خصائص الطي
محول إلكتروني ، الإدخال AC220V ، الإخراج AC12V ، ويمكن أن تصل الطاقة إلى 50W-300W. إنها بشكل أساسي دائرة محول تم تطويرها على أساس دائرة الصابورة الإلكترونية عالية التردد. لديها أداء مستقر ، حجم صغير ، وطاقة عالية ، وبالتالي التغلب على عيوب محولات ألواح الصلب السليكونية التقليدية مثل السعر الكبير والثقيل والمرتفع.
المحول الإلكتروني هو مصدر طاقة تحويل غير منظم ، وهو في الواقع نوع من العاكس. أولاً ، يتم تصحيح طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر. بعد ذلك ، يتم استخدام مذبذب عالي التردد لتشكيل مذبذب عالي التردد بمكونات إلكترونية لتحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد عالية التردد. يتم إخراج الجهد المطلوب من خلال محول تحويل ثم يتم تصحيحه مرتين لاستخدامه بواسطة الأجهزة الكهربائية. يتميز تحويل مصدر الطاقة بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف والسعر المنخفض ، لذلك يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الكهربائية المختلفة.
وفقًا لأوضاع القيادة المختلفة لأنبوب التبديل عالي التردد ، يمكن تقسيمه إلى نوع تذبذب ذاتي الإثارة ونوع متحمس منفصل.
استعمال
يعد استخدام المحولات الإلكترونية في تركيبات الإضاءة التقليدية أمرًا شائعًا جدًا ، مثل مصابيح الفلورسنت ، ومصابيح المكتب ، والمصابيح الموفرة للطاقة ، ومصابيح الإعلانات ، وما إلى ذلك. يمكن لجميعهم تقريبًا استخدام المحولات الإلكترونية ، وبعد استخدام المحولات الإلكترونية ، يمكن حذف المبتدئين. في إضاءة LED ، تستخدم معظم المنتجات الجديدة أيضًا محولات إلكترونية. بشكل أساسي ، يتميز المحول الإلكتروني بكفاءة عالية ، وتكلفة منخفضة ، ويوفر الحديد والمواد النحاسية ، وهيكل صغير وخفيف الوزن من حيث وظيفة تحويل الجهد. العيب هو أن الجهد الصمود وأداء التأثير العالي الحالي أسوأ من أداء المحولات الحديدية.
التطبيق في تكنولوجيا امدادات الطاقة
يستخدم المحول الإلكتروني في جهاز إمداد الطاقة بشكل عام محولًا إلكترونيًا (عنصر مغناطيسي كهرومغناطيسي ناعم) مصنوع من قلب مغناطيسي ناعم. على الرغم من وجود محولات إلكترونية ذات قلب هوائي ومحولات سيراميك كهرضغطية لا تستخدم نوى مغناطيسية ناعمة ، إلا أنه بحلول بداية القرن الحادي والعشرين ، لا تزال معظم المحولات الإلكترونية في أجهزة الإمداد بالطاقة تستخدم نوى مغناطيسية ناعمة.
لذلك ، ناقش العلاقة بين تقنية إمداد الطاقة والمحولات الإلكترونية: دور المحولات الإلكترونية في تكنولوجيا إمداد الطاقة ، ومتطلبات تكنولوجيا إمداد الطاقة للمحولات الإلكترونية ، وتأثير المواد المغناطيسية الناعمة الجديدة والهياكل الأساسية المغناطيسية الجديدة في المحولات الإلكترونية على تطوير تكنولوجيا إمدادات الطاقة ، سوف يثير اهتمام الأصدقاء في صناعة إمدادات الطاقة وصناعة المواد المغناطيسية الناعمة. تقدم Baidu Baike بعض الآراء من أجل تسهيل الحوارات والتبادلات والتنمية المشتركة بين صناعة إمدادات الطاقة وصناعة المحولات الإلكترونية وصناعة المواد المغناطيسية الناعمة حول القضايا ذات الصلة بالمحولات الإلكترونية والمواد المغناطيسية اللينة.
