أمبير محول الطاقة الحل. تصنيع
منزل > الأسئلة الشائعة > تبديل محول الطاقة >

مقال يتيح لك فهم محول الطاقة تمامًا.

مقال يتيح لك فهم محول الطاقة تمامًا.

وقت تحديث:2019-05-14
محول الطاقة هو جهاز تحويل مزود الطاقة للأجهزة الإلكترونية والأجهزة الإلكترونية المحمولة الصغيرة. يتكون بشكل عام من مكونات مثل الغلاف ، والمحول ، والمحث ، والمكثف ، و IC للتحكم ، و PCB.

ما هو محول الطاقة؟
محول الطاقة هو جهاز تحويل مزود الطاقة للأجهزة الإلكترونية والأجهزة الإلكترونية المحمولة الصغيرة. يتكون بشكل عام من مكونات مثل الغلاف ، والمحول ، والمحث ، والمكثف ، و IC للتحكم ، و PCB. يتم تحويل مبدأ عملها من مدخل تيار متردد إلى تيار مستمر. انتاج؛ وفقًا لطريقة الاتصال ، يمكن تقسيمها إلى مثبتة على الحائط وسطح المكتب. تستخدم على نطاق واسع في الكاميرات الأمنية وصناديق فك التشفير وأجهزة التوجيه والقضبان المضيئة وأدوات التدليك وغيرها من المعدات.

يُطلق على محول الطاقة أيضًا مصدر طاقة خارجي. إنه جهاز تحويل جهد إمداد الطاقة للأجهزة الإلكترونية المحمولة الصغيرة والأجهزة الإلكترونية. توجد بشكل شائع في المنتجات الإلكترونية الصغيرة مثل الهواتف المحمولة وشاشات العرض الكريستالية السائلة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

هيكل محول الطاقة
يستخدم محول DC / DC لتحويل الطاقة ، وهو الجزء الأساسي من محول الطاقة ، بالإضافة إلى بدء التشغيل ، وحماية التيار الزائد والجهد الزائد ، وتصفية الضوضاء ، وما إلى ذلك. تكتشف دائرة أخذ عينات الإخراج (R1 ، R2) تغير جهد الخرج ، ومقارنة بالجهد المرجعي U ، يتم تمرير جهد الخطأ من خلال دائرة تضخيم وعرض النبض (PWM) ، ثم تتحكم دائرة القيادة في نسبة العمل لجهاز الطاقة لتحقيق الغرض من ضبط جهد الخرج.

يحتوي محول DC / DC على أشكال مختلفة من الدوائر ، ويشيع استخدام محول PWM مع شكل موجة عمل لموجة مربعة ومحول رنان مع شكل موجة عمل لموجة شبه جيبية.

بالنسبة للإمداد المنظم الخطي المتسلسل ، يتم تحديد الاستجابة العابرة للمخرجات للمدخلات بشكل أساسي من خلال خصائص التردد للمنظم. ومع ذلك ، بالنسبة لمنظم الرنين ذي الشكل الموجي شبه الجيبي ، يتم تمثيل التغيير العابر للمدخلات بشكل أكبر عند الإخراج. أثناء زيادة تردد التبديل ، يمكن أيضًا تحسين الاستجابة المؤقتة لمحول الطاقة بسبب خصائص التردد المحسّنة لمضخم التغذية المرتدة. يتم تحديد الاستجابة العابرة لتغيير الحمل بشكل أساسي من خلال خصائص مرشح LC الناتج ، لذلك يمكن تحسين خصائص الاستجابة العابرة عن طريق زيادة تردد التبديل وتقليل منتج LC لمرشح الإخراج.

الفئات الرئيسية لمحولات الطاقة
يمكن تقسيم محول الطاقة إلى AC / DC و DC / DC. تم تحويل محول DC / DC كمصدر طاقة ثانوي إلى وحدات ، وقد تم تطوير تكنولوجيا التصميم وعملية الإنتاج وتوحيدها في الداخل والخارج ، وتم الحصول عليها. موافقة المستخدم. ومع ذلك ، فإن AC / DC الأولي ، نظرًا لخصائصه الخاصة ، قد واجه مشاكل تقنية أكثر تعقيدًا ومشاكل تصنيع في عملية التشكيل. يتم وصف هيكل وخصائص نوعي محولات الطاقة أدناه.

