حساب البطارية ، المحول ، MOSFET العاكس

في هذا المنشور ، نتعلم كيفية حساب معلمات العاكس بشكل صحيح مع المراحل المرتبطة بها مثل البطارية والمحول ، من خلال حساب مطابقة المعلمات بشكل صحيح.

مقدمة

يمكن أن يكون صنع العاكس بنفسك أمرًا ممتعًا بالتأكيد. ومع ذلك ، إذا كانت النتائج غير مرضية يمكن أن تفسد تماما الغرض من المشروع.

يحتاج تثبيت وتكوين معلمات العاكس المختلفة مثل البطارية والمحول إلى الدائرة المجمعة الفعلية إلى عناية واهتمام خاصين لاستخلاص النتائج المثلى من التجميع.

يناقش المقال كيفية حساب ومطابقة البطارية والمحول مع الدائرة ذات الصلة ، كما يوضح أيضًا الأعطال المحتملة التي يمكن مواجهتها وإجراءات استكشاف الأخطاء وإصلاحها ذات الصلة.

تنير المقالة العديد من الوافدين الجدد ببعض الأدلة المهمة ، والتي قد تكون مفيدة أثناء تكوين دائرة عاكس بالبطارية والمحول ، بحيث يمكن تحقيق نتائج فعالة ومثلى.

حساب مواصفات المحولات والبطارية

في حين صنع العاكس ، يجب أن تؤخذ عمليتان حسابيتان في الاعتبار على نطاق واسع ، بمعنى. المحولات وتقييمات البطارية.

1) إن محول يجب أن يتم تصنيفها تقريبًا ضعف الحمل الأقصى المتوقع استخدامه مع العاكس. على سبيل المثال ، إذا كان الحمل المقصود 200 واط ، فيجب تصنيف المحول بحد أدنى 300 واط. سيضمن ذلك التشغيل السلس للعاكس وتقليل توليد الحرارة من المحول.

ال تصنيف الجهد للمحول يجب أن يكون أقل قليلاً من جهد البطارية لمحولات الموجة المربعة.

ومع ذلك ، بالنسبة للمفاهيم التي تتضمن PWM أو SPWM ، يجب أن تكون مساوية لمتوسط ​​الجهد المطبق عند بوابات MOSFETs. يمكن قياس ذلك عن طريق قياس متوسط ​​جهد التيار المستمر المطبق عند بوابة MOSFETs من مرحلة المذبذب. لذلك ، افترض أن جهد البطارية هو 12 فولت ، ولكن بسبب PWM ، فإن متوسط ​​جهد التحويل من المذبذب يظهر 7.5 فولت تيار مستمر ، وهذا يعني أن المحول الخاص بك يجب أن يكون 7.5-0-7.5 فولت وليس 12-0-12 فولت.

2) ويجب تصنيف البطارية آه 10 مرات أكثر من الحد الأقصى لتصنيف الحمل الحالي. على سبيل المثال ، إذا كانت البطارية مصنفة بجهد 12 فولت والحمل 200 واط ، فإن قسمة 200 على 12 يعطينا 16 أمبير. لذلك يجب أن تكون البطارية آه 10 أضعاف تصنيف أمبير هذا ، أي 160 آه. سيضمن ذلك تشغيل بطاريتك بمعدل تفريغ صحي 0.1 درجة مئوية ويوفر نسخة احتياطية تبلغ حوالي 8 ساعات.

حساب تصنيف MOSFET

حساب MOSFET للعاكس هو في الواقع بسيط للغاية. يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أن الدوائر المتكاملة متعددة المراحل (MOSFET) ليست سوى مفاتيح إلكترونية ، ويجب أن يتم تقييمه تمامًا كما نقيم مفاتيحنا الميكانيكية. بمعنى أنه يجب تحديد تصنيفات الجهد والتيار الخاصة بـ MOSFET بشكل مناسب حتى عند الحد الأقصى للحمل المحدد ، يكون عمل MOSFET جيدًا ضمن مستوى الانهيار.

للتأكد من الشرط أعلاه ، يمكنك الرجوع إلى ورقة بيانات mosfet وتحقق من جهد مصدر الصرف ومعلمات تيار التصريف المستمر للجهاز ، بحيث تكون هاتان القيمتان أعلى بكثير من قيم استهلاك الحمل القصوى ، أو يتم تحديدهما بهوامش ملحوظة.

لنفترض أنه إذا تم تصنيف الحمل على 200 واط ، فعند تقسيم ذلك بجهد البطارية 12 فولت نحصل على 16 أمبير. لذلك يمكن اختيار MOSFET مع تصنيفات الجهد في أي مكان بين 24V إلى 36V كجهد مصدر الصرف ( Vdss ) ، و 24 أمبير إلى 30 أمبير كتيار التصريف المستمر ( بطاقة تعريف ).

خذ مثال MOSFET في الصورة أعلاه ، هنا الحد الأقصى المسموح به للجهد Vdss من MOSFET المحدد هو 75 فولت ، والحد الأقصى للتيار المسموح به هو 209 أمبير ، عند تشغيله باستخدام غرفة التبريد المناسبة. هذا يعني أنه يمكن استخدام MOSFET بأمان لجميع التطبيقات التي لا تزيد فيها القوة الكهربائية للحمل عن 14000 واط.

هذا يعتني بدوائر MOSFET ، ويضمن عملًا مثاليًا للأجهزة حتى في ظروف التحميل الكاملة ، ولكن لا تنس تركيبها على خافضات حرارة ذات أبعاد مناسبة.

بعد شراء جميع المكونات الضرورية كما هو موضح أعلاه ، سيكون من المهم فحصها للتأكد من توافقها مع بعضها البعض.

فقط البطارية ، التي تعد واحدة من أكثر الأعضاء أهمية ، لن تتطلب أي فحص مسبق ، لأن التصنيف المطبوع وظروف الجهد المشحون يجب أن تكون كافية لإثبات موثوقيتها. من المفترض هنا أن حالة البطارية جيدة وأنها جديدة نسبيًا و 'صحية'.

فحص المحول

المحول ، وهو أهم مكون في العاكس ، يحتاج بالتأكيد إلى تقييم تقني شامل. يمكن أن يتم ذلك على النحو التالي:

ال تصنيف المحولات يمكن فحصها بشكل أفضل بالترتيب العكسي ، أي عن طريق توصيل ملف الجهد العالي بمدخل التيار المتردد والتحقق من الملف المقابل للمخرجات المحددة. إذا كانت التصنيفات الحالية لقسم الجهد المنخفض ضمن الحدود القصوى لجهاز اختبار متعدد منتظم (DMM) ، فيمكن التحقق من ذلك عن طريق تشغيل التيار المتردد أعلاه وتوصيل العداد (المحدد على ، على سبيل المثال ، AC 20 Amp) عبر لف ذات الصلة.

أمسك أذرع العداد المتصلة عبر أطراف اللف لبضع ثوان للحصول على القراءات مباشرة على العداد. إذا كانت القراءة تتطابق مع تيار المحول المحدد ، أو على الأقل قريبة منه ، فهذا يعني أن المحول الخاص بك على ما يرام.

قد تعني القراءات المنخفضة ملف محول سيئًا أو خاطئًا. يجب فحص الدائرة المجمعة على نطاق واسع بحثًا عن مخرجات التذبذب المناسبة عبر قواعد ترانزستورات الطاقة أو MOSFETs.

يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل الدائرة بالبطارية ، ولكن دون تضمين المحول في البداية. يجب أن يتم الفحص باستخدام مقياس تردد جيد أو باستخدام راسم الذبذبات إن أمكن. إذا لم تكن الأدوات المذكورة أعلاه معك ، فيمكن إجراء اختبار أولي باستخدام زوج من سماعات الرأس العادية.

قم بتوصيل مقبس سماعة الرأس بقواعد ترانزستورات الطاقة ذات الصلة ، يجب أن تحصل على صوت طنين قوي في سماعات الرأس ، مما يؤكد أداء الصوت لمراحل المذبذب.

يجب أن تكون التأكيدات أعلاه كافية لمطالبتك بتهيئة جميع الأقسام معًا. قم بتوصيل المحول بالترانزستور ذي الصلة أو أطراف أجهزة الطاقة ، وتأكد من أن أجهزة الطاقة متكاملة بشكل صحيح مع مرحلة المذبذب .

تثبيت إعداد العاكس النهائي

أخيرًا ، قد يتم توصيل البطارية بمدخلات الطاقة للتكوين أعلاه ، ومرة ​​أخرى لا تنس تضمين FUSE المصنف بشكل مناسب في سلسلة مع البطارية إيجابية. قد يتم توصيل خرج المحول الآن بالحمل الأقصى المحدد وقد يتم تشغيل الطاقة.

إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح ، يجب أن يبدأ الحمل في التشغيل بكامل طاقته ، إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهناك خطأ ما في مرحلة الدائرة. نظرًا لأن قسم المذبذب قد تم فحصه بشكل مناسب قبل التركيبات النهائية ، فمن المؤكد أن الخطأ قد يكمن في مرحلة جهاز الطاقة.

إذا كان الخطأ مرتبطًا بمخرجات طاقة منخفضة ، فقد يتم تعديل المقاومات الأساسية بحثًا عن أخطاء محتملة ، أو يمكن تقليلها عن طريق إضافة مقاومات موازية إلى مقاوماتها الأساسية الحالية.

يمكن التحقق من النتائج كما تمت مناقشته أعلاه ، إذا كانت النتائج إيجابية وإذا وجدت تحسينات في مخرجات الطاقة ، فقد يتم تعديل المقاومات بشكل إضافي حسب الرغبة ، حتى يتم تسليم خرج الطاقة المتوقع.

ومع ذلك ، قد يؤدي ذلك إلى مزيد من تسخين الأجهزة ويجب مراعاة العناية الواجبة لإبقائها قيد الفحص إما عن طريق تضمين مراوح التبريد أو زيادة أبعاد المبدد الحراري.

ومع ذلك ، إذا كان الخلل مصحوبًا بنفخ الفتيل فهذا يعني أنه مؤكد دائرة مقصورة في مكان ما في مرحلة القوة.

استكشاف أخطاء وصلات العاكس وإصلاحها

قد تشير المشكلة أيضًا إلى وجود جهاز طاقة متصل بشكل خاطئ ، أو جهاز طاقة منفوخ بسبب قصر محتمل بين أطراف خرج جهاز الطاقة أو أي من المحطات الطرفية التي يجب أن تبقى بمعزل عن بعضها البعض تمامًا.

بعد شرح بعض الاحتمالات المذكورة أعلاه أثناء تكوين العاكس على النحو الأمثل ، تصبح المعرفة الشاملة فيما يتعلق بالإلكترونيات ضرورة مطلقة من جانب الفرد الذي قد يكون مشاركًا في البناء ، والتي بدونها قد تتعرض متابعة المشروع للخطر بطريقة ما.