1. متطلبات تقنية إمداد الطاقة للمحولات الإلكترونية
يتمثل مطلب تكنولوجيا إمداد الطاقة للمحولات الإلكترونية ، مثل جميع المنتجات كسلع ، في متابعة أفضل نسبة أداء إلى سعر أثناء إكمال وظائف محددة في ظل ظروف استخدام محددة. في بعض الأحيان قد يتم التأكيد على السعر والتكلفة ، وفي بعض الأحيان قد يتم التأكيد على الكفاءة والأداء. الضوء والرقيق والقصير والصغير هي اتجاهات تطوير المحولات الإلكترونية ، مع التركيز على خفض التكلفة. بدءًا من المتطلبات العامة ، يمكن استخلاص أربعة متطلبات محددة للمحولات الإلكترونية: شروط الاستخدام ، والوظائف الكاملة ، وتحسين الكفاءة ، وخفض التكاليف.
2. شروط الاستخدام تشتمل شروط استخدام المحولات الإلكترونية على جانبين:
الموثوقية والتوافق الكهرومغناطيسي. الموثوقية تعني أن المحول الإلكتروني يمكن أن يعمل بشكل طبيعي حتى نهاية عمره التشغيلي في ظل ظروف استخدام محددة. في ظروف الاستخدام العامة ، يكون لدرجة الحرارة البيئية التأثير الأكبر على المحولات الإلكترونية. المعلمة التي تحدد قوة المحولات الإلكترونية التي تتأثر بدرجة الحرارة هي نقطة كوري للمواد المغناطيسية اللينة. المواد المغناطيسية اللينة لها نقطة كوري عالية وتكون أقل تأثرًا بدرجة الحرارة ؛ المواد المغناطيسية اللينة لها نقطة كوري منخفضة وهي أكثر حساسية لتغيرات درجة الحرارة وتتأثر بدرجة كبيرة بالحرارة.
على سبيل المثال ، تبلغ نقطة Curie الخاصة بفريت Mn-Zn فقط 215 درجة مئوية ، وهي منخفضة نسبيًا. تتغير كثافة التدفق المغناطيسي والنفاذية والفقد مع درجة الحرارة. بالإضافة إلى درجة الحرارة العادية 25 درجة مئوية ، يلزم وجود 60 درجة مئوية و 80 درجة مئوية. ، بيانات المعلمة المختلفة عند 100 ℃. لذلك ، فإن درجة حرارة التشغيل لأنوية الفريت Mn-Zn تقتصر عمومًا على أقل من 100 درجة مئوية ، أي عندما تكون درجة الحرارة المحيطة 40 درجة مئوية ، يجب أن يكون ارتفاع درجة الحرارة أقل من 60 درجة مئوية. تبلغ نقطة كوري للسبائك غير المتبلورة القائمة على الكوبالت 205 درجة مئوية ، وهي منخفضة أيضًا ، وتقتصر درجة حرارة التشغيل أيضًا على أقل من 100 درجة مئوية. نقطة كوري للسبائك غير المتبلورة القائمة على الحديد هي 370 ، ويمكن استخدامها تحت 150 ℃ ~ 180 ℃. إن نقطة Curie ذات النفاذية العالية هي 460 إلى 480 ℃ ، ويمكن استخدامها أقل من 200 ℃ ~ 250 ℃. نقطة Curie لسبائك البلورات النانوية الجريزوفولفين هي 600 ℃ ، ونقطة Curie لصلب السيليكون الموجه هي 730 ℃ ، ويمكن استخدامها عند 300 ~ 400 ℃. (التوافق الكهرومغناطيسي يعني أن المحولات الإلكترونية لا تنتج تداخلًا كهرومغناطيسيًا للعالم الخارجي ، ولكن يمكنها أيضًا تحمل التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. يشمل التداخل الكهرومغناطيسي: ضوضاء صوتية مسموعة وضوضاء عالية التردد غير مسموعة. السبب الرئيسي للتداخل الكهرومغناطيسي للمحول الإلكتروني هو التضيق المغناطيسي من النواة المغناطيسية. المواد المغناطيسية اللينة ذات معامل التضيق المغناطيسي الكبير ستنتج تداخلًا كهرومغناطيسيًا كبيرًا.) عادةً ما يكون معامل التضيق المغناطيسي للسبائك غير المتبلورة القائمة على الحديد هو الحد الأقصى (27 ~ 30) × 10-6 ، والذي يجب استخدامه تدابير لتقليل تدخل قمع الضوضاء. معامل التضيق المغناطيسي للنفاذية العالية Ni50 permalloy هو 25 × 10-6 ، ومعامل التضيق المغناطيسي للفريت المنغنيز والزنك هو 21 × 10-6. الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من المواد المغناطيسية اللينة هي مواد معرضة للتداخل الكهرومغناطيسي ، لذا انتبه لها في التطبيق. معامل التضيق المغناطيسي لصلب السليكون الموجه 3٪ (1 ~ 3) × 10-6 ، ومعامل التضيق المغناطيسي للسبائك النانوية البلورية (0.5 ~ 2) × 10-6. هذان النوعان من المواد المغناطيسية اللينة يسهل نسبيًا إنتاج مواد التداخل الكهرومغناطيسي. معامل التضيق المغناطيسي لصلب السيليكون 6.5٪ هو 0.1 × 10-6 ، معامل التضيق المغناطيسي للنفاذية العالية Ni80 Permalloy (0.1 ~ 0.5) × 10-6 ، ومعامل التضيق المغناطيسي للسبائك غير المتبلورة القائمة على الكوبالت هو 0.1 × 10-6 او اقل. هذه المواد المغناطيسية اللينة الثلاث هي مواد ليست عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي. عادة ما يكون تواتر التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن التضيق المغناطيسي هو نفسه تردد التشغيل لمحول إلكتروني. إذا كان هناك تداخل كهرومغناطيسي أقل أو أعلى من تردد التشغيل ، فهو ناتج عن أسباب أخرى.
