Альтернативная энергетика

АльтИнфоЮг
Альтернативная энергетика и информация

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта
  1. Главная
  2. Энергетика
  3. Энергетическое оборудование
  4. Принцип работы импульсного преобразователя
  • Изобретательство, патентование
    • Патенты
      • Холодильник не потребляющий энергию
      • Переносная ёмкость
      • Многофункциональное сигнально-осветительное устройство
      • Коллекция патентов
    • Изобретательство
      • Некоторые особенности патентования
      • Как заработать на интеллектуальной собственности
      • Взаимоотношения изобретателей, спонсоров, инвесторов
      • Планы на новые патенты
      • Изобретения Леонардо да Винчи
      • Предложение о сотрудничестве
  • Полезные устройства
    • Предлагаю
      • Прибор для проверки аккумуляторов
      • Автомобильный индикатор
      • Защита электродвигателя
      • Приспособление для проверки контактов
      • Утепление стен мансарды изнутри
    • Рекомендую
      • Солнечная нагревательная установка
      • Солнечное охлаждение
      • Экономичный электрический обогрев пола
      • Расчёт тёплого пола
      • Солнечная баня
      • Водяная мельница в Осетии
  • Наука и техника
    • Наука
      • Тень силиконовой долины
      • Новое противоопухолевое средство
    • Теоретические основы энергетики
      • Магнитокалорическое охлаждение
      • Охлаждение путем расширения газов
      • Холодильный цикл
      • Использование вихревого эффекта
      • Источники холода
    • Холодильная техника
      • Характеристики бытовых холодильников
      • Абсорбционные безнасосные холодильные машины
      • Абсорбционные холодильные машины периодического действия
      • Принципиальная схема паровой компрессорной холодильной машины
      • Принцип действия абсорбционной холодильной машины
      • Пароэжекторные холодильные машины
      • Каскадные холодильные машины
      • Классификация и краткая характеристика хладагентов
      • Анализ работы абсорбционных холодильных машин
      • Термоэлектрическое охлаждение
      • Ледники и ледяные склады
    • Термодинамика
      • Основные понятия и определения
      • Внутренняя энергия
      • Первый закон термодинамики
      • Техническая работа
      • Теплоемкось и ее виды
      • Энтальпия
      • Второй закон термодинамики
      • Термодинамические процессы идеальных газов
      • Круговой процесс
      • Термический КПД цикла
      • Цикл Карно
      • Необратимые потери обратного цикла Карно
    • О технике
      • Классификация тепловых насосов
      • Оборудование использующее низкопотенциальные тепловые ресурсы
      • Газовый двигатель внутреннего сгорания
      • К вопросу о точности и производительности пазовырубных прессов
  • Справочники
    • Единицы измерения
      • Производные единицы измерения СИ
      • Старые русские единицы измерения
      • Единицы применяемые в Англии и США
      • Основные единицы измерения СИ
      • Обозначения и наименования произвольных единиц
      • Кратные и дольные единиц измерения
    • Соотношения единиц
      • Соотношения между единицами мощности
      • Соотношения между единицами силы
      • Соотношения между единицами скорости
      • Соотношения между единицами энергии
      • Соотношения между единицами давления
      • Соотношения между единицами времени
    • Электротехнические материалы
      • Электроизоляционные лаки
      • Электроизоляционные материалы
      • Характеристики металлических проводниковых материалов
      • Электроизоляционные лакоткани
      • Характеристика сплавов высокого удельного сопротивления
      • Классы по нагревостойкости электроизоляционных материалов
      • Величины токов плавления проволоки
    • Разные справки
      • Лампы накаливания
      • Свойства водного льда
    • Провода и кабели
      • Активные и реактивные сопротивления кабелей
      • Зависимость сечения жилы от тока
      • Характеристики кабеля по току КЗ
      • Классификация силовых кабелей
    • Тепловые, энергетические характеристики
      • Характеристики твёрдого топлива
      • Характеристики жидких топлив
      • Удельная теплота сгорания
      • Значения термо-э.д.с. металлов и сплавов
      • Удельная теплоёмкость
      • Удельная теплота плавления
      • Температура кипения различных веществ
  • Энергетика
