1.3. Transformacja prąd przemienny

w stałej i stałej na przemian

Energia elektryczna jest wytwarzana w elektrowni przez generatory synchroniczne, tj. Generatory prądu przemiennego, które są wygodnie przekształcane przez transformatory i transmitowane na duże odległości. Tymczasem istnieje wiele procesów technologicznych, które wymagają prądu stałego: elektrolizy, ładowania akumulatora itp. Dlatego często konieczne jest przekształcenie prądu zmiennego na prąd stały i na odwrót.

Powszechne na początku XX wieku. Przetworniki elektryczne (jednobiegunowe przetworniki i agregaty prądotwórcze) ustąpiły miejsca bardziej zwartym i cichym prostownikom półprzewodnikowym. Ze względu na wysokie

Ryc. 1.12. Dwufazowy prostownik jednofazowy

wydajność i małe wymiary prostowników półprzewodnikowych, istnieje tendencja do zastępowania generatorów prądu stałego generatorami synchronicznymi mającymi wyjście prostownika półprzewodnikowego. Pojawiły się zatem nowe klasy maszyn - transformatory i synchroniczne, - stale pracujące z prostownikami. Jednakże działanie maszyny elektrycznej na prostowniku ma cechy, które należy uwzględnić podczas projektowania tych maszyn i analizowania zachodzących w nich procesów.

Konwersja ACw stałyprodukowane przy użyciu zaworów półprzewodnikowych z przewodnością jednokierunkową. Na rys. 1.12 i 1.13 pokazano najbardziej popularne obwody prostownika: jednofazowe (rysunek 1.12, a) i trójfazowe (rysunek 1.13, a) oraz krzywe napięcia i prądu (rysunek 1.12.5. w,ryż 1.13.6, wodpowiednio). Dzięki zaworom półprzewodnikowym (diodom) prąd może płynąć tylko wtedy, gdy potencjał dodatni jest przykładany do anody (w kierunku wierzchołka trójkąta na Rys. 1.12, a), a zatem napięcie przy obciążeniu pulsuje.

Ryc. 1.13. Trójfazowy prostownik mostowy

W przypadku prostownika jednofazowego tętnienia napięcia na obciążeniu g są dość znaczące, a częstotliwość elementu zmiennego jest 2 razy większa niż częstotliwość prądu przemiennego (rys. 1.12, b). W przypadku trójfazowej rektyfikacji mostka obwód okazuje się sześciosuwowy, a fale napięcia są małe - mniej niż 6% składowej stałej (rys. 1.13, b).

Prąd w obwodzie obciążenia jest zwykle wygładzany bardziej niż napięcie, ponieważ obwód obciążenia często zawiera indukcyjność, która reprezentuje dużą rezystancję dla zmiennej składowej prądu i małą dla stałego elementu.

Jeśli bierzemy prąd w ładunku /<* полностью сглаженным, то по обмоткам трансформатора проходит ток, имеющий вид прямоугольников (рис. 1.12,6 и 1.13, c)zawierające wyższe harmoniczne, które zwiększają nagrzewanie uzwojeń. Ponadto, w przypadku stosowania obwodów prostowniczych z punktem zerowym, w uzwojeniach występuje stała składowa prądu (rys. 1.12,6). Z tego powodu efektywna wartość prądu gwałtownie wzrasta i konieczne jest podjęcie działań przeciwko stworzeniu stałego odchylenia pręta. Aby temu zapobiec, na przykład stosuje się transformatory jednofazowe opancerzonyprojekt (rys. 1.14), lub na każdym pręcie mają wszystkie uzwojenia transformatora, dzieląc je na pół.

Duży wpływ na działanie prostownika (ryc. 1.15, o) zapewnia przełączanie prądu - proces przejścia z jednego zaworu do drugiego.

Ze względu na obecność indukcyjności w obwodzie przewodzącym i indukcyjności ze względu na przepływy rozproszone transformatora, prąd z jednego zaworu przechodzi do drugiego nie natychmiast, ale w okresie przełączania Tc, który odpowiada kątowi przełączania w(rys. 1.15, b).

Dla uproszczenia przyjmijmy, że prąd w obciążeniu Ididealnie spłaszczone. Następnie suma prądów przez pierwszy i drugi zawór ja a \\i iainiezmienione podczas procesu przełączania:

Ryc. 1.14. Schematyczny rysunek transformatora pancerza

W momencie przełączania, gdy wartość pola elektromagnetycznego przechodzi przez zero i zmienia znak, uzwojenie transformatora zostaje zwarte i można zapisać równanie dla jego obwodu

Podczas przełączania napięcia przy obciążeniu SLg = 0,5 (e 2a + + e 2 b)w prostowniku jednofazowym wynosi zero (rys. 1.15, b).W konsekwencji, z powodu przełączania, napięcie rektyfikowane maleje, a jego tętnienia wzrastają. Ponieważ kąt przełączania u jest większy, większy prąd obciążenia I di oporność indukcyjna x iw celu polepszenia jakości prostownika pożądane jest, aby zasilająca go maszyna miała małą rezystancję indukcyjną. W transformatorze x ijest równa rezystancji indukcyjnej spowodowanej rozproszonymi strumieniami i jest określana na podstawie doświadczenia zwarcia.

gdzie Ha "i x q "- ultra-przejściową indukcyjność odpowiednio wzdłuż osi podłużnej i poprzecznej, biorąc pod uwagę obecność prądu w uzwojeniu tłumika.

W związku z tym generatory synchroniczne zaprojektowane do pracy na prostowniku muszą być zaprojektowane do pracy z prądem niesinusoidalnym i posiadać uzwojenie tłumiące.

Współczynnik mocy generatora działającego na nieregulowanym prostowniku,

Ryc. 1.16. Obwód falownika jednofazowego

gdzie v «0,9 to współczynnik zniekształceń; \u003e f "0,5 to kąt przesunięcia prądu względem pierwszej harmonicznej napięcia.

Konwertuj DC na ACwykonane za pomocą falowników wykorzystujących kontrolowane zawory: tranzystory, tyrystory itp.

Jednofazowy obwód falownika pokazano na rys. 1.16. Zawory inwertorowe są włączane naprzemiennie w każdym półokresie w taki sposób, że kierunek prądu w uzwojeniu wtórnym transformatora jest przeciwny do kierunku EMF w tym uzwojeniu, tj. Że energia jest przesyłana ze źródła prądu stałego do sieci prądu przemiennego.

Falowniki mają stosunkowo złożony system automatycznego sterowania, co prowadzi do wzrostu ich kosztów i zmniejszenia niezawodności w porównaniu do niezarządzanych prostowników.

Ponadto w falowniku może pojawić się tryb. przez spalanie,gdy prąd w uzwojeniu pokrywa się w fazie z jego polem elektromagnetycznym. Taki tryb jest możliwy albo w przypadku wadliwego działania układu sterowania, albo gdy kąt przełączania jest zbyt wysoki. Podczas ciągłego palenia prąd zwykle wzrasta do wartości nieakceptowalnej i zwykle zawory półprzewodnikowe zawodzą. Duża liczba elementów w systemie sterowania i możliwość awaryjnego przepalenia sprawiają, że niezawodność inwerterów jest znacznie niższa niż w przypadku niezarządzanych prostowników: czas między awariami jest zredukowany o 50 ... 100 razy.

Idea zasilania z asynchronicznych i synchronicznych inwerterów silników jest obiecująca. Zmieniając częstotliwość przełączania zaworów, można zmienić częstotliwość napięcia na przewodach stojana silnika, a tym samym ekonomicznie (bez oporu) dostosować prędkość kątową. Ta metoda kontroli prędkości nazywa się częstotliwością. Jednak niska niezawodność systemów z falownikami - przetwornic częstotliwości uniemożliwia ich powszechne stosowanie.

Obecnie regulacja częstotliwości prędkości jest stosowana tylko w specjalnych warunkach, w których silniki prądu stałego zanurzone w cieczy nie mogą działać: silniki statków, rurociągi naftowe, silniki kulowe itp.

Ryc. 1.17. Urządzenie maszyny DC

Istnieją próbki eksperymentalne z regulacją częstotliwości w urządzeniach elektrycznych dźwigowych i trakcyjnych.

W maszynie DC znajduje się rodzaj konwertera-kolektora, który w trybie generatora to prostownik, aw trybie silnika jest to przetwornica częstotliwości.

Konstrukcja maszyny prądu stałego jest podobna do konstrukcji odwrotnej maszyny synchronicznej, w której uzwojenie twornika znajduje się na wirniku, a bieguny magnetyczne są nieruchome. Kiedy twornik (wirnik) obraca się w przewodach uzwojenia, wywoływany jest emf, skierowany jak pokazano w przekroju na rys. 1,17,

W przewodach usytuowanych po jednej stronie linii symetrii dzielącej bieguny, EMF jest zawsze skierowany na jedną stronę, niezależnie od prędkości kątowej. Podczas obracania, niektóre przewodniki przechodzą pod drugim biegunem, inne przewodniki zajmują ich miejsce, aw przestrzeni, pod biegunem jednej polaryzacji, obraz jest prawie nieruchomy, tylko niektóre przewodniki są zastępowane przez inne. W związku z tym możliwe jest uzyskanie praktycznie niezmienionego pola elektromagnetycznego z tej części uzwojenia.

Stała EMF jest uzyskiwana poprzez ślizgowy kontakt między uzwojeniem a zewnętrznym obwodem elektrycznym.

Przewody są połączone po kolei ze skokiem ush,jak w maszynach prądu przemiennego, a następnie cewki są połączone szeregowo jedna po drugiej, powstaje zamknięte uzwojenie.

W połowie uzwojenia (w bipolarnej maszynie) indukowana jest EMF jednego znaku, w drugim - przeciwnie, jak pokazano w równoważnym obwodzie uzwojenia (rys. 1.17, b).Kontury uzwojeń EMF w jego częściach są skierowane w przeciwnym kierunku i wzajemnie zrównoważone. W wyniku tego, gdy generator pracuje na biegu jałowym, to znaczy przy braku obciążenia zewnętrznego, przez uzwojenie twornika nie płynie żaden prąd.

Obwód zewnętrzny jest podłączony do kotwy za pomocą szczotek zamontowanych na neutralnym geometrycznym elemencie.

Aby poprawić kontakt, szczotki wykonano w postaci prostokątnych prętów grafitowych i przesuwają się po powierzchni kolektora, który składa się z izolowanych od siebie płytek miedzianych.

W dużych maszynach początek i koniec każdego zwrotu są przymocowane do płyt kolektora; w małych samochodach

mniej niż zwoje, a zatem między dwiema płytkami przylutowano część uzwojenia o kilku zwojach - przekrój.

Pod obciążeniem przewody twornika przechodzą przez przewody zwory, których kierunek jest wyznaczany przez kierunek emf.

Ze względu na to, że prąd obciążenia jest stały, w zwojach uzwojenia twornika prąd ma kształt zbliżony do prostokąta (rys. 1.18, a).

Kiedy cewka przesuwa się z jednej równoległej gałęzi do drugiej, jest zwinięta za pomocą pędzla na chwilę, zwana okres przełączania(rys. 1.18, b)

T K = bJv KOn,(1.66)

gdzie B y- szerokość pędzla; a K ol jest prędkością liniową punktu znajdującego się na powierzchni kolektora.

W najprostszym przypadku, gdy szczotka jest już płytą kolektora, dla sekcji zamkniętej szczotką (ryc. 1.18.0),

Ryc. 1.18. Aktualne wykresy do przełączania

gdzie iiRi = AUii i 2 R2 = AU 2- spadek napięcia w styku szczotki, odpowiednio, z pierwszą i drugą płytą kolektora; R c- aktywna oporność przekroju; L pe3 - wynikowa indukcyjność sekcji; e do- EMF z pola zewnętrznego. Zaniedbanie iR cze względu na małość R c,dostanie

Otrzymano podstawowe równanie komutacji(1.68) zbiega się z równaniem komutacji w prostowniku(1,61). Rozwiązanie tego równania można łatwo uzyskać, zakładając, że D £ LD D / 2 "0,

Aby zapobiec wyrwaniu się prądu spod szczotki pierwszej płytki, w chwili czasu t = T Kprąd płynący przez pierwszą płytkę musi być równy zero: 11 (Hk) = 0 = 21 a - | - sec.cr7 1 do / ^ res, skąd

Ten stan beziskotowego przełączania jest zredukowany do faktu, że we wszystkich trybach kąt przełączania wpozostało niezmienione:

y = * T K = 2vJ\u003e JD a v Koll = 2b "jD a, (1.71)

gdzie D a- średnica kotwicy; v a -prędkość liniowa punktu znajdującego się na powierzchni szkieletu; B "y = a) a / o ko l- szerokość szczotki, zależnie od średnicy kotwy.

Aby spełnić ten warunek EMF w strefie przełączania EMF e dojest on tworzony przez specjalne dodatkowe bieguny, których uzwojenie połączone jest szeregowo z obwodem twornika, a ich obwód magnetyczny jest nienasycony.

Proces przełączania w prostownikach, falownikach i maszynach prądu stałego jest podobny. W obu przypadkach proces zmiany prądu w okresie przełączania jest określony przez wartość i formę emf w zwartej pętli. Dlatego nie można porównać kolektora do prostownika mechanicznego, jak to się czasem robi.

Obecność kolektora ma swoją własną charakterystykę: konstrukcja maszyny staje się bardziej skomplikowana, a obsługa staje się droższa. Jednak te wady samochodów elektrycznych są zalane przez ich główną zaletę: w trybie silnikowym przypadkowe zakłócenia przełączające zwykle prowadzą do małego wypalenia kolektora i szczotek, a nie do trybu awaryjnego. przewracać sięjak w falownikach.

W rezultacie niezawodność maszyny zbierającej prąd stały jest znacznie wyższa niż niezawodność systemu "asynchronicznego przetwornicy częstotliwości", jego wydajność jest o 3 ... 5% wyższa, maszyna jest znacznie tańsza, ma mniejsze wymiary i wagę.

Te zalety czynią maszynę prądu stałego lepszym, ograniczając jej wykorzystanie silnik indukcyjny  sterowane częstotliwościowo wąskie ramy określonych urządzeń (silniki pracujące w cieczy itp.).

Autor: elremont od 22.08.2013

W tym przewodniku porozmawiam o diodach krzemowych, mostkach diodowych i sposobach zamiany prądu przemiennego w prąd stały. Tak jest symbol  dioda i obrazy. Pasek na końcu diody informuje, jak umieścić go w obwodzie, ale co to jest dioda?

Dioda jest urządzeniem, które pozwala prądowi płynąć tylko w jednym kierunku. Jest to wygodne do zapamiętania przy porównywaniu diod z kranami, które umożliwiają przepływ wody tylko w jednym kierunku. Jeśli więc przepuścisz zmienne napięcie lub prąd przez diodę, ujemne napięcie zostanie zablokowane i pozostanie tylko dodatnia półfala. Proces ten nazywa się rektyfikacją prądu ... działa nie tylko w przypadku fal sinusoidalnych. Będzie to również działać z prostokątnymi, trójkątnymi falami lub dowolnymi innymi sygnałami, które mają ujemny półokres. Zaczekaj chwilę ...
  Jeśli zwiększysz i narzucisz sobie sygnały, wtedy jasne jest, że napięcie spadło! Jest tak, ponieważ nie ma czegoś takiego jak idealna dioda. Wszystkie diody mają bezpośredni spadek napięcia, oznaczony "Vf". Oznacza to, że zawsze, gdy prąd przepływa przez diodę, nastąpi spadek napięcia, który zwykle wynosi około 0,7 wolta. Dokładna wartość zależy od temperatury, prądu i rodzaju diody, ale na razie załóżmy, że wynosi ona 0,7 V. Tak więc dioda krzemowa nie otworzy się nawet, dopóki nie znajdzie się 0.7V na swoich zaciskach i po jej otwarciu zawsze będzie spadek napięcia o 0,7V na diodzie. Sprawdź to eksperymentalnie, aby zobaczyć co mam na myśli: Przy ujemnym napięciu wejściowym, dioda nie może się otworzyć, więc nic nie dostaniesz na wyjściu. 0,3 V na wejściu wciąż nie wystarcza do otwarcia diody, więc znowu nic nie dostaniesz. 0.9 V na wejściu wystarczy, aby otworzyć diodę, ale z powodu spadku napięcia będzie tylko 0.2V. A przy 10 woltach, minus 0,7 wolt, dostajesz 9,3 wolta.
  Czasami spadek napięcia na diodzie jest problemem ... czasami nie ... Na przykład, pokażę ci, przy 10 woltach od szczytu do szczytu na wejściu, jest to prawie niedostrzegalne.
Ale jeśli spróbuję naprawić bieżące 0.5V, takie jak sygnał pochodzący z mojego odtwarzacza MP3, to spadek o 0,7V staje się problemem, i to nie działa. Aby poradzić sobie z tym problemem, konieczne jest stosowanie zaawansowanych technologii, takich jak super diody. Ale w tej chwili nie musisz się o to martwić. Żadne urządzenia nie są w 100% skuteczne, więc porozmawiajmy o władzy. Czy dioda się rozgrzeje, czy możesz przewidzieć? Strata energii w diodzie jest określana przez Vf i prąd przepływający przez diodę. W przypadku konwencjonalnej diody krzemowej o Vf = 0,7 V, z przejściem jednego miliampera, tylko 0,7 mW jest tracone na ciepło, więc nie stanowi to problemu. Ale już przy 3 A, wydzielane jest 2,1 W ciepła, co jest dość dużo, więc musisz użyć większej diody lub użyć diody o niskim spadku napięcia, na przykład diody Schottky'ego. Sprawdzę je w innym filmie. Nawiasem mówiąc, bez względu na to, co ktoś ci powie, kiedy połączenie równoległe  diody nie będą w stanie przekazać więcej prądu.
  Co się stanie, jeśli jedna dioda się zamknie? Ciepło, które zostało na nim wygenerowane, zostanie przydzielone na inne diody. Stare diody nie są idealne, ale chcę mówić nie o przełączaniu szybkich diod. Używam diod 1N4007, są one przeznaczone do energoelektroniki z AC 50 - 60 Hz niskiej częstotliwości, jak w domu.
  Teraz zobaczmy, co się stanie, gdy zwiększę częstotliwość. Po około 15 kHz dioda staje się bezużyteczna, ponieważ zaczyna przewodzić w przeciwnym kierunku. Dzieje się tak dlatego, że dioda przełącza się między stanem otwartym na pewną ilość czasu, umożliwiając przepływ prądu do przodu i zamknięcie. Różne diody będą miały różne prędkości przełączania. Więc jeśli zastąpię 1N4007 1N4148, to będzie działać dobrze, do 100 kHz, a nawet więcej. Aby pracować z częstotliwościami radiowymi, konieczne jest użycie diod, które przełączają się jeszcze szybciej. Dlatego, kiedy projektujesz coś, musisz myśleć o maksymalnym napięciu wstecznym diody, napięciu do przodu, prąd znamionowy i prędkości przełączania. Google zawsze pomoże ci w wyszukiwaniu informacji referencyjnych na temat diod. Dobrze, że w większości przypadków nie trzeba znać teorii działania diody. Użyjmy więc diod do zbudowania czegoś. Najczęściej używane diody do konwersji AC na DC, do zasilania różnych urządzeń, które masz w domu. Pokażę ci, jak zbudować prosty nieregulowany zasilacz prądu stałego bardzo podobny do tego. Zacznę od niskiego prądu, a następnie pokażę, jak ulepszyć projekt, aby pracować z większym obciążeniem. Zaczynamy od zamiany napięcia sieciowego na niższe, bezpieczne napięcie zmienne. Pokażę ci, jak to zrobić w moim przewodniku dla transformatorów. Bez obciążenia mój transformator daje mi czystą falę sinusoidalną o mocy około 39 woltów od szczytu do szczytu przy 60 Hz. Wstawiłem diodę 1N4007 i zmierzyłem napięcie przed i za diodą, widać przecięcie ujemnego napięcia. Technicznie, zamieniłem prąd przemienny na prąd stały z tylko jedną diodą, ponieważ usunąłem całe napięcie ujemne. Ale to nie jest bardzo dobry bezpośredni prąd, prawda? Połowa czasu masz dziwne napięcie garbu i przez połowę czasu nic nie mamy.
Jeśli potrzebujesz trochę więcej stabilności, aby zasilić ładunek, dodamy kondensator, który naprawi wszystko. Zaczynam od 1 mikrofarady, ale im większa pojemność, tym lepiej, ponieważ będziesz miał większy zapas energii. To bardziej przypomina prawdę! Teraz mam idealne źródło 18,7 woltów prądu stałego. Za każdym razem, gdy robisz zasilacz DC, najlepszą rzeczą, jaką możesz zobaczyć na ekranie, jest stałe, stabilne napięcie. Niestety, jedynym powodem, dla którego teraz wszystko wygląda idealnie, jest to tylko dlatego, że nie miałem czasu podłączyć obciążenia. Kondensator ładuje się przez diodę, a teraz nie ma nic, co mogłoby rozładować kondensator. Zobaczmy więc, co się stanie, gdy dodaję rezystor 4,7 kΩ jako obciążenie. Prawo Ohma przewiduje, że powinno być tylko 4 mA obciążenia (które jest bardzo małe), ale patrz co się stanie. Widzisz tutaj, że gdy napięcie wejściowe jest dodatnie, dioda umożliwia przepływ prądu, więc kondensator ładuje się. Ale gdy napięcie wejściowe staje się ujemne, dioda blokuje przepływ prądu w odwrotnym kierunku, a jedynym źródłem energii jest kondensator o wartości 1 μF. Jak widać, jego energia jest szybko zużywana nawet przy niewielkich obciążeniach. Więc co z tym zrobimy? Zwiększmy rozmiar naszego rezerwuaru energii, aby wystarczyło nam dostarczyć mocy do następnej pozytywnej półfali. Wymieńmy mały kondensator 1 μF na duży kondensator 470 μF i zobaczmy, co się stanie.
  Działa bardzo dobrze! Teraz mamy zasilacz DC, który może dostarczać prąd o kilku miliamperach, co wystarcza do zasilania niektórych czujników i wzmacniaczy operacyjnych. Cóż, zmodyfikujmy go na wyższy poziom. Przy obciążeniu wynoszącym dziesięć omów obwód ten powinien zużywać znacznie więcej prądu. Cóż, ta sprawa to śmieci ... wracamy do sytuacji, w której napięcie spada w każdym cyklu. Średnie napięcie wynosi 8 woltów, przy natężeniu około 0,8 ampera, ale wielkość napięcia tętnienia jest ogromna. Wyobraź sobie, że spróbujemy połączyć coś z tymi ... napięcie będzie stale spadać tak nisko, że nigdy nie pozostanie stałe! Nawet 470 uF jako urządzenie magazynujące energię nie wystarcza. Możemy spróbować rozwiązać problem na czole i dodać większą pojemność.
Zobaczmy więc, jak działa obwód 3400 uF. Cóż ... to jest lepsze ... Teraz otrzymaliśmy średnie napięcie około 12,5 V przy natężeniu około 1,25 A, ale widzimy tętnienie prądu przemiennego o wartości 5 V, co jest dużo. Możesz kontynuować dodawanie pojemności w nieskończoność, aby zmniejszyć luzy między cyklami. Ale przy obciążeniu kilku wzmacniaczy staje się niepraktyczne i drogie. Ale jest mała sztuczka. Jeśli weźmiesz cztery diody i ustawisz je w ten sposób, otrzymamy "most diodowy". Oto jak to działa: W pierwszej połowie fali sinusoidalnej do górnej żyły dochodzi fala dodatnia fali sinusoidalnej, te dwie diody otwierają się i umożliwiają przepływ prądu. Następnie diody są zamknięte, blokując wszelkie możliwe zmiany kierunku prądu. Teraz w drugiej połowie fali sinusoidalnej, gdzie górny drut staje się ujemny w stosunku do dolnego drutu, pozostałe dwie diody otwierają się, a pozostałe dwie są zamknięte. Tak więc, zamiast tracić dolną połowę kształtu fali AC, odcinać ją i nigdy jej nie używać, po prostu odwracasz ją i przekierowujesz. A na wyjściu otrzymujesz stały prąd z pulsacjami 120 Hz zamiast 60 Hz.
  I tak jak poprzednio, można przetwarzać sygnał wyjściowy za pomocą kondensatorów, aby uzyskać ładnie gładkie napięcie. Możesz kupić gotowy prostownik mostowy, ale są one łatwe do zbudowania samodzielnie. Oto mój prostownik mostkowy podłączony do transformatora. Zrobiłem to z czterech diod 1N4007 i wydałem na nie około 4 centów. Przyjrzyj się, jak napięcie zmienia się z dodatniego na ujemne przy 60 Hz, a teraz nigdy nie spada poniżej zera, a otrzymujemy dodatnie półfale o stałym napięciu przy 120 Hz. To się nazywa pełne prostowanie, ponieważ używamy obu fal prądu przemiennego. Wróćmy teraz do naszej 10-omowej płyty prototypowej i zobaczmy, jak działa prostownik mostowy o pojemności 470 uF w porównaniu z pojedynczą diodą testowaną wcześniej.
  Teraz mamy średnio 11,6 wolta zamiast 8 woltów, które otrzymaliśmy wcześniej z pojedynczej diody. Widać, że wynika to z faktu, że prostownik mostkowy ładuje kondensator dwukrotnie częściej, ponieważ używamy obu połówek fal sieci prądu przemiennego 60 Hz. Teraz zastanów się, jak bardzo to robi dużą różnicę, biorąc pod uwagę, że te dodatkowe diody kosztują mnie tylko trzy centy.
Prostowniki mostkowe mogą być nieco trudne do zrozumienia, ale ponieważ działają tak dobrze, każdy z nich je wykorzystuje. Porównajmy teraz jedną diodę z 3400 uF i prostownik mostkowy o 3400 uF. Teraz dostajemy średnio 13,5 wolta zamiast 12,5 wolta i mamy tylko tętnienia około jednego lub dwóch woltów. Innymi słowy, kombinacja prostownika mostkowego o dużej pojemności może przekształcić duży prąd zasilający AC w ​​duży, użyteczny prąd zasilający DC. Pamiętaj, że Twoje diody i kondensatory muszą być zaprojektowane pod kątem napięcia, z którym pracujesz.
  To, co mamy teraz, to w zasadzie to samo, co w tych tanich, nieuregulowanych zasilaczach, które zamieniają prąd przemienny na prąd stały, które służą do zasilania stacji radiowych, zegarków i innych domowych gadżetów. Moglibyśmy zrobić wersję 9-woltową, która mogłaby zasilić stare Sega lub Nintendo. Ale chcę podkreślić, że wszystkie z nich są nieuregulowanymi źródłami energii. Oznacza to, że nawet jeśli uda nam się wygładzić tętnienie napięcia, nadal będziemy musieli zmierzyć się z problemem zmiany średniego napięcia pod obciążeniem.
  Bez obciążenia 18,7 V. I przy 1 amperowym obciążeniu dostajesz 13 woltów. W przypadku niektórych obwodów nie ma to znaczenia, jeśli są one zaprojektowane do pracy z szerokim zakresem napięć. Jednak wiele urządzeń, takich jak mikrokontrolery i inna elektronika cyfrowa, będzie wymagało bardzo stabilnego źródła napięcia, a do tego trzeba będzie stworzyć tak zwane regulowane źródło napięcia. O regulatorach napięcia powiem w innym filmie. Teraz wiesz, co robią diody i jak konwertują prąd przemienny na prąd stały.
_

Przerwa w dostawie prądu w naszych domach, niestety, staje się tradycją. Czy dziecko musi odrabiać pracę domową przy świecach? Lub po prostu ciekawy film w telewizji, więc na oglądanie. Wszystko to można naprawić, jeśli masz akumulator samochodowy. Możliwe jest złożenie urządzenia zwanego konwerterem DC / AC (przejdź do konwertera DC-AC w terminologii zachodniej).

Rysunki 1 i 2 pokazują dwa podstawowe obwody takich przetworników. Obwód na rysunku 1 wykorzystuje cztery wydajne tranzystory VT1 ... VT4, działające w trybie klawiszy. W jednym półokresie 50 Hz tranzystory VT1 i VT4 są otwarte. Prąd z baterii GB1 przepływa przez tranzystor VT1, uzwojenie pierwotne transformatora T1 (od lewej do prawej zgodnie ze schematem) i tranzystor VT4. W drugiej połowie tranzystory VT2 i VT3 są otwarte, prąd z baterii GB1 przechodzi przez tranzystor VT3, uzwojenie pierwotne transformatora TV1 (od prawej do lewej zgodnie ze schematem) i tranzystor VT2. W wyniku tego prąd w uzwojeniu transformatora TV1 jest uzyskiwany naprzemiennie, a w uzwojeniu wtórnym napięcie wzrasta do 220- 6. Przy zastosowaniu akumulatora 12 współczynnik K = 220/12 = 18,3.

Generator impulsów o częstotliwości 50 Hz może być zbudowany na tranzystorach, układach logicznych i dowolnych innych elementach bazowych Rysunek 1 pokazuje generator impulsów na zintegrowanym zegarze KR1006VI1 (układ DA1). Z wyjścia impulsów DA1 o częstotliwości 50 Hz przechodzą dwa falowniki na tranzystorach VT7, VT8. Od pierwszego z nich impulsy przechodzą przez wzmacniacz prądu VT5 dla pary VT2, VT3, od drugiego do wzmacniacza prądu VT6 dla pary VT1, VT4. Jeśli jako VT1 ... VT4 stosowane są tranzystory o wysokim współczynniku przesyłu ("superbet"), na przykład KT827B lub tranzystory mocy o dużej mocy, np. KP912A, wówczas można pominąć wzmacniacze prądowe VT5, VT6.

Obwód na rysunku 2 wykorzystuje tylko dwa tranzystory dużej mocy VT1 i VT2, ale wtedy uzwojenie pierwotne transformatora ma dwa razy więcej zwojów i punkt środkowy. Generator impulsów w tym obwodzie jest taki sam, a podstawy tranzystorów VT1 i VT2 są podłączone do punktów A i B obwodu generatora impulsów na rysunku 1.

Czas pracy konwertera zależy od pojemności akumulatora i mocy obciążenia. Jeśli bateria może rozładować się o 80% (akumulatory ołowiane pozwalają na takie rozładowanie), wówczas wyrażenie dla czasu pracy konwertera wynosi:

T (h) = (0,7WU) / P, gdzie W oznacza pojemność baterii, Ah; U - napięcie znamionowe akumulatora, V; P - moc obciążenia, waty. To wyrażenie bierze również pod uwagę wydajność konwertera, która wynosi 0,85 ... 0,9.

Następnie, na przykład, przy użyciu akumulatora samochodowego o pojemności 55 Ah z nominalnym napięciem 12 V z obciążeniem na żarówce 40 W, czas działania wynosi 10 ... 12 godzin, a przy obciążeniu odbiornika telewizyjnego o mocy 150 W 2,5-3 godz.

Prezentujemy dane transformatora T1 dla dwóch przypadków: dla maksymalnego obciążenia 40 W i dla maksymalnego obciążenia 150 W.

W tabeli: S jest przekrojem obwodu magnetycznego; W1, W2 - liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego; D1, D2 - średnice drutów uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Można używać gotowe transformator mocy, uzwojenie sieciowe go nie dotyka, ale uzwojenie pierwotne uzwojenia domowego. W takim przypadku po uzwojeniu należy włączyć uzwojenie sieciowe i upewnić się, że napięcie na uzwojeniu pierwotnym wynosi 12 V.