3. الوظيفة الكاملة ينقسم المحول الإلكتروني إلى نوعين رئيسيين: المحول والمحث من حيث الوظيفة.
تتم مناقشة الوظائف التي تؤديها المكونات الخاصة بشكل منفصل.
هناك 3 وظائف يكملها المحول: نقل الطاقة ، وتحويل الجهد ، وعزل العزل ؛
للمحث وظيفتان: نقل الطاقة وقمع التموج. هناك طريقتان لنقل السلطة.
الأول هو طريقة نقل المحولات ، أي أن الجهد المتناوب المطبق على الملف الأولي للمحول ينتج تغيرًا في التدفق المغناطيسي في النواة المغناطيسية ، مما يتسبب في تحفيز اللف الثانوي على الجهد ، والذي يتم تطبيقه على الحمل ، بحيث تنتقل الطاقة الكهربائية من الجانب الأساسي إلى الجانب الثانوي. . يتم تحديد حجم الطاقة المرسلة بواسطة الجهد المستحث ، والذي يتم تحديده بواسطة متغير كثافة التدفق المغناطيسي ΔB لكل وحدة زمنية. ΔB ليس له علاقة بالنفاذية المغناطيسية ، ولكن مع كثافة التدفق المغناطيسي للتشبع BS وكثافة التدفق المغناطيسي المتبقية Br. من منظور كثافة التدفق المغناطيسي للتشبع ، فإن ترتيب BS للمواد المغناطيسية اللينة المختلفة من كبير إلى صغير هو: سبائك الحديد والكوبالت هي 2.3 ~ 2.4T ، والصلب السيليكوني 1.75 ~ 2.2T ، وسبائك الحديد غير المتبلورة هي 1.25 ~ 1.75T ، السبيكة النانوية البلورية القائمة على الحديد هي 1.1 ~ 1.5T ، سبائك الألومنيوم والحديد السيليكون هي 1.0 ~ 1.6T ، النفاذية المغناطيسية العالية من الحديد والنيكل بيرمالوي هي 0.8 ~ 1.6T ، سبيكة غير متبلورة القائمة على الكوبالت هي 0.5 ~ 1.4T ، الحديد والألومنيوم السبيكة 0.7-1.3T ، السبيكة غير المتبلورة القائمة على الحديد والنيكل هي 0.4-0.7T ، والفريت المنغنيز والزنك 0.3-0.7T. باعتبارها المواد الأساسية للمحولات الإلكترونية ، فإن الفولاذ السليكوني والسبائك غير المتبلورة القائمة على الحديد هي السائدة ، في حين أن الفريت المنغنيز والزنك في وضع غير موات. نقل الطاقة
الطريقة الثانية هي طريقة نقل المحرِّض ، أي أن مدخلات الطاقة الكهربائية إلى ملف الحث يؤدي إلى تنشيط النواة المغناطيسية وتحويلها إلى طاقة مغناطيسية للتخزين ، ثم إزالة المغناطيسية إلى طاقة كهربائية وتحريرها إلى الحمل. يتم تحديد حجم الطاقة المرسلة من خلال تخزين الطاقة في قلب المحرِّض ، والذي يتم تحديده بواسطة محاثة المحرِّض. لا يرتبط المحاثة ارتباطًا مباشرًا بكثافة التدفق المغناطيسي للتشبع ، ولكنها مرتبطة بالنفاذية المغناطيسية. النفاذية المغناطيسية عالية ، والحث كبير ، وتخزين الطاقة كبير ، وقوة النقل كبيرة. يكون ترتيب نفاذية المواد المغناطيسية اللينة المختلفة على النحو التالي: Ni80 permalloy هي (1.2 ~ 3) × 106 ، سبيكة غير متبلورة قائمة على الكوبالت هي (1 ~ 1.5) × 106 ، سبيكة نانوية بلورية من الحديد وهي (5 ~ 8 ) × 105 ، سبيكة غير متبلورة من الحديد (2 ~ 5) × 105 ، Ni50 بيرمالوي (1 ~ 3) × 105 ، فولاذ السيليكون (2 ~ 9) × 104 ، فريت الزنك والمنغنيز الجسم (1 ~ 3) ) × 104. نظرًا لأن المادة الأساسية المغناطيسية للمحث ، فإن Ni80 