محول طاقة من النوع DC / DC
محول الطاقة من نوع DC / DC يحول جهد التيار المستمر الثابت إلى جهد تيار مستمر متغير ، يُعرف أيضًا باسم قاطع التيار المستمر.斩 يعمل مرشح موجة محول الطاقة من نوع L.DCDC بطريقتين: أولاً ، تعديل عرض النبضة T لا يتغير ، ويغير وضع تعديل التردد t (عام) ؛ ثانيًا ، لا يتغير أسلوب تعديل التردد t ويتغير T (من السهل إحداث تداخل). الدائرة المحددة لها الأنواع التالية

دائرة 1Buck - مفرمة باك ، التي يكون متوسط جهدها الناتج Uo أصغر من جهد الدخل UD ، والقطبية هي نفسها ؛

2 دارة التعزيز - قاطع التعزيز ، الذي يكون متوسط جهده الناتج Uo أكبر من جهد الدخل UD ، والقطبية هي نفسها ؛

3Buck-Boost الجهد المنخفض للدارة أو المروحية ، التي يكون متوسط جهد الخرج فيها أكبر أو أقل من جهد الدخل

دارة 4Cuk - أداة تقطيع أو تقوية ، حيث يكون متوسط جهد الخرج Uo أكبر أو أقل من جهد الدخل UD ، ويتم عكس قطبية القطبية ، وينتقل المحرِّض.

حققت تقنية التبديل الناعم اليوم قفزة نوعية في محولات التيار المستمر / التيار المستمر. صممت محولات الطاقة VICOR في الولايات المتحدة مجموعة متنوعة من محولات DC / DC ذات التبديل الناعم ECI المصنعة عن طريق نقل مكثف. قدرة الخرج القصوى هي 300 واط ، 600 واط ، 800 واط. إلخ ، كثافة الطاقة المقابلة هي 6.2 واط / سم 3 ، 10 واط / سم 3 ، 17 واط / سم 3 ، والكفاءة 80٪ ~ 90٪. أحدث سلسلة RM من وحدة محول الطاقة عالية التردد التي تتبنى تقنية التبديل الناعم من قبل Nemic Lambda اليابانية ، تردد التبديل هو 200 ~ 300 كيلو هرتز ، وصلت كثافة الطاقة إلى 27 واط / سم 3 ، والمعدل المتزامن (mos-fet بدلاً من Schottky diode) يستخدم لزيادة كفاءة الدائرة الكلية إلى 90٪.

محول التيار المتردد / محول التيار المستمر
يقوم محول التيار المتردد / التيار المستمر بتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر ، ويمكن أن يكون اتجاه تدفق تيار الطاقة الخاص به ثنائي الاتجاه. يسمى تحويل تيار الطاقة إلى الحمل "التصحيح" ، ويتم نقل تيار الطاقة مرة أخرى إلى مزود الطاقة عن طريق الحمل المسمى "العاكس النشط". مدخل محول التيار المتردد / التيار المتردد هو 50/60 هرتز تيار متردد ، والذي يجب تصحيحه وتصفيته. المكثفات الإلكتروليتية ذات الفلتر الكبير نسبيًا لا غنى عنها. في الوقت نفسه ، نظرًا لقضايا السلامة ، مثل معايير UL و CCEE وتوجيهات EMC (مثل IEC و FCC و CSA) ، يجب تصفية إدخال التيار المتردد EMC واستخدام المكونات التي تلبي معايير السلامة ، وبالتالي الحد من حجم التيار المتردد / التيار المستمر يتم تصغير مصدر الطاقة بشكل أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لإجراء التبديل الداخلي عالي التردد والجهد العالي والتيار العالي ، يكون من الصعب حل مشكلة التوافق الكهرومغناطيسي EMC ، كما أنه يضع متطلبات عالية على تصميم دائرة التركيب الداخلية عالية الكثافة . للسبب نفسه ، الجهد العالي. يزيد مفتاح التيار العالي من فقدان التشغيل لمصدر الطاقة ويحد من تشكيل محول التيار المتردد / التيار المستمر. لذلك ، يجب اعتماد طريقة تصميم تحسين نظام الطاقة لتحقيق درجة معينة من الرضا في كفاءة العمل.

يمكن تقسيم محول التيار المتردد / التيار المتردد إلى دائرة نصف موجة ودائرة موجة كاملة وفقًا لوضع توصيل الدائرة ؛ وفقًا لخصائص التحكم في الدائرة ، يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: لا يمكن السيطرة عليها ، وشبه مسيطر عليها ومسيطر عليها بالكامل ؛ ، ثلاث مراحل ومتعددة المراحل ؛ وفقًا لربع دائرة العمل ، يمكن تقسيمه إلى ربع واحد ، وربعين ، وثلاثة أرباع ، وأربعة رباعي.