Jeśli używasz jako wydajnych tranzystorów VT1 ... VT4 w obwodzie na rysunku 1 lub VT1, VT2 w obwodzie na rysunku 2 KT819A, powinieneś zapamiętać co następuje. Maksymalny prąd roboczy tych tranzystorów wynosi 15 A, więc jeśli liczysz na moc przetwornicy powyżej 150 W, musisz umieścić tranzystory o maksymalnym prądzie powyżej 15 A (na przykład KT879A) lub równolegle włączyć dwa tranzystory. Przy maksymalnym prądzie roboczym 15 A moc rozpraszania na każdym tranzystorze wynosi około 5 W, natomiast bez grzejnika maksymalne rozpraszanie mocy wynosi 3 W. Dlatego na tych tranzystorach trzeba umieścić małe radiatory w postaci metalowej płytki o powierzchni 15-20 cm.

Napięcie wyjściowe konwertera ma postać dwubiegunowych impulsów o amplitudzie 220 V. Napięcie to jest całkiem odpowiednie do zasilania różnych urządzeń radiowych, nie mówiąc o żarówki. Jednak jednofazowe silniki elektryczne o napięciu tego kształtu działają słabo. Dlatego w takim konwerterze nie należy umieszczać odkurzacza ani magnetofonu. Wyjście można znaleźć przez nawinięcie dodatkowego uzwojenia na transformatorze T1 i załadowanie go na kondensatorze Cp (pokazanym na rysunku 2 linią przerywaną). Kondensator ten jest tak dobrany, aby utworzyć obwód dostosowany do częstotliwości 50 Hz. Gdy moc konwertera wynosi 150 W, pojemność takiego kondensatora można obliczyć za pomocą wzoru C = 0,25 / U2, gdzie U jest napięciem generowanym na dodatkowym uzwojeniu, na przykład przy U = 100 V, C = 25 μF. W takim przypadku kondensator musi działać przy napięciu przemiennym (można zastosować metalowy lub papierowy kondensator K42U lub podobny) i mieć napięcie robocze co najmniej 2U. Taki obwód pobiera część mocy konwertera. Ta część mocy zależy od współczynnika jakości kondensatora. Tak więc dla kondensatorów metal-papier styczna kąta strat dielektrycznych wynosi 0,02 ... 0,05, dlatego wydajność konwertera spada o około 2 ... 5%.

Aby uniknąć awarii akumulatora, konwerter nie zakłóca wyposażenia sygnalizatora wyładowczego. Prosty diagram takiego wykrywacza pokazano na rys.3. Tranzystor VT1 jest elementem progowym. Podczas gdy napięcie akumulatora jest normalne, tranzystor VT1 jest otwarty, a napięcie na jego kolektorze jest poniżej napięcia progowego chipa DD1.1, więc generator sygnału audio nie działa na tym układzie. Kiedy napięcie akumulatora spada do wartości krytycznej, tranzystor VT1 jest zablokowany (punkt zamknięcia jest ustalany przez zmienny rezystor R2), generator na chipie DD1 zaczyna działać, a element akustyczny HA1 zaczyna pisk. Zamiast elementu piezoelektrycznego można użyć głośnika dynamicznego o niskiej mocy.

Po użyciu konwertera bateria musi być naładowana. Dla ładowarka  Możesz użyć tego samego transformatora T1, ale liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym nie jest wystarczająca, ponieważ jest zaprojektowana dla 12 V, a potrzebujesz co najmniej 17 V. Dlatego, przy wytwarzaniu transformatora, powinieneś zapewnić dodatkowe uzwojenie dla ładowarki. Oczywiście przy ładowaniu akumulatora obwód konwertera musi być wyłączony.

V.D. Panchenko, Kijów

"Białoruski Państwowy Uniwersytet Informatyki i Radioelektroniki"

Departament Bezpieczeństwa Informacji

« KONWERTERY ELEKTRYCZNE »

Inwerter   - zamienia prąd stały na prąd zmienny.

Konwerter  - przetwornik stałego napięcia do stałego, ale o innym poziomie (z pośrednią konwersją napięcia wejściowego na napięcie przemienne i transformacją do wymaganego poziomu).

Centralnym ogniwem jest konwerter DC / AC.

Zastosuj różne schematy takich urządzeń:

Tranzystor i lampy elektroniczne;

Zbudowany na tranzystorach z nasycalnymi rdzeniami;

Generatory odprężenia, wyzwalacze, multiwibratory;

Obwody jednosuwowe, pchająco-ciągnące i mostkowe;

Tyrystorowe układy proste i mostkowe (w urządzeniach dużej mocy).

Prosty schemat dwusuwowego falownika tyrystorowego

Rysunek 1 - prosty schemat dwusuwowego falownika tyrystorowego

Od T2 impulsy sterujące dochodzą do obwodu tyrystorowego.

Ze stałego źródła napięcie jest doprowadzane do obwodu wejściowego. To przechodzi

  na anodach vd. Obciążenia w celu podwojenia napięcia wejściowego. Jeśli teraz da impuls VD2, VD1 zostanie natychmiast zamknięty, ponownie naładowany, wszystkie znaki w T1 zostaną odwrócone, a prąd przepłynie przez VD2.

Jak widać z działania obwodu, na wydajność przełączania

w momencie zamknięcia tyrystora działa napięcie równe dwukrotności napięcia zasilania, co stanowi wadę obwodu.

Eliminuje on obwód mostka inwertera tyrystorowego.

Bridge Thyristor Inverter

Rysunek 2 - Mostkowy falownik tyrystorowy

Obwód sterujący otwiera najpierw VD1 i VD4, a następnie, gdy pojemność jest ładowana

W tej chwili, jeśli otworzysz inne tyrystory, VD1 i VD4 natychmiast się zamkną.

W tym obwodzie tylko napięcie zasilające działa na zamknięte tyrystory.

Prostowniki tyrystorowe są skutecznymi, obiecującymi falownikami. Są używane z dużą mocą i są obecnie używane do wymiany elektrycznych zespołów maszynowych, które zamieniają moc prądu stałego baterii zapasowych na prąd przemienny w urządzeniach z zasilaniem bezprzerwowym (UGP) w przedsiębiorstwach komunikacyjnych.

Przetwornice DC / DC

Często, podczas zasilania urządzeń elektronicznych, PI są niskonapięciowe, a do zasilania obwodów mocy wymagane są znaczne napięcia. W tym samym czasie użyć konwersji napięcia. Aby to zrobić, użyj inwerterów i konwerterów. Wykorzystywane są przetworniki elektromagnetyczne, przetworniki drgań i przetworniki statyczne w urządzeniach półprzewodnikowych.

Przetworniki elektromagnetyczne wytwarzają napięcie sinusoidalne, natomiast przetworniki półprzewodnikowe i drgające - napięcie prostokątny kształt. Obecnie istnieją przekształtniki statyczne o napięciu wyjściowym w postaci zbliżonej do sinusoidalnej. Brak przetwornika elektromagnetycznego: duże wymiary i waga. Przetworniki drgań - niska moc i niewiarygodne. Dlatego najpowszechniej stosowane są konwertery półprzewodnikowe o niewielkich gabarytach i wadze, o wysokiej wydajności i niezawodności działania.

Konstrukcję konwerterów na tyrystorach i tranzystorach należy powiązać z wielkością napięcia zasilania, wymaganą mocą, rodzajem zmiany obciążenia.

Tranzystorowe przetworniki napięcia

Są one podzielone według metody wzbudzenia na 2 typy: z samo-wzbudzeniem i przetwornikami z wzmocnieniem mocy.

Tranzystory można łączyć według schematu z OE, OK, OB, ale najczęściej stosuje się przełączanie z OE, ponieważ w tym przypadku realizowane jest maksymalne wzmocnienie tranzystorów, a warunki samowzbudzenia są łatwiejsze do osiągnięcia.

Przekształtniki samowzbudne są wykonywane z mocą do kilkudziesięciu watów przy użyciu obwodów jedno-suwowych i push-pull. Najprostszym schematem konwertera single-ended jest generator relaksacji ze sprzężeniem zwrotnym.

Przy włączonym zasilaniu wstecznym dioda. dioda.

Po podłączeniu napięcia zasilania poprzez rezystor u podstawy tranzystora przykładane jest do potencjału spoczynkowego. Tranzystor otwiera się, a prąd przepływa przez uzwojenie pierwotne Wc transformatora, co powoduje strumień magnetyczny w tranzystorowych rdzeniach magnetycznych. Napięcie na uzwojeniu Wc występujące w tym przypadku jest przekształcane w uzwojenie sprzężenia zwrotnego Wb, którego biegunowość jest taka, że ​​przyczynia się do odblokowania tranzystora. Kiedy prąd kolektora osiąga swoją maksymalną wartość: Ik = Ib * h21e, wzrost magnetycznych zatrzymań strumienia, polaryzacja napięć na uzwojeniach transformatora zostaje odwrócona i następuje lawinowy proces blokowania tranzystora. Napięcie na uzwojeniu wtórnym transformatora ma kształt prostokątny.

Polaryzacja połączenia diody mocy prostownika na uzwojeniu wtórnym transformatora określa sposób przesyłania energii do obciążenia. Dioda otwiera się, gdy tranzystor zamyka się, ładując kondensator, który utrzymuje stały prąd w ładunku.

Gdy dioda jest włączana bezpośrednio, transfer energii zasilacza Up do obciążenia Rn następuje w okresie tu, kiedy tranzystor i dioda mocy VD1 są otwarte. Przepustnica przechowuje energię W = 0,5 * Lф * Iн ^ 2 * tu. Kondensator filtru wygładzającego Cf w tym samym czasie jest naładowany napięciem prostowanym do Un.

Podczas pauzy tp, gdy tranzystor jest zamknięty, obwód prądowy In jest zamknięty przez cewkę indukcyjną Lph i diodę blokującą VD2, podobnie jak w regulatorze impulsowym z regulacją sekwencyjną.

W konwerterach single-ended transformator działa z uprzedzeniem, do walki z którego można użyć rdzenia z ładunkiem. Jednak nie jest odpowiedni, gdy używa się torusa. tranzystor. W naszym przypadku stosuje się kondensator blokujący, który podczas pauzy tp jest wyprowadzany przez uzwojenie W1, rozmagnesowuje rdzeń prądem rozładowującym.

Pojemność Std. Jest wybierany od warunku, że przy maksymalnym współczynniku wypełnienia φmax czas trwania pauzy tP jest nie mniejszy niż jedna czwarta okresu obwodu oscylacyjnego L, Cbl.

Taki konwerter z diodą rewersyjną zapewnia izolację i ochronę napięcia wyjściowego przed zakłóceniami na wejściowej magistrali energetycznej.

Konwertery tranzystorów są określone przez następujące formuły:

Up = Up (Ikm / 2In-W1 / W2)

tu = Ikm * L1 / Up

tп = Iкм * L2 / Un * W2

φ = fP * Iкм * L1 / Uп = tu / (tu + tп)

Najlepsze wskaźniki masy i rozmiaru mają konwertery push-pull z transformatorem obniżającym.

Transformatory są wykonywane na rdzeniu magnetycznym za pomocą prostokątnej pętli histerezy. Korzysta także z pozytywnego systemu operacyjnego. Generator działa w następujący sposób. Kiedy napięcie zasilania jest włączone z powodu nieidentycznych parametrów, jeden z tranzystorów, na przykład VT1, zaczyna się otwierać i wzrasta jego prąd kolektora. Uzwojenia WB OS są połączone w taki sposób, że wzbudzony w nich emf całkowicie otwiera tranzystor VT1 i zamyka tranzystor VT2.

Przełączanie tranzystorów rozpoczyna się w momencie nasycenia tranzystora. W wyniku tego trans wywołany we wszystkich uzwojeniach. Napięcia są zmniejszane do zera, a następnie zmieniać ich biegunowość.

Teraz do podstawy wcześniej otwartego tranzystora VT1 doprowadzane jest napięcie ujemne, a do podstawy wcześniej zamkniętego tranzystora VT2 doprowadzane jest napięcie dodatnie i zaczyna ono się otwierać. Ten regeneracyjny proces formowania przodu napięcia wyjściowego przebiega bardzo szybko. W przyszłości procesy w schemacie są powtarzane.

Częstotliwość przełączania zależy od wartości napięcia zasilania, parametrów transformatora i tranzystorów i jest obliczana według wzoru: fp = ((Up-Uкэ нас) * 10000) / 4 * B * s * W * * Sc * Kc.

Ten tryb jest bardziej ekonomiczny niż w przypadku przełączania z powodu ograniczenia prądu kolektora, a działanie konwertera jest bardziej stabilne.

Takie przetworniki są używane jako główne oscylatory dla wzmacniaczy mocy i jako samodzielne zasilacze małej mocy. Główne zalety: prostota obwodu, a także niewrażliwość na zwarcie w obwodzie obciążenia.

Wadą konwertera z nasycalnym rdzeniem jest obecność emisji prądu kolektora w momencie przełączania tranzystorów, co zwiększa straty na konwerterze.

