Файл: Electron_SE.pdf

356

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

VT5

VT6

VD5

VD6

VT3

VT4

VD3

VD4

VT1

V

Ò

2

VD1

VD2

(6) (3)

(1)

(4)(12) (9)

(10)(18)(15)

(16)

(19)

(13)

(7)

Ðèñ. 11.13 – Ìîñòîâèé òðèôàçíèé ìîäóëü CPV364MM

Ìîäóëü CPV364MM çàáåçïå÷óº êîìóòàö³þ íàïðóãè äî 600 Â ïðè

ñòðóì³ äî 22 À (âñòàíîâëþºòüñÿ íà òåïëîâ³äâîä³) ³ ÷àñòîò³ äî 10 êÃö.

Òèïîâó ñõåìó ïðèñòðîþ êåðóâàííÿ òðèôàçíèì åëåêòðîäâèãóíîì â³ä

îäíîôàçíî¿ ìåðåæ³ (ô³ðìà International Rectifier, ÑØÀ), âèêîíàíîãî íà

îñíîâ³ ìîäóëÿ CPV364MM, íàâåäåíî íà ðèñ. 11.14. Îñíîâó ¿¿ ñêëàäàº

òðèôàçíèé ³íâåðòîð íàïðóãè (äèâ. ðèñ. 11.8).

Ïðèñòð³é æèâèòüñÿ â³ä îäíîôàçíî¿ ìåðåæ³ ç íàïðóãîþ 115 Â çì³ííî-

ãî ñòðóìó ÷àñòîòîþ 60 Ãö (ñòàíäàðòí³ çíà÷åííÿ íàïðóãè ³ ÷àñòîòè ìå-

ðåæ³ ó ÑØÀ). Âèïðÿìëåíà âèïðÿìëÿ÷åì, ïîáóäîâàíèì íà VD1-VD4

òà Ñ

2

, íàïðóãà ïîäàºòüñÿ íà ïîâí³ñòþ êåðîâàíèé òðèôàçíèé ì³ñò – ìî-

äóëü D6, äî âèâîä³â ÿêîã À, Â, Ñ ï³äìèêàþòü òðèôàçíèé äâèãóí.

Êåðóâàííÿ âåíòèëÿìè ìîñòà çä³éñíþº äðàéâåð D3 òèïó IR2130. Äëÿ

çàäàííÿ íåîáõ³äíîãî àëãîðèòìó âìèêàííÿ âåíòèë³â (òðàíçèñòîð³â ìîäóëÿ

D6), íà âõîäè äðàéâåðà íàäõîäÿòü ñèãíàëè ç ê³ëüöåâîãî ë³÷èëüíèêà, ùî

ìຠø³ñòü ñòàí³â ³ ïîáóäîâàíèé íà ²ÌÑ D2 òèïó 74175N (ì³ñòèòü ó ñîá³

÷îòèðè D-òðèãåðè ç³ ñï³ëüíèìè ëàíöþãàìè ñèíõðîí³çàö³¿ ³ óñòàíîâëåííÿ

íóëÿ). Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ÷àñòîòè íàïðóãè æèâëåííÿ äâèãóíà ó 60 Ãö, íà âõ³ä

ñèíõðîí³çàö³¿ ë³÷èëüíèêà ïîäàþòüñÿ òàêòîâ³ ³ìïóëüñè ç ÷àñòîòîþ 360 Ãö ç

âèõîäó ìóëüòèâ³áðàòîðà, âèêîíàíîãî íà òàéìåð³ D1 òèïó 555 (äèâ. ïï. 8.9).

Æèâëåííÿ óñ³õ ²ÌÑ ñèñòåìè êåðóâàííÿ çàáåçïå÷óº âèïðÿìëÿ÷, ïî-

áóäîâàíèé íà TV1, VD5, VD6, Ñ

4

 ç ³íòåãðàëüíèìè òðèâèâ³äíèìè ñòàá³-

ë³çàòîðàìè íàïðóãè D4 òèïó 7815 (+15 Â) òà D5 òèïó 7806 (+5 Â).

357

11. ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀËÜͲ ÏÐÈÑÒÐί. ²ÍÂÅÐÒÎÐÈ, ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀײ ×ÀÑÒÎÒÈ

115 

Â, 60

 Ãö

VD1

VD4

VD2

V

D1…

V

D4

 3

6

M

T

60

A

Ñ

2

10

ì

ê

Ô

+

F

U

1

5 

A

VD3

G

+

U

Å

R

S

Q

G

U

R

2

D

1

   R

1

100

êÎ

ì

Ñ

3

0,

01 

ì

ê

Ô

1 

êÎ

ì

8

4

6

2

7

3

5

1

36

0 

Ãö

+5

Â

+5

Â

R

Q1

0

V

+

U

D2

9

1

3

5

1

4

2

1

5

8

R

 G

1

2

1

6

3

7

6

1

0

1

1

1

4

D

1

D

2

D

3

D

3

Q1

Q2

Q2

Q3

Q3

Q4

Q4

+5

Â

Ñ

V

s

4

3

1

1

1

3

1

0

2

3

1

6

1

4

ÑÎ

2

2

4

2

2

2

0

1

9

1

8

1

5

555

7417

5N

Vs

s

L

in

3

L

in

2

L

in

1

H

in

3

1

2

7

5

6

H

in

2

H

in

1

C

A

-

C

A

0

Itr

ip

F

L

T

9

8

Vc

c

1

2

8

2

7

2

6

V

b

1

H

o

1

Vs

1

C6

V

b

2

H

o

2

Vs

2

V

b

3

H

o

3

Vs

3

C

7

C

8

IR

2130

D3

CP

V364

MM

D6

3

9

1

5

6

1

2

1

8

1

4

7

1

0

1

3

1

6

1

9

A

B

C

Ñ

1  5

ì

ê

Ô

+

6

0 

Ãö

R

8

0

,33 

Îì

10

ì

ê

Ô

10

ì

ê

Ô

10

ì

ê

Ô

R

3

1 

êÎ

ì

   R

7

9,

1

êÎ

ì

+

Ñ5

25

0 

ì

ê

Ô

R6

2

0

Îì

R

5

1 

êÎ

ì

“

Çî

âí.

 êå

ð.

”

SB

1

  «

R

ES

ET

»

VD7

1

1DF

4

VD8

1

1DF

4

VD9

1

1DF

4

R

4

5

,1

êÎ

ì

H

1

«FA

U

LT L

E

D

»

T

V

1

VD

5

VD6

V

D

5,

V

D

6 20

C

T

O

0

4

5

Ñ

4

10

0 

ìê

Ô

+

*S

T

D

4

781

5

*S

T

D5

 78

06

+5

Â

ST

-3

-5

4

4

4

+1

5

Â

Lo

1

Lo

2

Lo

3

Ðèñ

. 11. 

14

  –

  Òèïîâèé 

ïðèñòð³é 

êåðóâàííÿ 

òðèôàçíèì 

åëåêòðîäâèãóíîì. 

Ñõåìà 

åëåêòðè÷íà 

ïðèíöèïîâà

358

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Êåðóâàííÿ âåëè÷èíîþ ñòðóìó äâèãóíà â³äáóâàºòüñÿ ç³ çì³íîþ ïîëî-

æåííÿ ðåãóëÿòîðà ðåçèñòîðà R

6

 àáî ñèãíàëîì â³ä çîâí³øíüîãî ïðèñòðîþ,

ùî ïîäàºòüñÿ íà âõ³ä “Çîâí. êåð.”

Ðåçèñòîð R

8

 çàáåçïå÷óº çâîðîòíèé çâ’ÿçîê çà âèõ³äíèì ñòðóìîì ïðè-

ñòðîþ, çà ðàõóíîê ÷îãî ïðè ïåðåâàíòàæåíí³ ÷è ïîÿâ³ íàñêð³çíîãî ñòðó-

ìó ÷åðåç òðàíçèñòîðè ìîäóëÿ (íàïðèêëàä, ÷åðåç VT1 ³ VT2) âèõ³äí³ ñèã-

íàëè äðàéâåðà D3 âèìèêàþòüñÿ.

Ó âèïàäêó çáîþ ó ðîáîò³ ñõåìè êåðóâàííÿ äðàéâåðà òàêîæ áëîêóºòüñÿ

âèäà÷à ñèãíàë³â êåðóâàííÿ âåíòèëÿìè ìîñòà ³ ïîäàºòüñÿ ñèãíàë ³íäè-

êàö³¿ çáîþ, ùî âìèêຠñâ³òëîä³îä H1 “FAULT LED” (öåé ñèãíàë ìîæå

ïîäàâàòèñü òàêîæ ó çîâí³øí³é ïðèñòð³é êåðóâàííÿ). Ïîâåðíåííÿ äðàé-

âåðà ï³ñëÿ çáîþ äî íîðìàëüíîãî ðåæèìó ðîáîòè çä³éñíþºòüñÿ íàòèñ-

êàííÿì íà êíîïêó SB1 “RESET”.

Ñõåìà íàäì³í³àòþðíîãî åëåêòðîííîãî áàëàñòó äëÿ ãàçîðîçðÿäíèõ

ëþì³íåñöåíòíèõ ëàìï (ô³ðìà International Rectifier, ÑØÀ) íàâåäåíà íà

ðèñ. 11.15. Öÿ ñõåìà º òèïîâîþ äëÿ ìàëîïîòóæíèõ (â³ä 13 äî 26 Âò)

ëàìï. ¯¿ îñíîâó ñêëàäຠã³áðèäíà ²ÌÑ äðàéâåðà òèïó IR51Í420. Ó çà-

ëåæíîñò³ â³ä ïîòóæíîñò³ ëàìïè EL åëåìåíòè Ñ

1

, Ñ

6

, L

1

, R

3

 ìàþòü ð³çí³

íîì³íàëüí³ çíà÷åííÿ (íà ðèñóíêó íàâåäåíî âàð³àíò äëÿ 13 Âò). Ãàáà-

ðèòí³ ðîçì³ðè äðóêîâàíî¿ ïëàòè, íà ÿê³é ðîçì³ùóþòüñÿ óñ³ åëåìåíòè

áàëàñòó, ñêëàäàþòü 

8

3

1

 íà 

8

3

1

 äþéìè.

24

0 

Â

, 60

 Ã

ö

VD1

VD4

VD2

VD1…VD4 1N4007

Ñ1

10 

ìêÔ

+

R1

10 

Îì

D1

IR

51

H

4

2

0

9

7

6

3

2

1

4

R3

9,9 

êÎì

VD5

10DF4

R2

9,9 

êÎì

Ñ

2

22 

ìêÔ

+

Ñ

3

0,1 

ìêÔ

Ñ

5

0,1 

ìêÔ

Ñ

4

1000 

ïÔ

VD6

1N4148

VD7

1N4148

L1

2,56 

ìÃí

F1

F2

Ñ6

0,01 

ìêÔ

EL

40 

êÃö

13 

Âò

VD3

Ðèñ. 11.15 – Íàäì³í³àòþðíèé åëåêòðîííèé áàëàñò äëÿ ãàçîðîçðÿäíèõ

ëþì³íåñöåíòíèõ ëàìï. Ñõåìà åëåêòðè÷íà ïðèíöèïîâà

359

11. ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀËÜͲ ÏÐÈÑÒÐί. ²ÍÂÅÐÒÎÐÈ, ÏÅÐÅÒÂÎÐÞÂÀײ ×ÀÑÒÎÒÈ

Ïðèñòð³é º ïåðåòâîðþâà÷åì çì³ííî¿ íàïðóãè 240 Â ÷àñòîòîþ 60 Ãö ó

çì³ííó íàïðóãó ç ï³äâèùåíîþ ÷àñòîòîþ – â³ä 28,5 äî 44 êÃö çàëåæíî

â³ä ïîòóæíîñò³ ëàìïè.

Çì³ííà íàïðóãà íèçüêî¿ ÷àñòîòè ñïî÷àòêó ïåðåòâîðþºòüñÿ ó ïîñò³é-

íó âèïðÿìëÿ÷åì, ïîáóäîâàíèì íà VD1-VD4, C

1

, à ïîò³ì çà äîïîìîãîþ

³íâåðòîðà, âèêîíàíîãî íà ²ÌÑ D1, ó çì³ííó íàïðóãó ï³äâèùåíî¿ ÷àñòî-

òè. Ðîáîòà íà ï³äâèùåí³é ÷àñòîò³ ³ çàáåçïå÷óº ìàë³ ãàáàðèòè ïðèñòðîþ

(ïåðø çà âñå äðîñåëÿ L1).