permalloy ، والسبائك غير المتبلورة القائمة على الكوبالت ، والسبائك النانوية البلورية القائمة على الحديد هي السائدة ، في حين أن الفولاذ السليكوني والفريت المنغنيز والزنك في وضع غير موات. يرتبط حجم قوة الإرسال أيضًا بعدد عمليات الإرسال لكل وحدة زمنية ، أي المرتبطة بتردد عمل المحول الإلكتروني. كلما زاد تردد التشغيل ، زادت الطاقة المرسلة تحت نفس حجم النواة المغناطيسية ومعلمات الملف. يتم الانتهاء من تحويل الجهد من خلال نسبة اللفات للملف الأولي والملف الثانوي للمحول. بغض النظر عن حجم نقل الطاقة ، فإن نسبة تحويل الجهد للجانب الأولي والجانب الثانوي تساوي نسبة الملف الأولي والملف الثانوي. يتم عزل العزل بواسطة هيكل العزل للملف الأولي والملف الثانوي للمحول. يرتبط تعقيد هيكل العزل بحجم الجهد المطبق والمحول. كلما زاد الجهد ، زاد تعقيد هيكل العزل. يتم تحقيق كبت التموج من خلال إمكانات الحث الذاتي للمحث. طالما أن التيار الذي يمر عبر المحرِّض يتغير ، فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن الملف في القلب المغناطيسي سيتغير أيضًا ، مما يتسبب في حدوث جهد ذاتي عند طرفي ملف الحث&# 39 ؛ واتجاه وهو عكس اتجاه الجهد المطبق ، وبالتالي يمنع التيار من التغيير. تردد التغيير للتموج أعلى من التردد الأساسي ، والتردد الحالي للتموج الحالي أكبر من التردد الأساسي ، لذلك يمكن قمعه بشكل أكبر من خلال جهد الحث الذاتي الناتج عن المحرِّض. تعتمد قدرة المحرِّضات على قمع التموج على حجم الجهد المستحث ذاتيًا ، أي حجم الحث ، المرتبط بنفاذية النواة المغناطيسية. Ni80 permalloy ، سبيكة غير متبلورة قائمة على الكوبالت ، سبيكة متبلورة دقيقة من الحديد النفاذية المغناطيسية عالية ، وهي ميزة ، في حين أن فريت السيليكون والمنغنيز والزنك لهما نفاذية مغناطيسية منخفضة وهي في وضع غير موات.
4. تحسين الكفاءة هو مطلب عالمي لإمدادات الطاقة والمحولات الإلكترونية.
أ. تحسين كفاءة المحولات الإلكترونية.
على سبيل المثال: محول طاقة 100 فولت أمبير ، عندما تكون الكفاءة 98٪ ، تكون الخسارة 2 وات فقط وليس كثيرًا. لكن مع وجود مئات الآلاف والملايين من محولات الطاقة ، قد تصل الخسارة الإجمالية إلى مئات الآلاف من الواط ، أو حتى ملايين الواط. بالإضافة إلى ذلك ، تم تشغيل العديد من محولات الطاقة لفترة طويلة ، وإجمالي الخسارة السنوية كبيرة ، وقد تصل إلى عشرات الملايين من كيلووات ساعة. من الواضح أن تحسين كفاءة المحولات الإلكترونية يمكن أن يوفر الكهرباء. بعد توفير الطاقة ، يمكن بناء عدد أقل من محطات الطاقة. بعد بناء عدد أقل من محطات الطاقة ، يمكن تقليل استهلاك الفحم والنفط ، ويمكن تقليل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وغاز النفايات ومياه الصرف الصحي والسخام والرماد ، ويمكن تقليل التلوث البيئي. إنه لا يوفر الطاقة فحسب ، بل له أيضًا فوائد اجتماعية واقتصادية مزدوجة لحماية البيئة. لذلك ، يعد تحسين الكفاءة مطلبًا رئيسيًا للمحولات الإلكترونية.