    • Анализ
      • В пользу негодных технологий и концепций
      • Некоторые особенности альтернативной энергетики
      • Буферный режим заряда
      • Индукционная передача энергии
      • Высокочастотная передача энергии на расстояние
      • Использование естественного холода
      • Использование солнечной энергии
      • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
      • Секреты бестопливных генераторов энергии
    • Природные ресурсы
      • Три дороги российской нефти
      • Страны с крупнейшими запасами нефти
      • Солнечная энергия
      • Гидроэнергетические ресурсы
      • Энергия ветра
      • Биогазовые установки
    • Системы альтернативного энергоснабжения
      • Экономичное альтернативное энергоснабжение
      • Нагрев воды солнцем
      • Механические накопители энергии
      • Стационарные супермаховики в энергосистемах
      • Режимы работы системы супермаховиков
      • Автономное и резервное электроснабжение
      • Альтернативная энергетика в Америке
    • Энергетическое оборудование
      • Ветродвигатели с вертикальной осью
      • Как экономить на оплате электричества
      • Выбор оборудования альтернативной энергетики
      • Кислотные аккумуляторы
      • Аналоговые зарядные устройства
      • Принцип работы импульсного преобразователя
      • Контроллер в альтернативной энергетике
      • Эксплуатация необслуживаемых аккумуляторов
      • Тепловые реле для защиты электродвигателей
      • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков
      • Водяной тепловой аккумулятор
      • Бензиновый электрогенератор
      • Сборка батареи из аккумуляторов
    • Энергоэффективные технологии
      • Светодиодные лампы преимущества и недостатки
      • Эффективное использование солнечной энергии
      • Особенности и виды светодиодных светильников для ЖКХ
      • Алгоритм работы современного гибридного автомобиля
      • Солнечная баня
      • Возможности комбинированных биогазовых установок
    • Реальное оборудование альтернативной энергетики
      • Мультиметр емкости аккумуляторов для сотовых телефонов
      • Приборы для измерения мощности и энергии
      • Светильники на солнечных батареях
      • Выбор панелей для солнечных батарей
      • Комплектование и испытания солнечных батарей
      • Нагрузочное сопротивление
      • Преобразователь LM2596
      • Цифровые приборы
  • Расчёты
    • Расчёт идей
      • Расчёт суперконденсаторов ё-мобиля
      • Расчёт систем - вечный двигатель
      • Получение водорода из алюминия
      • Расчёт электростанции на термоэлементах
      • Расчёт энергии молнии
    • Расчёт узлов
      • Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора
      • Расчёт крановых двигателей
      • Определение мощности счётчиком
      • Расчёт емкости аккумуляторов
      • Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции
    • Экономические расчёты
      • Принципы расчёта эффективности альтернативной энергетики
      • Сравнительная оценка стоимости энергии
      • Стоимость нагрева воды
  • Политика и экономика
    • Политика
      • Европа заложник США на пути к мировому господству
      • О законе Димы Яковлева
    • Экономика
      • Коррупция, причины и последствия
      • Некоторые цифры и факты
      • Рыночная экономика, базарный вариант
      • Откуда дровишки в студёную пору
      • Развал строго по плану
  • Разное
    • Ещё одна версия гибели "Курска"
    • Испытание лекарственных средств в России
    • Анекдоты
    • Как разместить статью
    • Реальное и мифическое в пластиковых окнах
    • Мой видеоканал
    • Интересные сайты
  • Отзывы и комментарии
    • Отзывы на "Коррупция причины и последствия"
    • Отзывы на "Европа заложник США на пути к мировому господству"
    • Отзывы на "Развал строго по плану"
    • Отзывы на "Откуда дровишки в студеную пору"
    • Ещё отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
    • Отзывы на "Рыночная экономика базарный вариант"
    • Отзывы на "В пользу негодных технологий и концепций"
    • Отзывы на "Три дороги Российской нефти"
    • Отзывы на "Испытания лекарственных средств в России"
    • Отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
  • Впечатления от Америки

ЗДОРОВЬЕ И ДЕНЬГИ ЗДЕСЬ

как оставаться здоровым

Чтоб вы все были здоровы и богаты долгие годы. ЖМИ!

