مع النضج المستمر لتحويل تكنولوجيا إمداد الطاقة ، تم توسيع مجالات تطبيقها بشكل أكبر. بالمقارنة مع مزود الطاقة المنظم المستمر من السلسلة التقليدية ، فقد تم تحسين مصدر طاقة التبديل بشكل كبير من حيث الكفاءة والتلوث الكهرومغناطيسي والحجم والموثوقية. من ناحية أخرى ، فإن أحدث أجهزة إرسال البث FM ذات الحالة الصلبة لها متطلبات أعلى وأعلى لإمداد الطاقة ، في حين أن نضج تبديل تكنولوجيا إمداد الطاقة ، والتحديث المستمر للمكونات ، وتطبيق رقائق التحكم عالية الموثوقية يمكن أن تلبي تمامًا متطلبات أجهزة إرسال البث FM. حاليًا ، تستخدم مكونات مثل المثيرات ومضخمات الطاقة في مرسلات بث FM ذات الحالة الصلبة بشكل عام تبديل إمدادات الطاقة كدعم للطاقة. وضع التحكم الرقمي والإدارة في المستقبل متطلبات أعلى لتبديل إمدادات الطاقة. سيكون الاتجاه الذكي والرقمي والصغير الحجم والموثوقية العالية هو اتجاه تطوير تبديل إمدادات الطاقة لأجهزة إرسال بث FM.
تحويل امدادات الطاقة
مصدر الطاقة هو قلب الطاقة لجهاز إرسال البث FM بأكمله. مع الأخذ في الاعتبار التوافق الكهرومغناطيسي بين المعدات المختلفة في غرفة الإرسال ، والكفاءة الإجمالية لجهاز الإرسال ، وموثوقية مصدر الطاقة والصيانة اليومية ، فإن تبديل إمدادات الطاقة هي بلا شك أفضل خيار لإمداد الطاقة لبث FM ذي الحالة الصلبة المرسلات. تنعكس الخصائص الممتازة لتحويل مصدر الطاقة بشكل أساسي في الجوانب التالية. أولاً: حجم أصغر. يمكن دمجها وتجميعها مع مضخم الطاقة. تردد التبديل الذي يبلغ عدة مئات من kHz يقلل من حجم مكون مقاومة المرشح ، مما يقلل من وزن وحجم جهاز الإرسال ، وهو مناسب للنقل والصيانة اليومية. ثانياً: كفاءة أعلى. بما في ذلك تطبيق الأجهزة الجديدة مثل أنبوب تبديل الطاقة MOSFET ، تعد تقنية التبديل الخاصة بتبديل طبولوجيا إمداد الطاقة متعددة الدوائر ضمانًا مهمًا لتقليل الخسائر وتحسين كفاءة نظام إمداد الطاقة. ثالثًا: تلوث كهرومغناطيسي أقل. تعد دائرة مرشح التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ودائرة الامتصاص عالية الارتفاع ذات الصلة في مصدر طاقة المرسل ضمانات مهمة للتوافقيات الحالية لمصدر الطاقة لتلبية المتطلبات. لا يمكنها فقط تحسين خصائص الحمل لمصدر الطاقة لشبكة الطاقة ، ولكن أيضًا تقليل التأثير الخطير على شبكة الطاقة. يمكن أن يقلل التلوث أيضًا من التداخل التوافقي مع معدات الشبكة الأخرى. رابعًا: تم تحسين الموثوقية بشكل أكبر. يمكن لمجموعة متنوعة من تدابير الحماية ضد الصواعق أو الحث أو الجهد الزائد المضاد ، واستخدام لوحات الدوائر المطبوعة المغلفة بثلاث مواد مضادة للطلاء (مضاد للرطوبة ، ومضاد للملح ، ومضاد للعفن) أن يقلل من احتمالية الفشل.
تبديل تطبيق امدادات الطاقة
تبديل مصدر الطاقة هو شكل من أشكال إمداد الطاقة حيث يتم التحكم في أنبوب مفتاح الطاقة بشكل مستمر عند تردد معين للتشغيل المتقطع ، بحيث يمكنه توفير الطاقة للمحول أو التحميل من خلال عناصر تخزين الطاقة (مثل المحاثات والمكثفات) . طالما تم تغيير دورة العمل أو تردد التبديل أو الطور النسبي ، يمكن التحكم في متوسط جهد الخرج أو التيار. يتراوح تردد تبديل مصدر طاقة التبديل من 20 كيلو هرتز إلى عدة ميجاهرتز. في مناسبات العمل التي تكون فيها طاقة مصدر الطاقة أكبر من 90 واط ، يعتمد مصدر طاقة التحويل عادةً طريقة تحويل على مرحلتين. أي أن تصحيح عامل الطاقة (PFC) يتحكم في المحول ومحول DC / DC. على وجه الخصوص ، يجب أن نذكر هنا دائرة تصحيح معامل القدرة. تم ضبطه لضمان عمل جهد الدخل والتيار في نفس المرحلة. نتيجة لذلك ، يقترب عامل الطاقة من 1 ، ويتم تحويل جميع الطاقة الظاهرة إلى طاقة نشطة ، وتحسين كفاءة النظام. إذا لم تكن هناك دائرة تصحيح PFC ، فسيتم إدخال تيار الإدخال في مصدر طاقة التبديل في شكل عرض نبضي ضيق ونبضة قيمة ذروة عالية ، مما يتسبب في مكونات التداخل التوافقي الخطيرة. لا توفر هذه المكونات التوافقية أي طاقة للحمل فحسب ، بل تؤدي أيضًا إلى تسخين المحول والمعدات الأخرى. دوائر تصحيح عامل القدرة مقسمة إلى نوعين ، نشط وسلبي. تستخدم معظم إمدادات الطاقة التحويلية لأجهزة إرسال البث FM دوائر تصحيح عامل القدرة النشطة ، والتي تتكون من محول AC / DC مع تصحيح عامل الطاقة النشط ومحول DC / DC مستقل. يشتمل محول التيار المتردد / التيار المستمر بشكل أساسي على: مرشح EMI ، ودائرة البداية البطيئة ، ومقوم الجسر ، ووحدة التحكم PFC ، ودائرة محرك الطاقة ودائرة المحول (تتكون من مفتاح الطاقة MOSFET ، ومحث تخزين الطاقة L ، ومعدل الاسترداد السريع الثنائي ومكثف المرشح والتكوين الآخر.
يتم تمرير مدخل التيار المتردد عبر دائرة مرشح EMI لتصفية إشارات التداخل الكهرومغناطيسي التفاضلية والشائعة ، ثم إدخالها إلى دائرة البداية البطيئة ، وبعد تأخير ، يتم إضافة الجهد الكامل إلى دائرة مقوم الجسر ، والإخراج DC يتم توفير الجهد للتيار الكهربائي MOSFET. بالوعة. وحدة التحكم PFC عبارة عن دائرة تتكون من رقاقة تحكم في عامل الطاقة LT8 ذات 1249 سنون وعدد أقل من المكونات الطرفية. يخرج الدبوس الثامن إشارة محرك بتردد تحويل يبلغ 8 كيلو هرتز ، تتم إضافته إلى بوابة مفتاح الطاقة MOSFET عبر دائرة القيادة ، ويبدأ محول MOSFET في التشغيل والإيقاف مع دورة عمل معينة ، ويخرج المطلوب الجهد DC. تحتوي الرقاقة المتكاملة LT100 التي تنتجها Linear Technology على مذبذبات مدمجة ومضاعفات التيار ومضخمات التيار ومضخمات جهد الخطأ ومقارنات الجهد ومصادر الجهد المرجعي. من خلال حساب متوسط تيار تعديل عرض النبضة عالي التردد المحدد ، يمكن أن يحقق LT1249 أقل تشوه ممكن للتيار ، ويمكن أن يعمل في أوضاع تشغيل مستمرة وغير مستمرة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لمضاعف التيار المدمج الذي يقوم بتربيع التيار من مضخم جهد الخطأ أن يقلل من كسب التيار المتردد عند الحمل الخفيف ، وبالتالي الحفاظ على تشويه التيار المنخفض واستقرار النظام العالي. تستخرج وحدة التحكم PFC إشارات الاستشعار من مقوم الجسر والمحول ومقاومة الاستشعار بينهما لتنفيذ وظائف حماية متعددة ، مثل الحد الأقصى للتيار وحماية الجهد الزائد.
