МЕТОДИЧКА. Министерство образования и науки республики таджикистан

• Название: Министерство образования и науки республики таджикистан
• Анкор: МЕТОДИЧКА
• Дата: 06.09.2022
• Размер: 1.7 Mb.
• Имя файла: k_spes_metod.docx
• Тип: Документы; #664008
• страница: 2 из 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Ниже приведен анализ разрабатываемого устройства

1. Анализ структурной схемы устройства

Устройство можно разделить на несколько основных частей:

• 
  генератор;
  
• 
  силовые ключи;
  
• 
  трансформатор;
  
• 
  выпрямитель(удвоитель напряжения).
  

Структурная схема устройства представлена на рис.2.

Рисунок 2 – Структурная схема устройства 12V->220V DC-DC Converter
Генератор – создаёт управляющие импульсы определённой частоты и скважности для силовых ключей.

Силовые ключи – включают или отключают подачу напряжения на обмотки трансформатора под управлением управляющих импульсов.

Трансформатор – в данном случае преобразует низкое первичное напряжение

(амплитудное значение - 12 В) в высокое вторичное (амплитудное значение - 155 В).

Выпрямитель (удвоитель напряжения) – выпрямляет и удваивает значение переменного напряжения (110 В AC -> 220 В DC).

2. Анализ функциональной схемы устройства

Функциональная схема устройства представлена на рис.3.


Рисунок 3 – Функциональная схема устройства 12V->220V DC-DC Converter
Для защиты схемы от переполюсовки на входе схемы стоит диод. Схема управления управляет силовыми ключами. Импульсы сформированные ключами подаются на трансформатор. Напряжение с трансформатора поступает на выпрямитель- удвоитель, после чего поступает на нагрузку.

3. Анализ принципиальной схемы устройства

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 4.



Рисунок 4 – Принципиальная схема устройства 12V->220V DC-DC Converter
Схема представляет собой двухтактный преобразователь напряжения, выполненный с использованием специализированного ШИМ контроллера (микросхема TL494). Описание микросхемы TL494 приведено в приложении А. В качестве силовых ключей (VT1 и VT2) использованы полевые транзисторы IRFZ44N. Элементы C1 и R3 задают частоту преобразования, которая вычисляется по формуле (формула взята из описания на микросхему):

Для номиналов элементов использованных в схеме частота преобразования составляет примерно 110 кГц. Сопротивления R1 и R2 задают ширину импульсов. Значения этих сопротивлений подбиралось таким образом чтоб при работе первый транзистор успевал закрыться до того, как откроется второй и наоборот (транзисторы открываются поочерёдно). На входе установлен диод D1, который в случае неправильного подключения к питанию защищает схему. На выходе трансформатора получается напряжение 110Вольт, частотой 110 кГц. Элементы D2, D3, C3, C4 образуют симметричный удвоитель напряжения, таким образом на выходе схемы получается постоянное напряжение 220В.