Ñèãíàë, ùî çí³ìàºòüñÿ ç ä³îä³â VD6, VD7, ñèíõðîí³çóº ðîáîòó ïåðå-

òâîðþâà÷à ³ç ïðîöåñàìè ó ëàìï³. Âìèêàííÿ ëàìïè (ïðîá³é ³ íàñòóïíà

³îí³çàö³ÿ ãàçîâîãî ñòîâïà) çàáåçïå÷óºòüñÿ ï³ñëÿ ïîäà÷³ íàïðóãè ìåðåæ³

çà ðàõóíîê ðåçîíàíñó ïîñë³äîâíîãî êîíòóðó C

6

, L1, êîëè íàïðóãà íà êîí-

äåíñàòîð³ C

6

, ï³ä³ìêíåíîìó ïàðàëåëüíî äî ëàìïè EL, ð³çêî çðîñòàº.

Äëÿ ëàìï ïîòóæí³ñòþ äî 40 Âò ìîæíà çàñòîñóâàòè ²ÌÑ äðàéâåðà

òèïó IR2151 ç äâîòàêòíèì âèõ³äíèì ï³äñèëþâà÷åì íà ïîòóæíèõ ïîëüî-

âèõ òðàíçèñòîðàõ òèïó IRF720. Ãàáàðèòí³ ðîçì³ðè äðóêîâàíî¿ ïëàòè

òàêîãî áàëàñòó ñêëàäàþòü 

2

1

1

 íà 

4

1

4

 äþéìè.

Îòæå, ç íàâåäåíèõ ïðèêëàä³â áà÷èìî, ùî çàñòîñóâàííÿ ïðèñòðî¿â

êåðóâàííÿ ó ì³êðîâèêîíàíí³ çàáåçïå÷óº ì³í³ìàëüíó ê³ëüê³ñòü åëåìåíò³â,

ì³í³ìàëüí³ ãàáàðèòí³ ðîçì³ðè ³ ìàñó ïðèñòðîþ ó ö³ëîìó. À çíà÷èòü –

íåâåëèêó éîãî âàðò³ñòü çà âèñîêî¿ íàä³éíîñò³.

11.4. Ïåðåòâîðþâà÷³ ÷àñòîòè

Ïåðåòâîðþâà÷³ ÷àñòîò蠖 öå ïðèñòðî¿, ùî çàáåçïå÷óþòü ïåðåòâî-

ðåííÿ çì³ííîãî ñòðóìó (íàïðóãè) îäí³º¿ ÷àñòîòè ó çì³ííèé ñòðóì (íà-

ïðóãó) ³íøî¿ ÷àñòîòè. Âîíè ðîçð³çíÿþòüñÿ íà ïðèñòðî¿:

– ç ïðîì³æíîþ ëàíêîþ ïîñò³éíîãî ñòðóìó;

– ç áåçïîñåðåäí³ì çâ’ÿçêîì (öèêëîêîíâåðòîðè).

Ñòðóêòóðíó ñõåìó ïåðåòâîðþâà÷à ç ïðîì³æíîþ ëàíêîþ ïîñò³éíîãî

ñòðóìó íàâåäåíî íà ðèñ. 11.16. Çì³ííà íàïðóãà ìåðåæ³ æèâëåííÿ U

1 

ç

÷àñòîòîþ f

1

 âèïðÿìëÿºòüñÿ êåðîâàíèì âèïðÿìëÿ÷åì ÊÂ, ùî ìຠñèñ-

òåìó êåðóâàííÿ ÑÊÂ, çãëàäæóºòüñÿ LC-ô³ëüòðîì  ÇÔ ³ íàäõîäèòü íà

àâòîíîìíèé ³íâåðòîð À² ç ñèñòåìîþ êåðóâàííÿ Ñʲ. Íà âèõîä³ ³íâåðòî-

ðà îòðèìóþòü çì³ííó íàïðóãó ÷àñòîòîþ f

2

. Ôóíêö³þ ðåãóëþâàííÿ ÷àñ-

òîòè çä³éñíþº ³íâåðòîð, à íàïðóãè U

d

 – âèïðÿìëÿ÷, ùî ðåãóëþº íàïðóãó,

360

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

ÿêà íàäõîäèòü íà À². Â ñó÷àñíèõ ïåðåòâîðþâà÷àõ â À² âèêîðèñòîâóºòü-

ñÿ ïðèíöèï øèðîòíî-³ìïóëüñíî¿ ìîäóëÿö³¿ (زÌ), òîìó â ñó÷àñíèõ ïå-

ðåòâîðþâà÷àõ îáèäâ³ ôóíêö³¿ ðåãóëþâàííÿ âèêîíóº ³íâåðòîð, à âèïðÿì-

ëÿ÷ ïðè öüîìó º íåêåðîâàíèì.

ÑÊÂ

Ñʲ

ÊÂ

ÇÔ

À²

Ì

3~ 

U

1

f

1

+ 

- 

+ 

- 

U

d

 = var 

U

2

 = var 

f

2

 = var 

U

d

U

K

U

f2

Ðèñ. 11.16 – Ïåðåòâîðþâà÷ ç ïðîì³æíîþ ëàíêîþ ïîñò³éíîãî ñòðóìó

Òàê³ ïåðåòâîðþâà÷³ äàþòü çìîãó ðåãóëþâàòè âèõ³äíó ÷àñòîòó f

2 

çà

äîïîìîãîþ ñèñòåìè êåðóâàííÿ ³íâåðòîðà Ñʲ â øèðîêîìó ä³àïàçîí³ ÿê

âèùå, òàê ³ íèæ÷å ÷àñòîòè ìåðåæ³ æèâëåííÿ f

1

. Ïåðåâàæíà ñôåðà çà-

ñòîñóâàííÿ – åëåêòðîïðèâîäè çì³ííîãî ñòðóìó.

Ó ïåðåòâîðþâà÷àõ ÷àñòîòè ç áåçïîñåðåäí³ì çâ’ÿçêîì, ÿê ïîêàçàíî

íà ðèñ. 11.17, êðèâà âèõ³äíî¿ íàïðóãè çì³ííî¿ ÷àñòîòè f

2

 ôîðìóºòüñÿ ç

ä³ëÿíîê íàïðóãè ìåðåæ³ æèâëåííÿ, ùî çà äîïîìîãîþ òèðèñòîð³â áåçïî-

ñåðåäíüî ïîâ’ÿçàíà ç íàâàíòàæåííÿì. Ïðèíöèï ä³¿ ïåðåòâîðþâà÷³â àíà-

ëîã³÷íèé äî ðåâåðñèâíîãî òèðèñòîðíîãî ïåðåòâîðþâà÷à. Ïðè ôîðìó-

âàíí³ ïîçèòèâíîãî ï³âïåð³îäó âèõ³äíî¿ ÷àñòîòè (äèâ. ðèñ. 11.17,à) ïðà-

öþþòü òèðèñòîðè ïåðåòâîðþâà÷à ÒÏ1 (êàòîäíà ãðóïà âåíòèë³â VS1,

VS2, VS3).  Ïðè öüîìó ñòðóì êð³çü íàâàíòàæåííÿ ³

í

 ïðîõîäèòü ó íà-

ïðÿìêó, ïîêàçàíîìó ñóö³ëüíîþ ñòð³ëêîþ. Ïåðåòâîðþâà÷ ÒÏ2 ïðè öüî-

ìó âèìêíóòèé.

Ïðè ôîðìóâàíí³ íåãàòèâíîãî ï³âïåð³îäó ïðàöþþòü òèðèñòîðè ÒÏ2

(àíîäíà ãðóïà âåíòèë³â VS4, VS5, VS6). Ñòðóì íàâàíòàæåííÿ íàäõî-

äèòü ó çâîðîòíîìó íàïðÿìêó (ïåðåðèâ÷àñòà ñòð³ëêà), ÒÏ1 ïðè öüîìó