이 자료의 범위를 벗어나므로 고려하지 않습니다. ).

그래프는 HSM과 APU에서 공급되는 용접 아크의 존재 영역을 보여줍니다.

이제 제안된 기술 솔루션에 사용되는 수제 노드 및 무선 구성 요소에 대해 설명합니다. 자기 회로 PL1x45이 있는 변압기 T80의 전력은 2,5kV * A입니다. "용접기"의 156차 권선에는 직경 2mm의 PEV2,5 와이어가 2회 감겨 있습니다. 물론 더 얇게 만들 수도 있지만 PEV1.7-16mm로 반으로 접을 수 있습니다. 2차(하강) 권선에는 단면적이 22mmXNUMX인 BPVL이 사용되었습니다. 여기서 필요한 턴 수는 XNUMX입니다.

초크 L1에는 단면적이 33mm10인 2회 BPVL 와이어가 포함되어 있습니다. 내열 유전체로 만든 50mm 두께의 스페이서가 설치된 비자 성 50mm 간격으로 조립 된 SHL 2x2 자기 코어에 놓인 절연 프레임에 감겨 있습니다. 후자로서 getinax 또는 textolite가 매우 적합합니다.

커패시터 C1 및 C2 - 산화물 K50-18 또는 다른 유형으로 전압이 50V 이상인 회로에서 사용하도록 설계되었습니다. 회로에서 사용하도록 권장되는 Diodes D161은 이름 끝에 숫자와 문자의 조합을 가질 수 있습니다. 강력한 "전기 기관차"B200의 사용도 여기에서 상당히 허용됩니다. 각 다이오드는 수직 핀이 있는 80x80x45mm 두랄루민 방열판에 장착됩니다(대류로 인한 더 나은 냉각을 위해). 터미널 X2-X5는 와셔와 너트가 있는 M10 황동 또는 구리 볼트로 텍스타일라이트 또는 게티낙에서 전면 패널로 가져옵니다. 구리 또는 알루미늄으로 만든 30mm2 단면의 점퍼.

저자: A. 트리포노프, 상트페테르부르크

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이 솔루션의 높은 수준의 통합은 적은 수의 구성 요소를 보장하며 소형 및 로우 프로파일 전원 공급 장치에 매우 적합합니다. ICL5102 칩의 매개변수 구성은 저항 값을 선택하여 이루어집니다. 약 100μA의 시작 전류로 컨트롤러를 사용하면 300ms 이내에 전원 공급 장치를 시작할 수 있습니다.

PFC 스테이지는 디지털 코어를 기반으로 구현되며 초크 전류 제한(CrM) 모드에서 작동하거나 경부하에서 불연속 전류 모드(DCM)로 전환합니다. 이 단계는 22~500kHz의 주파수 범위에서 작동하며 95% 이상의 역률과 10% 미만의 입력 전류 고조파 왜곡(THD)을 달성할 수 있습니다.

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ICL5102 컨트롤러는 LLC 컨버터의 용량성 작동 모드를 종료하기 위한 알고리즘을 구현합니다. 용량 성 모드는 부하의 단락 또는 부하의 급격한 증가 (서지) 또는 변환기를 시작할 때 발생할 수 있습니다. 컨트롤러는 변환 주파수를 높여서 컨버터를 용량성 모드에서 원활하게 해제하려고 시도합니다. 이것이 도움이 되지 않으면 컨트롤러가 다시 시작됩니다.

기술적 이점:

입력 전압의 유효 값 범위 85...305 V;
PFC 캐스케이드의 작동 주파수 범위는 22...500kHz입니다.
출력단의 내장형 절연 코어리스 변압기 기술 하이 사이드 드라이버;
최대 95%의 높은 컨버터 효율이 가능합니다(두 단계 - KKM + LLC).
과열 보호를 위한 외부 NTC 저항기;
최대 300ms의 짧은 소프트 시작 시간;
LLC 캐스케이드의 용량성 모드에서 조절 알고리즘
1,3MHz에서 실행
경부하에서 안정적인 작동;
하우징 DSO-16;
작동 온도 범위 -40...125°C.

일반적인 응용 프로그램:

산업용 전원 공급 장치;
소비자 가전용 전원 공급 장치;
LED 드라이버.