Принцип работы импульсного преобразователя

импульсные преобразователиИмпульсные преобразователи в альтернативной энергетике используются как важнейшие элементы стабилизаторов напряжения, которые используются для питания различного электрооборудования, в том числе и для зарядки аккумуляторов. Кроме того, они используются в преобразователях напряжения, для получения переменного напряжения промышленной частоты, необходимых для работы большинства бытовых и промышленных потребителей электрической энергии.

Возможности импульсных преобразователей шире, они также применяются в радиотехнике, телевидении, в энергосберегающих лампах, в автомобилях, для получения высоковольтных импульсов зажигания.

Чтобы правильно использовать возможности, преимущества, знать недостатки, необходимо понять принцип работы импульсных преобразователей и сравнить с некоторыми аналогичными по назначению аналоговыми устройствами, которые также называют линейными.

Сравнение типовых схем линейных и импульсных источников питания показывает, почему в большинстве случаев предпочтительно использовать импульсный источник питания. Линейный источник питания способен производить напряжение только ниже входного. Все аналоговые зарядные устройства требуют для работы напряжение питания на входе, выше напряжения на выходе, как минимум на величину прямого падения напряжения на управляющем элементе – транзисторе или тиристоре. Большинство источников альтернативной энергии в течение времени значительно изменяют количество выдаваемой энергии. Когда источник выдаёт напряжение меньше, чем необходимо, например, для зарядки аккумулятора, то зарядка не происходит. Когда напряжение существенно больше необходимого, то лишняя энергия рассеивается в виде тепла на управляющем элементе стабилизатора. Транзисторы имеют не очень большую мощность рассеивания, что существенно ограничивает возможности применения аналоговых источников питания.

Чтобы уменьшить потери на управляющем транзисторе и обеспечить возможности регулирования и поддержания выходных характеристик источника питания, можно с помощью регулируемого задающего генератора заставить транзистор работать в импульсном режиме. В таком режиме транзистор с большой частотой периодически полностью открывается и закрывается, регулируя тем самым количество выдаваемой энергии. В то время, когда транзистор полностью открыт, его сопротивление очень мало, а значит, он имеет малую мощность рассеивания и мало греется. Например, если транзистор в открытом состоянии имеет сопротивление 0,01 Ом, а ток проходящий через него равен 20 А, тогда тепловая мощность рассеваемая транзистором будет равна:

P = I2 • R = 202 А • 0,01 Ом = 4 Вт.

В то время, когда транзистор закрыт, падение напряжения на транзисторе будет максимальным, но ток, проходящий через транзистор практически равен нулю. Произведение любого числа на ноль даёт ноль, следовательно, мощность рассеивания транзистора в эту часть периода равна нулю.

Для сравнения, если на транзисторе аналогового стабилизатора при таком токе падение напряжения на транзисторе будет равно всего 2 В, мощность рассеивания транзистора должна будет составлять:

P = U • I = 2 В • 20 А = 40 Вт.

Обычно падение напряжение на транзисторе в разы больше, а значит и больше могут быть потери на нагрев, что может быть неприемлемым.

В импульсных схемах применение полевых транзисторов для мощных преобразователей позволяет ещё больше уменьшить мощность рассеивания за счёт очень небольшого тока управления у этих транзисторов. Для создания достаточно мощных импульсов энергия от источника накапливается в конденсаторе или индуктивности. Чаще всего используют индуктивность, которая при кратковременном прекращении подачи напряжения за счёт явления самоиндукции может выдавать большое по величине напряжение импульса. Ток этого импульса снимается через обратноходовой диод, в качестве которого может использоваться диод Шотки с малым прямым падением напряжения или транзистор. Это позволяет получать на выходе напряжение больше, чем на входе. Импульсное выходное напряжение выпрямляется и сглаживается конденсаторами.

Чтобы обеспечить регулировку или поддержание необходимых выходных характеристик импульсного стабилизатора, необходимо управлять импульсами с выходного транзистора. Такое управление осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) или частотно-импульсной модуляции (ЧИМ). При широтно-импульсной модуляции (ШИМ) частота следования импульсов постоянная, но меняется ширина импульсов. Если ширина импульсов большая, то большую часть периода транзистор открыт, а значит и пропускает больше электрической энергии. При частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) меняется частота следования импульсов, а ширина остаётся постоянной. Тогда при постоянной ширине импульса, чем больше частота следования импульсов, тем большее количество энергии отдаёт преобразователь. Отклонения выходных характеристик отслеживаются и через усилитель ошибок воздействуют на задающий генератор, модулирующий (управляющий) импульсами.

Чем больше частота следования импульсов, тем больше энергии может накопить индуктивность или ёмкость, а значит, они могут иметь небольшие габариты. Однако, в импульсной технике невозможно бесконечно увеличивать частоты. Невозможно мгновенно изменять токи и напряжения в схеме, а значит, увеличиваются частотные искажение и потери, в том числе и на излучение. Поэтому сейчас в импульсных преобразователях используют частоты от десятков килогерц до единиц мегагерц. Разработано достаточно много вариантов схем, различающихся по принципу построения и по характеристикам. Существую трансформаторные и без трансформаторные преобразователи. Есть повышающие, понижающие и комбинированные схемы, позволяющие получать на выходе напряжение больше и меньше, чем от источника питания. Каждый из этих вариантов может иметь свои особенности построения схемы, описания которых есть в больших толстых книгах. Можно просто упомянуть, например, однотактные и двухтактные схемы, прямоходовые и обратноходовые преобразователи, с гальванической или без гальванической развязки. Для пользователя вполне достаточно знать основные принципы работы и связанные с ними существенные отличия и особенности.

Если сравнивать импульсные источники питания аналоговыми стабилизаторами, то по техническим характеристикам импульсные превосходят аналоговые по КПД, которое у них достигает 90% и более, они меньше по весу, габаритам, а при больших и средних мощностях по цене. Импульсные преобразователи широко используются в блоках питания различной аппаратуры, а также как импульсные зарядные устройства - контроллеры для зарядки аккумуляторов. Разработка и изготовление подобных схем довольно сложно для любителей из-за взаимного влияния близко расположенных деталей на высоких частотах. При больших мощностях даже небольшое изменение формы сигнала приводит к перегрузке и выходу транзисторов из строя. Работа транзистора в ключевом режиме на довольно больших частотах позволила использовать в схеме небольшие транзисторы , конденсаторы, трансформаторы. Это позволило изготавливать преобразователи не очень маленькой мощности в виде микросхем. Импульсные сварочные аппараты имеют небольшие вес и размеры. Насколько я знаю, подобное оборудование в России не изготавливается, если не считать отвёрточную сборку из готовых блоков.

К недостаткам импульсных преобразователей нужно отнести повышенное электромагнитное излучение. Поскольку форма импульсов несинусоидальная, кроме основной частоты, большая доля высокочастотных гармоник. Поэтому импульсные преобразователи напряжения не рекомендуется использовать для питания высокочувствительных и высокоточных устройств.

Компонент комментариев CComment

Авторизация

Регистрация
  • Забыли логин?
  • Забыли пароль?

Самые читаемые

  • Контакты
  • Ложь и правда о патентовании
  • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
  • Использование естественного холода
  • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков

Новое на сайте

Впечатления от Америки 03 марта 2020
Возможности комбинированных биогазовых установок 02 декабря 2019
BEVERLee Club в Таганроге 19 июня 2019
Ложь и правда о патентовании 24 июля 2018
Секреты бестопливных генераторов энергии 28 июня 2018

Copyright © 2018 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»

Анализ сайта altinfoyg.ru

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта