כל ממיר מתח הוא מכשיר חשמלי או אלקטרוני המסוגל לשנות את ערכו בערך הנדרש. מכשיר זה מבוקש במיוחד במצבים בהם יש צורך לחבר עומס עם דירוג מתח שונה לרשת. יתר על כן, הם לא יכולים רק להוריד את הערך של פרמטר זה, אלא גם להגדיל אותו.
עקרון הפעולה
הדרישה העיקרית שקובעת את עקרון הפעולה של ממירי מתח היא היכולת להעביר כוח שימושי לפלט במינימום הפסדים (כדי להבטיח יעילות מירבית). לשם כך, הם משתמשים לעתים קרובות במודולים חסכוניים מבחינת הפסדים, למשל, ממירים אלקטרוניים. ממיר מתח חשמלי שנבנה על פי מעגל שנאי הוא הנוח ביותר לשקול את עיקרון הפעולה. תמצית תפקודה היא כדלקמן:
- בכניסה של המכשיר, הפוטנציאל מגיע מגנרטור מתח לסירוגין או ממקור זרם דומה;
- אות הדומה בצורתו מוסר מפלט השנאי (מהסלילה המשנית שלו);
- במידת הצורך, מתח הפלט לסירוגין מתוקן תחילה על ידי חסימת דיודה מיוחדת, ואז מייצב.
קשה מאוד להשיג את היעילות הרצויה ממעגל כזה, מכיוון שחלק מההספק המועבר הולך לאיבוד בסבבי השנאי (בגלל פיזור תרמי).
בכדי להשיג יעילות גבוהה מהמכשיר, מותקנות ערכות מפתח הפועלות במצב חסכוני בפלט השנאי. כאשר הם עובדים, בהתבסס על מעבר במהירות גבוהה של טרנזיסטורים מסגורים לפתוחים, הפסדי החשמל בסלילים מופחתים משמעותית.
בממירי מתח המיועדים לעבוד עם מקורות כוח בעלי מתח גבוה, משתמשים באופן מסורתי בתופעה של אינדוקציה עצמית. זה מיושם בליבות פריט פלט עם הפרעה חדה של הזרם בפיתול העיקרי. כל אותם טרנזיסטורים משמשים כקוצץ כזה, ואז מתקן מתח הדופק שמתקבל ביציאה. תוכניות כאלה מאפשרות להשיג פוטנציאלים גדולים בסדר גודל של כמה עשרות קילוואט. הם משמשים במעגלי חשמל של צינורות קרני קתודה מיושנים כבר, כמו גם בצינורות תמונות טלוויזיה. במקרה זה, ניתן להשיג יעילות טובה (עד 80%).
תחומי שימוש
היקף ממירי מתח רב-אזוריים הוא נרחב מאוד. הם משמשים באופן מסורתי למטרות הבאות:
- במכשירים ליניאריים להפצה והעברת חשמל;
- לביצוע פעולות טכנולוגיות קריטיות כמו ריתוך, טיפול בחום וכדומה;
- במידת הצורך, ספק כוח של מעגלי עומס בתחומי טכנולוגיה שונים.
במקרה הראשון, ה- EMF שנוצר בתחנות כוח מוגדל בעזרת מכשירים אלה מ 6-24 קילוואט ל 110-220 קילוואט - בצורה זו קל יותר "לזקק" את החוטים למרחקים ארוכים. בתחנות המחוז, מכשירי שנאי אחרים כבר מספקים את ההפחתה שלהם, תחילה ל -10 (6.3) קילוואט, ואחר כך ל -380 וולט הרגילים.
בעת שירות לציוד תהליכים, ממירי מתח משמשים להתקנות אלקטרותרמיות או שנאי ריתוך.
בתעשייה
תחום היישום הרחב ביותר הוא לספק תזונה איכותית לעיצובים התעשייתיים הבאים של הצרכנים:
- ציוד הפועל בקווי בקרה ובקרה אוטומטיים;
- מכשירי תקשורת ותקשורת;
- מגוון רחב של מכשירי מדידה חשמליים;
- ציוד רדיו וטלוויזיה מיוחד וכדומה.
פונקציה מיוחדת מבוצעת על ידי שנאי "בידוד" כביכול המשמשים לפירוק קווי העומס מכניסת המתח הגבוה.
מכיוון שממירים כאלה "ממלאים תפקיד עזר", לרוב יש להם כוח קטן וגודל קטן יחסית.
בחיי היומיום, הרפואה ותעשיית הביטחון
ממירי מתח נמצאים בשימוש נרחב בחיי היומיום. בהתבסס עליהם, רוב מכשירי ה- PSU נהגו לטעון מכשירי חשמל ביתיים, כמו גם מכשירים מורכבים יותר כמו:
- מגני מתח;
- ממירים;
- ספקי כוח מיותרים וכו '.
מכשירים אלה מבוקשים ביותר ברפואה, בתחום הצבאי, כמו גם בתחום האנרגיה והמדע. בענפים אלה הם דרישות "מחמירות" במיוחד לגבי איכות המתח המומר ("טוהר" של גל הסינוס, למשל).
יתרונות וחסרונות
היתרונות של ממירי מתח כוללים:
- היכולת לשלוט בפרמטרים של אות הפלט - הפיכת המשתנה לערך קבוע תוך שימוש בעקרון המרת התדרים;
- זמינות האפשרות של החלפת מעגלי כניסה ויציאה (וריאציה במשרעת המתח);
- ההיתר להתאים את הערכים הנומינליים שלהם לעומס ספציפי;
- הקומפקטיות והפשטות בעיצוב של ממירים ביתיים, אשר נעשים לרוב בתכנון מודולרי או רכוב על קיר;
- רווחיות (לטענת היצרנים, היעילות שלהם מגיעה ל 90%);
- קלות שימוש ורבגוניות;
- היכולת להעביר חשמל למרחקים ארוכים ולהבטיח את פעולתם של תעשיות קריטיות.
החסרונות כוללים עלות גבוהה ועמידות לחות נמוכה (למעט דגמים שתוכננו במיוחד לשימוש בלחות גבוהה).
זנים של ממירים
מבין כל מגוון הסוגים הקיימים הקיימים, השיעורים הבאים בולטים:
- מכשירים מיוחדים לבית;
- ציוד מתח ותדר גבוה;
- התקני דופק ללא שנאי ומהפך;
- ממירי DC / DC;
- מכשירים מתכווננים.
לקטגוריה זו של מכשירים אלקטרוניים כוללים ממירי זרם למתח.
מכשירי חשמל לבית
משתמש רגיל מתמודד כל הזמן עם התקני ממיר מסוג זה, מכיוון שלרוב דגמי הטכנולוגיה המודרנית יש אספקת חשמל מובנית. אותה סוג כוללת ספקי כוח ללא הפרעה (UPS) עם סוללה מובנית.
במקרים מסוימים, הממירים לבית מבוצעים על פי מעגל טבעת כפול (מהפך).
עקב המרה זו ממקור זרם ישר (סוללה למשל), ניתן להשיג מתח מתח לסירוגין בערך סטנדרטי של 220 וולט ביציאה. תכונה של מעגלים אלקטרוניים היא היכולת להשיג אות סינוסואיד טהור של משרעת קבועה ביציאה.
מכשירים מתכווננים
יחידות אלה מסוגלות להעריך את מתח היציאה ולהגדיל אותו. בפועל, מכשירים נפוצים יותר המאפשרים לשנות בצורה חלקה את הערך הנמוך של פוטנציאל הפלט.
המקרה הקלאסי הוא כאשר 220 וולט פועלים על הכניסה, ומתקבל מתח קבוע מתכוונן של 2 עד 30 וולט ביציאה.
מכשירים עם התאמה עדינה של פרמטר הפלט משמשים באופן מסורתי לבדיקת מכשירי מדידה חיוגית ודיגיטלית במעבדות מחקר מודרניות.
מכשירים ללא שנאי
יחידות ללא שנאי (מהפך) בנויות על פי העיקרון האלקטרוני, הכרוך בשימוש במודול בקרה נפרד.הם משתמשים בממיר תדר כקישור ביניים, שמביא את אות הפלט לצורה נוחה לתיקון. בדגימות מודרניות של ציוד מהפך, לרוב מותקנים בקרי מיקרו הניתנים לתכנות המשפרים משמעותית את איכות בקרת ההמרה.
התקני מתח גבוה מיוצגים על ידי שנאי תחנות שכבר תוארו, המגדילים ומקטינים את המתח המשודר בפרופורציות הנדרשות.
בעת העברת אנרגיה דרך קווי מתח גבוה ושינוי לאחר מכן, הם מבקשים למזער את האובדן שלה בוואט למינימום.
אותה מעמד כוללת מכשירים היוצרים אות לשליטה בקורה בצינור טלוויזיה (קינסקופ).
