цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Емкостная изоляция переменного напряжения вместо индуктивной (трансформаторной)



Емкостная изоляция переменного напряжения вместо индуктивной (трансформаторной)

Автор: Mike(admin) от 21-08-2024, 03:55

Мы представляем небольшую компактную схему, которая обеспечивает полную изоляцию, а также преобразует сетевое напряжение в изолированное напряжение постоянного тока.


Емкостная изоляция переменного напряжения вместо индуктивной (трансформаторной)

Схема спроектирована так, чтобы функционировать аналогично трансформатору с соотношением 1:1 в сочетании с выпрямлением и емкостным сглаживанием, обеспечивая изоляцию за счет своей конфигурации.


Емкостная изоляция переменного напряжения вместо индуктивной (трансформаторной)

Сигнал переменного тока сначала преобразуется в постоянный с помощью мостового выпрямителя (D1). Этот выпрямитель обеспечивает преобразование входного переменного тока в выходной постоянный ток. Затем заряд передается через последовательность конденсаторов и пар транзисторов, эффективно изолируя вход от выхода на каждом каскаде. Каждая пара транзисторов действует как управляемый переключатель, обеспечивая поэтапную передачу заряда, сохраняя изоляцию. Конденсаторы накапливают заряд и сглаживают сигнал постоянного тока, в то время как транзисторы контролируют передачу заряда от одного каскада к другому, обеспечивая изоляцию, аналогичную той, которую обеспечивает трансформатор в контексте передачи энергии.


В традиционном трансформаторе гальваническая развязка достигается за счет индуктивной связи первичной и вторичной обмоток без прямого электрического соединения. В этой схеме изоляция достигается за счет управляемого переключения, обеспечиваемого транзисторами.


Емкостная изоляция переменного напряжения вместо индуктивной (трансформаторной)

Каждый каскад (емкостной и коммутационный) изолирует предыдущий каскад от следующего, эффективно разрывая любой прямой электрический путь и обеспечивая своего рода гальваническую изоляцию. Входной переменный ток выпрямляется и первоначально сглаживается первым конденсатором. Перенос заряда через пары транзисторов в соответствии со следующим принципом:


  • Пара транзисторов 1: переносит заряд от начального сглаживающего конденсатора (конденсатор 1) к конденсатору 2, изолируя вход от первого каскада (изоляция)
  • Пара транзисторов 2: переносит заряд от конденсатора 2 к конденсатору 3, дополнительно изолируя предыдущий каскад
  • Пара транзисторов 3: переносит заряд от конденсатора 3 к конденсатору 4, обеспечивая финальную стадию изоляции

Окончательный сглаженный и изолированный выход постоянного тока доступен на последнем конденсаторе (конденсаторе 4), и его напряжение можно контролировать с помощью подключенного измерителя.


Хотя в схеме не используются традиционные трансформаторы или оптопары, гальваническая развязка достигается за счет последовательной емкостной зарядки и управляемого переключения транзисторов. Этот метод можно эффективно смоделировать как трансформатор с соотношением сторон 1:1 в сочетании с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами, обеспечивающими как преобразование напряжения, так и изоляцию.




© digitrode.ru


Теги: изолятор




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий