Существует несколько специальных типов трансформаторов, которые похожи на наиболее распространенные типы трансформаторов, но имеют специальные характеристики для конкретных приложений. Трансформаторы цепи управления (они же регулировочные трансформаторы, управляющие трансформаторы) используются для обеспечения низковольтным питанием систем и устройств управления.
Импульсные преобразователи энергии широко используются в электронных устройствах во многих секторах, включая промышленный, коммерческий, коммунальный и потребительский рынки. Для маломощных приложений, основанных на преобразовании постоянного тока в постоянный (DC/DC), большинство современных преобразований энергии выполняется с использованием трех основных типов преобразователей мощности: понижающего, повышающего и понижающе-повышающего.
Понижающе-повышающие преобразователи (Buck-Boost) позволяют повышать или понижать напряжение с помощью одной и той же схемы в зависимости от конкретного применения. Читайте дальше, чтобы узнать больше об основах работы понижающе-повышающих преобразователей и о том, как они работают.
DC/DC преобразователи (преобразователи постоянного тока в постоянный) используются в самых разных системах в нашей повседневной жизни. Основная цель этих преобразователей – повышать или понижать напряжение постоянного тока в зависимости от приложения, обеспечивая при этом регулирование (стабилизацию) напряжения.
Базовая форма линейного понижающего устройства может быть реализована с использованием резистора в качестве делителя напряжения вместе с диодом для стабилизации полученного напряжения. Однако такая установка приведет к рассеиванию тепла, что в результате приведет к значительным потерям энергии. Поскольку мощность является решающим критерием в различных электронных конструкциях, широко используются понижающие (в англоязычной литературе Buck или Step-Down) стабилизаторы. В данном материале вы узнаете об основах понижающих преобразователей и о том, как они работают.
Мы все, должно быть, видели и использовали цилиндрическое устройство, называемое реостатом, при проведении экспериментов в лаборатории физики. Но мы никогда особо не вникали в его технические детали.
Реостат представляет собой тип переменного резистора, сопротивление которого можно изменять с целью изменения количества электрического тока, протекающего через электрическую цепь. Обычно доступные резисторы имеют фиксированное значение и используются для ограничения меньших значений электрического тока. Реостат используется для изменения более высоких значений электрического тока.
Двигатели переменного тока широко распространены в промышленности – они легко управляются частотно-регулируемым приводом и не требуют обслуживания, которое требуется для щеток постоянного тока. Так почему же двигатели постоянного тока все еще используются в определенных областях?
Индуктивные нагрузки, такие как соленоиды и контакторы, могут вызвать искрение и сбои в электромеханических коммутационных устройствах, вызывая дорогостоящие простои. Впрочем, на это есть решение, и оно дешевле, чем вы думаете.
Представьте себе сценарий, в котором плата релейных выходов ПЛК используется для управления соленоидами постоянного тока для больших гидравлических цилиндров. Каждые несколько месяцев карта выходит из строя, что приводит к простоям и ненужным затратам на замену релейных карт. С этим что-то нужно делать.
Синусоидальное напряжение представляет собой гладкую форму волны, которая колеблется (периодически перемещается выше и ниже нуля). Такой тип сигнала часто встречается в природе, например, он характеризует ветер, звук и свет. Переменный ток или напряжение, изменяющиеся таким образом, также могут быть представлены синусоидой. Она показывает, как амплитуда переменного напряжения изменяется со временем. Мощность переменного тока представлена графически в виде синусоидального сигнала.
Известно, что полупроводники с широкой запрещенной зоной, такие как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), обеспечивают превосходные характеристики по сравнению с кремнием. К ним относятся более высокий КПД, более высокая частота переключения, более высокая рабочая температура и более высокое рабочее напряжение.
В современных электронных системах требуются высокие частоты переключения для достижения соответствующего высокого КПД. Силовые полевые МОП-транзисторы (MOSFET) являются важным компонентом в энергоемких приложениях. Они имеют относительно низкий заряд затвора, что делает их хорошо подходящими для случаев использования в силовой электронике со средней и высокой мощностью. Этот более низкий заряд затвора снижает требования к управляющему току, обеспечивая высокие частоты и более высокий КПД.
В этой статье рассматриваются преимущества полевых МОП-транзисторов средней мощности в различных приложениях, их ограничения и соображения по выбору.
Полупроводниковые материалы с широкой запрещенной зоной позволяют создавать более компактные, быстрые и надежные силовые электронные компоненты. Как правило, они более эффективны, чем их аналоги на основе кремния. Их характеристики приводят к снижению веса, объема и стоимости оборудования в широком диапазоне энергетических приложений. Эти возможности способствуют значительной экономии энергии в промышленности и бытовых приборах. Они также помогают ускорить распространение электромобилей и энергетических элементов и помогают интегрировать возобновляемые источники энергии в электрическую сеть.
