kuanzishwa
Katika nakala hii ya utangulizi, tutazungumza juu ya hatua ya kiboreshaji katika ugavi wa umeme wa hali ya kubadili. Ikiwa wewe ni mpya kwa muundo wa usambazaji wa umeme na unashangaa kwa nini diode inaonekana kuwa ya upendeleo wakati inaonekana kama haifai kuwa, basi kwa uwezekano wote, hiyo ni kwa sababu ya kiingiza. Makala hii ni kwa ajili yako.
Kuelewa Inductors
Hapo awali, tulisoma inductors katika chuo kikuu, katika saketi za AC na DC. Katika mzunguko wa AC, tunatoa inductor pembejeo ya sinusoidal na kuchunguza mabadiliko katika amplitude na awamu. Katika mzunguko wa DC, tunatoa pembejeo ya hatua ya kitengo na kujifunza mabadiliko yanayotokana na sasa au voltage kwenye inductor.
Hata hivyo, tabia ya inductor katika ugavi wa umeme wa hali ya kubadili hutofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa nyaya rahisi za AC au DC zilizosomwa katika chuo kikuu.
Kanuni za Msingi za Inductor
Inductor daima hujaribu kudumisha mtiririko wa sasa kupitia hiyo. Inapinga mabadiliko yoyote ya sasa kwa kuunda EMF ya nyuma. Kwa mfano, ikiwa kuna 1A inapita kupitia indukta na mabadiliko yajaribiwa, indukta hutoa EMF ya nyuma kupinga mabadiliko haya. Kanuni hii inaweza kulinganishwa na kusukuma gari zito lisipumzike—hupinga mwendo mwanzoni, na mara inaposonga, hupinga kusimama.
Inductor katika Mzunguko wa DC
Fikiria mzunguko rahisi wa DC na betri ya 1V, swichi, kizuia 1-ohm, na indukta. Hapo awali, hakuna sasa inapita kupitia inductor. Wakati swichi imefungwa, 1V inatumika, na sasa huanza kutiririka. Inductor inapinga mabadiliko kutoka 0A hadi 1A kwa kuzalisha EMF ya nyuma sawa na voltage iliyotumiwa (1V). Hii inaunda kupanda kwa logarithmic kwa sasa kupitia indukta kwa wakati.
Indukta katika Kubadilisha Ugavi wa Nguvu
Katika usambazaji wa umeme, upinzani ni karibu ohms sifuri, na sasa haifuati curve sawa ya logarithmic. Badala yake, huinuka kwa mstari wa moja kwa moja, na kutengeneza wimbi la sasa la triangular. Kuwasha na kuzima kwa matokeo ya sasa katika umbo hili la pembetatu, ambalo hurahisisha uchanganuzi kwa kutumia mlingano wa mstari ulionyooka (y = mx + c).
Mfano Uchambuzi wa Mzunguko
Hebu tuchunguze mzunguko ulio na chanzo cha 1V, swichi, kizuia 1-ohm, indukta, na kipingamizi cha ziada cha 2-ohm kinachodhibitiwa na swichi nyingine. Wakati swichi ya awali imefungwa, sasa inaongezeka hadi 1A. Ikiwa swichi hii inafunguliwa na kubadili kwa pili imefungwa wakati huo huo, inductor inalazimisha sasa kutiririka kupitia njia mpya na ohm 3 za upinzani, na kuunda EMF ya nyuma ya 3V ili kudumisha mtiririko wa sasa wa 1A.
Swichi za Mitambo dhidi ya Semiconductor
Swichi za mitambo zinaweza kufungua mara moja, na kuunda EMF ya juu ya nyuma ambayo inaweza ionize hewa na kusababisha cheche. Hii ndiyo sababu ukadiriaji wa voltage ya AC wa swichi ni wa juu kuliko ukadiriaji wa DC. Swichi za semiconductor, hata hivyo, huchukua muda mfupi kufungua na kufunga, na kuathiri tabia ya kiindukta. Mlinganyo wa kawaida wa EMF ya nyuma ya indukta ni E = -L (di/dt), inayotokana na sheria za Faraday na Lenz.
Tabia ya Indukta katika Ugavi wa Umeme wa Vitendo
Katika vifaa vya nguvu vya vitendo, ubadilishaji wa haraka wa MOSFETs unaweza kuunda spikes kubwa za voltage kutokana na maadili ya juu ya di/dt. Kwa mfano, kubadili kutoka 10A hadi 0A katika nanoseconds 10 hutoa EMF kubwa ya nyuma, inayojidhihirisha kama kelele na miiba.
Hitimisho
Katika makala haya, tulijadili tabia ya inductors katika vifaa vya umeme vya hali ya kubadili DC-DC, umbo la sasa la pembetatu, mwelekeo wa EMF ya nyuma, na athari za di/dt ya juu kwenye spikes za voltage.