وهي تتألف بشكل أساسي من محول التبديل وأنبوب تبديل الطاقة MOSFET ومكونات المقوم ودائرة الاستشعار (بما في ذلك أخذ عينات الجهد والتيار ودرجة الحرارة) ومصدر الطاقة الإضافي ووحدة التحكم UC3843PWM ودائرة القيادة ذات الصلة. يضاف إدخال جهد التيار المستمر من المرحلة السابقة إلى استنزاف مفتاح الطاقة المتوازي MOSFET ، ويتم توفير مدخل البوابة بواسطة دائرة القيادة بواسطة إشارة تبديل التردد المحددة في شريحة التحكم UC3843. بعد زيادة الجهد بواسطة محول التبديل ، يتم الحصول على جهد التيار المستمر المطلوب عن طريق التصحيح والتصفية. رقاقة التحكم UC3843 عبارة عن منظم تحكم في الوضع الحالي PWM. تتميز بخصائص محول DC / DC المحسن ، تيار بدء منخفض ، تعويض تلقائي للأمام ، حد التيار ، قفل الجهد المنخفض ، قمع النبض ، محرك التيار العالي وتردد تبديل يصل إلى 500 كيلو هرتز. من تحليل الدائرة الداخلية لـ UC3843 ، تتم معالجة الإشارة المرجعية الداخلية وقيمة أخذ عينات الجهد للمحول الثانوي بعد التصحيح والتصفية في مضخم الخطأ. يتم إدخال جهد الخطأ المعالج والجهد الذي تشكله مقاومة الإحساس في مقارنة PWM ، ويكون ناتجها بنفس طريقة إشارة الساعة. يتم تنفيذ معالجة شكل الموجة في دائرة الزناد ، وأخيراً يتم إخراج إشارة تردد التبديل بنفس التردد مثل تردد الساعة.
مناقشة القضايا ذات الصلة في التطبيقات العملية
تبديل مصدر الطاقة لديه فرصة أكبر للفشل أثناء استخدام مرسلات بث FM لأسباب مختلفة. العوامل البيئية (مثل التهوية ودرجة الحرارة والرطوبة) في غرفة الإرسال ، ومشاكل الحماية من الصواعق في خزانة التحكم في الطاقة ، وتبديل مصدر الطاقة نفسه ، ومشاكل التصميم والجهاز ، ومشاكل سوء تشغيل الموظفين ، كلها مخاطر خفية من الفشل. إذا كنت تريد أن تعمل المعدات بشكل طبيعي ، بالإضافة إلى إتقان المعرفة المهنية اللازمة ، فإن التراكم المستمر للخبرة ضروري أيضًا. غالبًا ما يمكن تقليل معدل الفشل من خلال مراقبة وتحليل عرض الخطأ لدائرة الحماية الإضافية المدمجة في مصدر طاقة التحويل. يستخدم مصدر طاقة التحويل مكثف تخزين طاقة كبير السعة ، والذي يولد تيارًا كبيرًا نسبيًا أثناء التشغيل ، بحيث يتم إيقاف تشغيل أنبوب التبديل عندما يكون جهد التيار المتردد قريبًا من قيمة الذروة. يمكن أن يؤدي التغيير الفوري لجهد التيار المتردد إلى نفس النتيجة. لذلك ، في الدائرة الفعلية لمصدر طاقة التبديل ، غالبًا ما يتم استخدام الثرمستور بخصائص درجة الحرارة السلبية في سلسلة أمام كتلة مقوم الجسر. عندما يكون مفتاح الطاقة مغلقًا ، يكون للثرمستور درجة حرارة منخفضة وحالة مقاومة عالية ، ويتم قمع تيار التدفق. مع ارتفاع درجة حرارة الثرمستور مع تدفق التيار ، تنخفض المقاومة إلى الصفر ، ويضاف جهد الدخل الكامل إلى الحمل. ومع ذلك ، فإن آلية الحماية الأساسية هذه غير كافية إلى حد ما في الاستخدام الفعلي. إذا تم إيقاف تشغيل مفتاح الطاقة لبضع ثوان ثم أغلق مرة أخرى ، فلن يكون لدى الثرمستور الوقت الكافي ليبرد. في هذا الوقت ، سيولد جهد التيار المتردد المدخل بسعة قريبة من قيمة الذروة تيارًا أكبر من المعتاد. ينتج التيار جهدًا أعلى من 6 فولت على مقاوم الإحساس ، ولأن شريحة LT1249 لم يتم تشغيلها ، فلا يمكنها أن تلعب دورًا وقائيًا. هذا هو السبب المباشر لانهيار وتلف ماس كهربائى لمفتاح الطاقة MOSFET. تم تأكيد ذلك في انقطاع التيار الكهربائي للعديد من أجهزة الإرسال اللاسلكي بسبب العواصف الشديدة وكوارث الأمطار في داليان في بداية العام.
يمكن أن يمتص المكثف المتصل بالتوازي عند طرفي دخل دائرة التيار المتردد أيضًا الاندفاعات الكهربائية. في حالة عدم تغير درجة الحرارة المحيطة ، تقل مقاومة المكثف بشكل حاد مع زيادة الجهد المطبق. لذلك ، لها تأثير كبير على امتصاص العواصف. من أجل منع زيادة الجهد الناتج عن تبديل مصدر الطاقة لمضخم الطاقة ، يتم توصيل مكثف بين خطوط الطاقة لحماية معدات إمداد الطاقة.
سلك التأريض هو أبسط وأبسط إجراء أمان. تم توصيل الخزانة وغطاء صندوق مضخم الطاقة وغطاء مصدر الطاقة ولوحة وباب جهاز الإرسال ببعضها البعض وتوصيلها بالطرف الأرضي لجهاز الإرسال. بعد تثبيت جهاز الإرسال في مكانه ، يجب توصيل الطرف الأرضي للوحدة (الموجود في جزء مصدر الطاقة بجهاز الإرسال) ببعضه البعض. ترتبط الزوايا الموجودة على اللوحة السفلية بشكل موثوق بأرض غرفة الماكينة لتجنب وقوع حوادث مؤسفة بسبب التسرب الكهربائي. في الوقت نفسه ، يُطلب أيضًا تأريض كل نقطة في الدائرة التي تتطلب التأريض ، وذلك لضمان أن التيار الذي يحتاج إلى التأريض والتيار عالي التردد المتسرب بواسطة المرسل يمكن أن يتدفق بسلاسة إلى الأرض.
وفي الختام
على الرغم من أن مصدر طاقة التبديل يحتوي على مجموعة متنوعة من مجموعات طوبولوجيا الدائرة ، إلا أن هناك خيارات مختلفة بسبب مناسبات مختلفة مثل أنواع الأحمال ومتطلبات الطاقة وطرق التحكم وما إلى ذلك ، ولكن وحدة التحكم PFC ووحدة التحكم PWM في مصدر طاقة التبديل هما النواة ، وهو جهاز إرسال البث بتعديل التردد. ضمان مهم لجودة إرسال الإشارات وبثها. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء استخدام المعدات ، من الضروري الفهم الكامل لحالة العمل وظواهر الفشل للمعدات ، وتجميع الخبرات والدروس باستمرار. سيساعد ذلك في فهم خصائص فشل تبديل مصدر الطاقة ، وتحسين مستوى صيانة جهاز إرسال راديو FM ، والتأكد من أن الجهاز في حالة عمل عادية. .
لدينا غيرها من المنتجات:
