Гол арга хэмжээ

• Нийтлэг үндэслэл нь топологийг тодорхойлдог. Оролт, гаралт нь нэг сөрөг төмөр замыг хуваалцдаг тул эрчим хүчээ алдах трансформаторын саад байхгүй.

• 90% -иас дээш үр ашиг нь хэвийн байна. Эрчим хүч нь соронзон саадаас илүү индуктороор дамждаг тул дамжуулалтын алдагдал бүрэн ачаалалд бага хэвээр байна.

• Саад байхгүй гэдэг нь түр зуурын блок байхгүй гэсэн үг. Богино хугацаанд бүтэлгүйтсэн шилжүүлэгч транзистор нь бүх оролтын хүчдэлийг ачаалал руу дамжуулж чаддаг.

• Автобусыг дагадаг Buck, boost эсвэл buck-boost. 48V эсвэл 24V-ээс бууж, 12V-оос дээш, батерей нь зорилтот түвшинд шилжих үед эрчим хүчийг ашиглана.

• Урсгал нь одоогийн бодит үнэлгээг шийддэг. Нүүр хуудас дээрх гарчигтай гүйдлийн хүчийг биш, харин кабинетийнхаа орчин дахь муруйг уншина уу.

• Газрын гогцоо нь далд зардал юм. Кабинет хоорондын өгөөж нь төөрсөн гүйдэл дагуулдаг тул модуль нэмэхээсээ өмнө нэг цэгийн газардуулга төлөвлө.

Танилцуулга

Тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдлийн хувиргагч нь оролт, гаралтын терминалуудын хооронд нийтлэг үндэслэлийг хуваалцдаг өндөр үр ашигтай цахилгаан удирдлагын төхөөрөмж юм. Тусгаарлагдсан аналогиас ялгаатай нь эдгээр хөрвүүлэгчид өндөр давтамжийн трансформаторыг ашигладаггүй бөгөөд энэ нь тэдний физик ул мөр, үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдлыг эрс багасгадаг. Индуктив энергийн хуримтлал, хурдан шилжих механизмд тулгуурлан тэдгээр нь аюулгүй байдал, дуу чимээг бууруулах стандартын дагуу гальваник саадыг хатуу шаарддаггүй хэрэглээнд хүчдэлийн нарийн зохицуулалтыг хангадаг. Тэдгээрийг харилцаа холбооны дэд бүтэц, автомашины систем, хуваарилагдсан эрчим хүчний архитектурт ихээр ашигладаг. Битүүмжилсэн шүүгээ дотор, a 12V/24V-ээс 5V хүртэлх ус нэвтэрдэггүй бак модуль нь ихэвчлэн ийм шийдвэрийн эхний шат юм.

Нийтлэг үндэслэл ба тусгаарлагдаагүй хязгаарлалт: Гол ялгаа

Цахилгаан түгээх сүлжээг зохион бүтээхдээ дахь нийтлэг газрын архитектурын үр дагаврыг ойлгох тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдэлтэй гүйдлийн хувиргагч нь системийн сүйрлээс зайлсхийхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Нийтлэг үндэслэлийн зарчим

Тусгаарлагдаагүй архитектурт оролтын хүчдэлийн эх үүсвэрийн сөрөг терминал (газар) нь гаралтын ачааллын сөрөг терминалтай шууд холбогддог. Энэхүү тасралтгүй цахилгааны зам нь хэлхээний дизайныг хялбарчилж, трансформаторын соронзон дамжуулалттай холбоотой энергийн алдагдлыг арилгадаг. Үр дүн нь өндөр үр ашигтай эрчим хүчний дамжуулалт бөгөөд ихэвчлэн 95% -иас давдаг. Гэсэн хэдий ч энэхүү хуваалцсан лавлах цэг нь оролтын автобус дээрх газрын дуу чимээ, хүчдэлийн хэлбэлзэл нь гаралтын хэлхээнд шууд холбогдоно гэсэн үг юм.

Хязгаарлалт ба аюулгүй байдлын хязгаарлалт

Гальваник тусгаарлах хаалт байхгүй тул тусгаарлагдаагүй хувиргагч нь доод урсгалын мэдрэмтгий микропроцессоруудыг хүнд өндөр хүчдэлийн оролтын түр зуурын үйл явц эсвэл эвдрэлийн нөхцлөөс хамгаалж чадахгүй. Хэрэв анхдагч шилжүүлэгч транзистор богино залгааны төлөвт бүтэлгүйтвэл оролтын хүчдэл бүхэлдээ гаралтын ачаалал руу шууд хаягдаж, холбогдсон төхөөрөмжүүдийг устгаж болзошгүй. Тиймээс эдгээр хөрвүүлэгчийг үндсэндээ цахилгаан тэжээлийн үндсэн эх үүсвэр нь хувьсах гүйдлийн сүлжээнээс тусгаарлагдсан, харьцангуй тогтвортой орчинд ашигладаг.

Газрын давталтын эмзэг байдал

Хамтарсан газрын чухал хязгаарлалт нь газрын гогцоо үүсэх боломж юм. Олон төхөөрөмж өөр өөр потенциалтай газардуулгын цэгүүдэд холбогдсон үед газардуулга буцах замаар санамсаргүй гүйдэл урсаж болно. Энэ нь цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо (EMI) болон дохионы гажуудал үүсгэдэг. Тусгаарлагдаагүй модулиудыг байрлуулахдаа эдгээр асуудлыг багасгахын тулд инженерүүд ПХБ-ийн нарийн зохион байгуулалтын техник, нэг цэгийн газардуулгын стратегийг ашиглах ёстой.

Хүснэгт 1: 12V/24V/48V систем дэх нийтлэг газар ба гальваник тусгаарлалт

Бак, Өсгөх, Бак-Өсгөх: 12V/24V/48V алхамыг зөв сонгох

үндсэн функцууд нь Тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдэлтэй гүйдлийн хөрвүүлэгчдийн 12V, 24V, 48V үйлдвэрлэлийн тогтмол гүйдлийн автобусны хүчдэлийн түвшинг удирдах тусгай сэлгэн залгах топологи дээр суурилдаг.

Доошоо (Бак) хувиргагчид

Бак хөрвүүлэгч нь зөвхөн оролтын хүчдэлийг бага гаралтын хүчдэл болгон бууруулах зориулалттай. Жишээлбэл, 24V-ийн үйлдвэрлэлийн автобусыг тогтвортой 12V эсвэл 5V-д шилжүүлж, тэжээлийн логик хянагч руу шилжүүлнэ. Энэ нь шилжүүлэгч транзистор, диод (эсвэл синхрон Шулуутгагч), индуктор, конденсаторыг ашигладаг. Энэ нь импульсээр гүйдэл татдаг боловч индуктороор тасралтгүй гүйдэл дамжуулдаг тул өндөр үр ашигтай бөгөөд гаралтын хүчдэлийн долгионыг хамгийн бага үүсгэдэг тул мэдрэмтгий микроконтроллеруудыг тэжээхэд тохиромжтой.

Step-up (Өсгөх) хувиргагчид

Үүний эсрэгээр, өсгөгч хувиргагч нь бага оролтын хүчдэлийг илүү өндөр гаралтын хүчдэлд хүргэдэг. Энэ нь 12V батерейны систем нь 24V эсвэл 48V мэдрэгчийн сүлжээ эсвэл идэвхжүүлэгчийн массивыг тэжээх ёстой програмуудад маш чухал юм. Өргөтгөх топологи нь унтраалга асаалттай байх үед индукторт энергийг хуримтлуулж, дараа нь оролтын хүчдэлийн хамт унтарсан үед ачаалалд хүргэдэг. Гаралтын гүйдлийн тасалдалтай шинж чанараас шалтгаалан өсгөгч хувиргагчид ихэвчлэн хүчдэлийн долгионыг жигд болгохын тулд илүү том гаралтын конденсаторуудыг шаарддаг.

Buck-Boost зохицуулагчид

Оролтын хүчдэл зорилтот гаралтын хэмжээнээс дээш эсвэл доогуур хэлбэлзэхээс үл хамааран гаралтын хүчдэлийг зохицуулах замаар хамгийн дээд уян хатан байдлыг хангадаг. Энэ нь батерейгаар ажилладаг системд онцгой ач холбогдолтой бөгөөд батерейны хүчдэл бүрэн цэнэглэгдсэн үед өндөр эхэлдэг (жишээ нь, 14V) боловч цэнэгээ алдах үед (жишээ нь, 9V) мэдэгдэхүйц буурдаг. Хэрэв шаардлагатай гаралт нь тогтмол 12 В бол 'бак-өсгөх' топологи нь хүчдэлийг бууруулахаас түүнийг нэмэгдүүлэх хүртэл тасралтгүй шилжиж, холбогдсон ачааллын тасралтгүй ажиллагааг хангана.

Хүснэгт 2: 12V/24V/48V автобустай харьцуулахад Бак, Өсөлт, Бак-Өсгөлт

12 В-ыг тэжээх 24V төмөр замын хувьд, a 1.5А-аас 100А хүртэлх 24V-ээс 12V-оос доош буулгах нэгж нь топологийг өөрчлөхгүйгээр гүйдлийн бүх хүрээг хамардаг бол 48V-ийн автобус нь өөр эргэлтийн харьцаатай ижил хэлхээг ашигладаг.

Аж үйлдвэрийн автобусанд тусгаарлагдаагүй модулийг хэрхэн сонгох вэ

нэгтгэх нь үндсэн хүчдэлийн хувиргалтаас гадна цахилгаан болон механик үзүүлэлтүүдийг нарийн үнэлэхийг шаарддаг. Тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдлийн тэжээлийн модулийг үйлдвэрлэлийн хатуу орчинд

Үр ашгийн муруйг үнэлэх

Үр ашиг нь статик тоо биш; Энэ нь оролтын хүчдэл ба ачааллын гүйдлийн дагуу динамикаар өөрчлөгддөг. Модуль сонгохдоо мэдээллийн хуудсанд заасан үр ашгийн муруйг сайтар нягталж үзээрэй. Өндөр чанартай хөрвүүлэгч нь ачааллын өргөн хүрээнд 90% -иас дээш үр ашгийг хадгалах ёстой, ихэвчлэн дээд хүчин чадлын 20% -иас 100% хүртэл байдаг. Хөнгөн ачаалалд үр ашиг муутай байх нь зогсолтын горимд удаан хугацаагаар ажилладаг системд хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй дулааны алдагдалд хүргэдэг.

Дулааны менежмент ба орчны температур

Тэдгээр нь маш авсаархан тул тусгаарлагдаагүй хувиргагч нь эрчим хүчний өндөр нягтралтай тул дулааны менежментийг чухал болгодог. Суурилуулалтын орчны орчны хамгийн их температурыг (жишээ нь, агааржуулалтгүй хяналтын кабинет дотор) тодорхойлж, модулийн дулааны бууралтын муруйгаас лавлана уу. Хөрвүүлэгч нь шаардлагатай тасралтгүй гүйдлийг хамгийн дээд аюулгүй ажиллагааны холболтын температураас хэтрүүлэхгүйгээр өгч чадах эсэхийг шалгаарай, энэ нь ихэвчлэн саванд хийх эсвэл гаднаас дулаан шингээх шаардлагатай болдог.

Динамик ачааллын хариу үйлдэл

Соленоид, мотор эсвэл өндөр хурдны реле зэрэг үйлдвэрлэлийн ачаалал нь одоогийн эрэлтийн огцом өсөлтийг ихэвчлэн харуулдаг. Хөрвүүлэгчийн динамик ачааллын хариу үйлдэл (эсвэл түр зуурын хариу) нь ачааллын гэнэтийн алхмаас мэдэгдэхүйц хэтрүүлэх, дутуу гарахгүйгээр гаралтын хүчдэл хэр хурдан сэргэхийг тодорхойлдог. Шуурхай түр зуурын хариу үйлдэл нь ижил тэжээлийн автобусыг хуваалцдаг PLC болон автоматжуулалтын хянагчдад логик дахин тохируулах эсвэл тогтворгүй үйлдлээс урьдчилан сэргийлэхэд маш чухал юм.

48 В-ын багц нь 12 В-ын идэвхжүүлэгчийг тэжээх шаардлагатай бол, a 100А хүртэл үнэлэгдсэн 48V-ээс 12V-оос доош буулгах модуль нь эхлээд уналтын муруй, хоёрдугаарт оргил гүйдлийн хэмжээнээс хамаарна.

Дүгнэлт

байрлуулах нь Тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдлийн хувиргагчийг тогтсон, бага хүчдэлийн цахилгаан байгууламжид өндөр үр ашигтай хүчдэлийн зохицуулалтыг бий болгох үр дүнтэй стратеги юм. Нийтлэг үндэслэлийн хязгаарлалтыг ойлгож, тохирох бак эсвэл өсгөлтийн топологийг сонгож, дулааны болон динамик ачааллын параметрүүдийг нарийн үнэлснээр инженерүүд 12V, 24V, 48V-ийн хүчирхэг түгээх сүлжээг зохион бүтээх боломжтой.