مزايا محول الطاقة
1. صغيرة الحجم وخفيفة الوزن. لا يستخدم محول الطاقة المحول محول تردد طاقة ضخم. نظرًا لتقليل تبديد الطاقة على أنبوب التبديل MOS إلى حد كبير ، يتم حذف المشتت الحراري الكبير. لهذين السببين ، محول الطاقة صغير الحجم وخفيف الوزن.

2. استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية. في دائرة تبديل محول الطاقة ، يكون ترانزستور التبديل MOS متحمسًا تحت إشارة الإثارة ، ويعمل بالتناوب في حالة التشغيل والإيقاف والتوصيل ، وسرعة التحويل سريعة ، والتردد بشكل عام أعلى من 50 كيلو هرتز ، في بعض المفاتيح المتقدمة. في خط الطاقة ، يمكن أن تكون مئات أو ما يقرب من ميغا هرتز. هذا يجعل استهلاك الطاقة في تحويل ترانزستور MOS صغيرًا ، ويمكن تحسين كفاءة مصدر الطاقة بشكل كبير ، ويمكن أن تصل الكفاءة إلى 90٪.

3. تم تحسين كفاءة التصفية بشكل كبير ، وبالتالي يتم تقليل سعة وحجم مكثف المرشح بشكل كبير. يعمل تردد تشغيل محول الطاقة بشكل أساسي فوق 50 كيلو هرتز ، وهو أكثر من 1000 مرة من محول الطاقة الخطي المنظم. هذا يجعل كفاءة التصفية بعد التصحيح حوالي 1000 مرة. حتى بعد تصحيح نصف الموجة وترشيح المكثف ، زادت الكفاءة أيضًا بمقدار 500 مرة. عند نفس جهد الخرج المموج ، عند استخدام مصدر طاقة تبديل ، تكون سعة مكثف المرشح 1/500 إلى 1/1000 فقط من مكثف المرشح في مصدر الطاقة الخطي المنظم.

4. نطاق واسع لتنظيم الجهد. يتم تنظيم جهد الخرج لمحول طاقة التحويل من خلال دورة عمل إشارة الإثارة ، ويمكن تعويض التغيير في جهد إشارة الدخل عن طريق تعديل التردد أو توسيعه. بهذه الطريقة ، عندما يتغير جهد شبكة تردد الطاقة بشكل كبير ، لا يزال بإمكانها ضمان جهد خرج مستقر نسبيًا. لذلك ، فإن محول التيار الكهربائي المحول لديه نطاق واسع لتنظيم الجهد وتأثير تنظيم الجهد جيد جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، تشمل طرق تغيير نسبة التشغيل نوع تعديل عرض النبضة ونوع تعديل التردد. لا يتمتع مصدر طاقة منظم التحويل بميزة نطاق تنظيم الجهد الواسع فحسب ، بل يمتلك أيضًا العديد من الطرق لتحقيق تنظيم الجهد. يمكن للمصممين أن يختاروا بمرونة أنواعًا مختلفة من حلول شرائح الدوائر المتكاملة لإمداد الطاقة وفقًا لمتطلبات التطبيقات العملية.

اتجاه تطوير محول الطاقة
في الوقت الحالي ، يستخدم محول الطاقة الموجود في السوق تقنية إلكترونيات الطاقة للتحكم في جهد الخرج عن طريق ضبط نسبة وقت التشغيل والإيقاف لترانزستور التبديل ، واستخدام جهاز أشباه الموصلات كمفتاح لضبط الإخراج الجهد االكهربى.

كانت المرحلة الأولى من تطوير محولات الطاقة في الصين قبل عام 1976 ، والتي كانت المرحلة الأولى من تطوير صناعة تحويل إمدادات الطاقة ومحول الطاقة في الصين. تقنيات إمداد الطاقة ذات الصلة ليست ناضجة ، ولا يوجد تنظيم وتوحيد.

كان مصدر الطاقة الخارجي يعتمد بشكل أساسي على مصدر الطاقة الخطي قبل الثمانينيات. أكبر عيب في مصدر الطاقة الخطي هو أنه أكبر في الحجم والوزن من محول الطاقة ، وكفاءته منخفضة ، لكن الميزة هي التشغيل المستقر والدائرة البسيطة ، ولكنه ضخم بشكل خاص وخشن وغير مريح للحمل.

لذلك ، في منتصف الثمانينيات من القرن الماضي ، أخذت شركة Toshiba اليابانية زمام المبادرة في استخدام تقنية تبديل مصدر الطاقة لتزويد الطاقة الخارجية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. فتح عملها الرائد صفحة جديدة في تاريخ تطوير مهايئ الطاقة في العالم ، وأصبح أول محول طاقة مستقل في العالم للكمبيوتر الدفتري. نظرًا لأن مصدر الطاقة الخاص بتقنية تبديل مصدر الطاقة يتم وضعه خارجيًا ، فلا يحتاج الكمبيوتر المحمول إلى مراعاة الحرارة الناتجة عن تحويل الطاقة لتجميعها في الكمبيوتر المحمول نفسه ، ومحول الطاقة مناسب للحمل ، وبالتالي تحسين التسويق التجاري و تعميم الكمبيوتر المحمول. لقد تم استخدامه اليوم.

منذ أن قامت Toshiba بتشغيل مصدر طاقة الكمبيوتر الدفتري لتحقيق كامل إمداد طاقة التبديل ، تولى مصنعو أجهزة الكمبيوتر الدفتري زمام المبادرة في إكمال توليد طاقة الكمبيوتر. في التسعينيات ، تم استخدام محول الطاقة على نطاق واسع في العديد من المعدات الإلكترونية والكهربائية ، والمفاتيح التي يتم التحكم فيها عن طريق البرنامج ، والاتصالات ، وإمدادات الطاقة لمعدات الكشف عن الطاقة ، وطاقة جهاز التحكم.

يتكون محول الطاقة بشكل عام من IC للتحكم في تعديل عرض النبضة (PWM) و MOSFET ، وهو أحد ممثلي مصدر الطاقة المنظم الحالي.

في عام 1989 ، نمت شركات إنتاج إمدادات الطاقة المعيارية في الصين إلى 171 ، مع أكثر من 340 من مواصفات المنتج وإنتاج سنوي يزيد عن 600000 من إمدادات الطاقة.

في هذه المرحلة ، مع التطور السريع التدريجي لصناعة الطاقة ، يحتاج العدد الهائل من عمال تكنولوجيا الطاقة بشكل عاجل إلى كسر الحالة المغلقة الأصلية وفهم العالم الخارجي. منذ منتصف السبعينيات ، نظم موظفو تكنولوجيا الطاقة التبادلات الفنية بشكل عفوي. في عام 1978 ، تم عقد أول ندوة وطنية لتبادل تكنولوجيا الطاقة. في عام 1983 ، تم تأسيس الجمعية الصينية لإمداد الطاقة. في عام 1986 ، تمت الموافقة عليه من قبل لجنة العلوم والتكنولوجيا الحكومية.

في أواخر التسعينيات ، دفعت سلسلة من المعايير في أوروبا فيما يتعلق بكفاءة تحويل الطاقة واستهلاك الطاقة الاحتياطية محول الطاقة إلى ارتفاع لا يمكن الوصول إليه. إن التردد العالي لمحول الطاقة يجعله يطور الاتجاه ، والتردد العالي يجعل مصدر طاقة التبديل مصغرًا ، ويدخل محول الطاقة نطاقًا أوسع من التطبيقات ، خاصة في مجال التكنولوجيا الفائقة ، مما يعزز تصغير المنتجات عالية التقنية . وزن خفيف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطوير مهايئات الطاقة وتطبيقها لهما أهمية كبيرة من حيث الحفاظ على الطاقة والحفاظ على الموارد وحماية البيئة.

في عام 2001 ، طورت شركة Apple محول طاقة أنيق وخفيف الوزن ، مما دفع بمحول الطاقة إلى ذروة جديدة أخرى. تم إحضار محول الطاقة إلى الاتجاه الخفيف والأنيق ، لذلك لم يعد مظهر محول الطاقة يبدو وكأنه المظهر السابق كان انطباعًا فرديًا وأقل جمالياً.

تأسست شركة Shenzhen Lianyunda Electronics Co. ، Ltd. في عام 2006 ، وهي شركة متخصصة في تصنيع قوة السلامة. البحث والتطوير الرئيسي للإنتاج والمبيعات لأنواع مختلفة من محولات الطاقة ، وإمدادات الطاقة التحويلية ، وشواحن البطاريات ، وشهادة عالمية. توحيد معايير مراقبة الجودة الداخلية وتحسينها ، من أجل التحسين المستمر لمعايير جودة المنتج وتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لعملائنا.
يرجى إرسال استفساراتك إلينا
Contact LYD
الرجاء ارسال رسالة إلينا
خدمات الشبكات الاجتماعية
رمز الاستجابة السريعة