ب. تصميم المحولات الالكترونية
يشمل فقدان المحول الإلكتروني الخسارة الأساسية (فقد الحديد) وفقدان الملف (فقد النحاس). يوجد فقدان الحديد طالما أن المحول الإلكتروني قيد التشغيل ، وهو الجزء الرئيسي من فقدان المحول الإلكتروني. لذلك ، فإن اختيار المادة الأساسية بناءً على فقد الحديد هو المحتوى الرئيسي لتصميم المحولات الإلكترونية ، وأصبح فقدان الحديد أيضًا معلمة رئيسية لتقييم المواد المغناطيسية اللينة. ترتبط خسارة النواة بكثافة التدفق المغناطيسي العاملة وتردد العمل للنواة المغناطيسية للمحول الإلكتروني. عند إدخال الخسارة الأساسية للمواد المغناطيسية اللينة ، يجب شرح ذلك تحت ما هي كثافة التدفق المغناطيسي العاملة وما هو تردد العمل الخسارة.
على سبيل المثال: P0.5 / 400 ، مما يعني فقدان الحديد تحت كثافة التدفق المغناطيسي العاملة 0.5T وتردد العمل 400Hz. يمثل P0.1 / 100k فقد الحديد عند كثافة تدفق مغناطيسي عاملة تبلغ 0.1T وتردد عمل يبلغ 100 كيلو هرتز. تشمل المواد المغناطيسية اللينة فقدان التخلفية وفقدان التيار الدوامي والفقد المتبقي. يتناسب فقدان تيار الدوامة عكسياً مع المقاومة ρ للمادة. كلما زاد حجم ρ ، كانت خسارة التيار الدوامة أصغر. ترتيب ρ لمختلف المواد المغناطيسية اللينة من الكبيرة إلى الصغيرة هو: 108 ~ 109μΩ سم للفريت المنغنيز والزنك ، 150 ~ 180μΩ سم للسبائك غير المتبلورة القائمة على الحديد والنيكل ، و 130 ~ 150 سم للحديد القائم سبائك غير متبلورة. سم ، سبيكة غير متبلورة قائمة على الكوبالت 120 ~ 140 ميكرومتر سم ، نفاذية عالية النفاذية 40 ~ 80 ميكرومتر سم ، سبائك الحديد والسيليكون والألمنيوم 40 ~ 60 ميكرومتر سم ، سبائك الحديد والألمنيوم 30 ~ 60 ميكرومتر سم ، فولاذ السيليكون هي 40 ~ 50μ سم ، وسبائك الحديد والكوبالت 20 ~ 40μ سم. لذلك ، فإن ρ من Mn-Zn الفريت هو 106 إلى 107 مرات أعلى من المواد المغناطيسية المعدنية الناعمة ، والتيار الدوامة صغير في التردد العالي ، والتطبيق هو المسيطر. ولكن عندما يتجاوز تردد العمل قيمة معينة ، يتم تكسير العازل في الجزيئات المغناطيسية من Mn-Zn ferrite وصهره ، وتصبح صغيرة جدًا ، وترتفع الخسارة بسرعة إلى مستوى عالٍ. تردد العمل هذا هو نفس تردد Mn-Zn ferrite. تحديد تردد التشغيل.
دور كل جزء
المحولات الإلكترونية للأضواء الكاشفة والإضاءة النازلة وما إلى ذلك المستخدمة في إضاءة المتاجر العامة. 220 فولت تيار متردد إلى تيار مستمر 12 فولت 50 وات ، يوجد ملف مغناطيسي مكون من 7 أطراف بالداخل. 3 مقاومات ، 6 ثنائيات ، 4 مكثفات ، 2 ترانزستور. وظائفها هي:
المقاومة: 1 مقاومة البدء ، 2 مقاومة الحد الحالية ، 3 مقاومة استقرار
الثنائيات: تستخدم أربعة ديودات للتصحيح ، والثانيان الآخران يستخدمان أيضًا للتصحيح
مكثف: ترشيح
الصمام الثلاثي: أحدهما عبارة عن ترانزستور تبديل ، والآخر لبدء التشغيل