Дараагийн алхам бол тооцоолохын оронд хэмжих явдал юм: ачааллын дор модулийн терминал дээрх автобусны хүчдэлийг бүртгэж, хамгийн халуун цагт кабинетийн орчныг тэмдэглэж, төмөр замд харагдах хамгийн том ачааллын алхамыг тэмдэглэ. Нэг хэсгийг Монголбанкинд хүлээлгэн өгөхөөс өмнө тоо бүрийг бууралтын муруй болон түр зуурын хариу графиктай харьцуул.

Системийнхээ эрчим хүчний үр ашгийг оновчтой болгоход бэлэн үү? Найдвартай, авсаархан хүчдэл хувиргах шийдлүүдийг авахын тулд манай Тусгаарлагдаагүй Бак DC-DC хувиргагчдыг судалж , эсвэл харьцуулж үзээрэй. boost-buck муж . оролт нь гаралтын дээр болон доор хэлбэлздэг

Түгээмэл асуултууд

А: Тусгаарлагдаагүй тогтмол гүйдлийн хувиргагчийг юунд ашигладаг вэ?

Хариулт: Энэ нь нэг тогтмол гүйдлийн автобусны түвшинг нөгөө рүү хөрвүүлдэг бөгөөд энэ нь дундын сөрөг төмөр замыг хадгалдаг тул аль хэдийн тусгаарлагдсан урд хэсэгтэй тоног төхөөрөмж доторх шат дамжлагыг багасгах, нэмэгдүүлэх үүрэгт тохирно. Ердийн хэрэглээ нь 48V-ээс 12V-ийн логик төмөр зам, 12V-оос 24V-ийн идэвхжүүлэгчийн хангамж, батерейгаар ажилладаг багаж хэрэгсэл юм.

Асуулт: Оронд нь тусгаарлагдсан хөрвүүлэгчийг хэзээ сонгох вэ?

Хариулт: Ачаалал нь хүнд хүрэх үед, газардуулсан хоёр кабинетийг холбох шаардлагатай үед эсвэл оролт нь гаралтад хүрэхгүй байх ёстой том шилжилтийг хийх боломжтой үед тусгаарлалтыг сонгоно уу. Тусгаарлагдаагүй модуль нь богино холболттой шилжүүлэгчийг шууд дамжуулдаг тул хаалт нь гэмтлийн энергийг хязгаарладаг.

Асуулт: 12V зай нь тусгаарлагдаагүй модультай 24V ачааллыг ажиллуулж чадах уу?

Хариулт: Тийм ээ, өргөлтийн топологитой. 12V-оос 24V хүртэл өсгөх шат нь батерейны төмөр замыг дээш авч, батарей унах үед зохицуулалтыг барьдаг боловч оролтын гүйдэл нь өсөлтийн харьцаатай пропорциональ өсдөг тул тэжээлийн утас нь тухайн өндөр гүйдлийн хэмжээтэй байх ёстой.

А: Хөнгөн ачааллын үед үр ашиг яагаад буурдаг вэ?

Х: Гаралтын чадал буурах үед сэлгэн залгах болон үндсэн алдагдал бараг тогтмол хэвээр байх тул 10% - 20% ачаалалтай үед харьцаа мууддаг. Удаан хугацаанд сул зогсолт хийдэг системийг зөвхөн бүрэн нэрлэсэн гаралтын үед бус зогсолтын гүйдлийн ойролцоо үр ашгийн муруйгаар шалгах хэрэгтэй.

Асуулт: Хоёр кабинетийн хоорондох газрын гогцооноос хэрхэн зайлсхийх вэ?

Х: Кабинет бүрийг өөрийн хөрвүүлэгчээс тэжээж, нэг холбох цэгийг хадгалдаг тул буцах гүйдэл нь дохионы газартай замыг хуваалцахгүй. Хоёр үндэслэл нийлэх ёстой бол a Хөвөгч гаралтын талтай 13.8V төмөр замд зориулсан IP68 өсгөх модуль нь гогцоог бүхэлд нь арилгадаг.