Napięcie na zamkniętym tranzystorze może osiągnąć wartości:

Uкм = (2,2: 2,4) Uspmax

dwa napięcia są sumą wartości Up + EMF na niedziałającym uzwojeniu, dodatkowo uwzględnia się wzrosty napięcia podczas przełączania. Aby zredukować te ostatnie, diody bocznikowe są czasami zawarte w obwodzie.

Podczas konwersji dużej mocy, najczęściej używanych konwerterów za pomocą wzmacniacza mocy. Jako oscylator nadrzędny możesz używać samowzbudnych przetworników. Zastosowanie takich konwerterów jest wskazane, jeśli konieczne jest zapewnienie stałości częstotliwości i napięcia na wyjściu, jak również niezmienności kształtu krzywej napięcia przemiennego, gdy zmienia się obciążenie przemiennika.

W przypadku mostka o wysokim napięciu wejściowym stosowane są wzmacniacze mocy.

Załóżmy, że w tranzystorach pierwszego pół-cyklu T1, T2 pracują jednocześnie. W drugim T2, T3. Napięcie zasilania jest doprowadzane do uzwojenia pierwotnego tranzystora, jego polaryzacja zmienia się co pół okresu. Napięcie na zamkniętym tranzystorze jest równe napięciu zasilania. Tranzystor wyjściowy działa w trybie nienasyconym, jest wykonany z materiału z nieprostokątnej pętli histerezy.

Konwertery tyrystorowe

Tyrystory, w przeciwieństwie do tranzystorów, mają kontrolę jednokierunkową. Aby zablokować tyrystory w obwodach konwertera, elementy reaktywne są wykorzystywane głównie w postaci kondensatorów przełączających.

Podczas odblokowywania pierwszego tyrystora pojemność jest ładowana do napięcia 2 Un. Podczas odblokowywania drugiego tyrystora napięcie kondensatora jest przykładane w kierunku przeciwnym do pierwszego tranzystora, pod jego działaniem jest ono blokowane. Kondensator jest ponownie ładowany, a napięcie na jego uzwojeniach i uzwojeniu pierwotnym tyrystora zmienia znak (potencjały są pokazane na schemacie w nawiasach). W następnym półcylecie tyrystor T1 zostaje ponownie odblokowany i proces się powtarza.

Aby zapewnić zamknięcie tyrystorów, konieczne jest, aby energia kondensatora przełączającego była wystarczająca, aby w trakcie ładowania napięcie wsteczne na tyrystorach spadało wystarczająco wolno i miało czas na przywrócenie ich właściwości blokujących.

Wadą tego falownika jest silna zależność napięcia wyjściowego od prądu obciążenia.

Aby zredukować wpływ natury i wielkości obciążenia na formę i wielkość napięcia wyjściowego, stosowane są obwody z diodami wstecznymi, które z kolei są niezbędne do powrotu moc biernanagromadzone w obciążeniu indukcyjnym i reaktywne elementy przełączające w zasilaniu przetwornicy.

Zasilanie z wejściem beztransformatorowym

Cechą takich źródeł jest zastosowanie procesu konwersji napięcia wejściowego z wykorzystaniem wysokiej częstotliwości.

Brak tranzystora mocy na wejściu i zastosowanie tranzystora o zwiększonej częstotliwości znacznie poprawia charakterystykę wagi i wielkości.

Schemat funkcjonalny IBPW oparty na regulowanym przetworniku jest następujący:

HFF - zapobiega przenikaniu zakłóceń obwodu wejściowego z IPBV i odwrotnie.

WU - prostownik,

SF - filtr wygładzający;

RP - regulowany przetwornik;

ZG - synchronizujący oscylator główny;

GPN - napięcie zęba generatora.

Praca IPVS ze stabilizacją napięcia wejściowego za pomocą PWM jest łatwa do wyobrażenia, biorąc pod uwagę diagram napięcia w niektórych częściach obwodu.

W celu uproszczenia regulacji, konwerter jest zwykle budowany zgodnie ze schematem single-ended, zapewniając odzyskanie części energii zmagazynowanej w elementach reaktywnych do źródła napięcia wejściowego. Na wyjściu przetwornika przy napięciu 5 - 10V umieszczany jest prostownik z punktem środkowym. W celu skrócenia czasu przełączania tranzystory mocy  Na ich wejściach stosowane są obwody, które zapewniają znaczny nadmiar napięcia blokującego względem ujemnego.

LITERATURA

1. Ivanov-Tsyganov A.I. Urządzenia elektrotechniczne systemów radiowych: Podręcznik. - Ed. Trzeci, Pererab. i dodatkowe-Mn: High School, 200

2. Alekseev, OV, Kitaev, V.E., Shikhin, A.Ya. Urządzenia elektryczne / Sub. A.Ya.Shikhina: Podręcznik. - M.: Energoizdat, 200- 336 s.

3. Berezin OK, Kostikov V.G., Shakhnov V.A. źródła zasilania sprzętu elektronicznego. - M.: Three L, 2000. - 400 str.

4. Shustov M.A. Praktyczny projekt obwodu. Zasilacze i stabilizatory. Prince 2. - M .: Altex a, 2002. -191 str.

Strona 1

Konwersja prądu stałego na prąd przemienny w kondensatorze dynamicznym odbywa się poprzez okresową zmianę pojemności kondensatora, gdy jedna z płyt się oscyluje.

Konwersja DC na AC nazywana jest inwersją, a urządzenie, które wykonuje tę funkcję, nazywa się falownikiem.

Konwertuj DC na AC i moduluj sygnały AC. Wzmacniacze z bezpośrednim połączeniem galwanicznym między stopniami są zwykle używane do wzmacniania stałego napięcia. Istotną wadą wszystkich wzmacniaczy prądu stałego jest dryft zerowy. Obecność dryftu zerowego i trudność bezpośredniego wzmocnienia małych napięć prądu stałego spowodowały konwersję szeregu układów wzmacniacza z dc na ac i wzmocnienie wzmacniacza ac. Urządzenia mechaniczne, mikrofonowe, elektroniczne i inne są używane jako przetworniki.

Konwersja prądu stałego na prąd zmienny odbywa się poprzez przerwanie obwodu zasilania obciążenia. Jeżeli poziom napięcia wyjściowego falownika jest różny od poziomu napięcia wejściowego DC, obciążenie jest włączane przez transformator.

Konwertuj DC na AC i odwróć transformację.

Konwersję DC na AC (inwersję) można przeprowadzić za pomocą zaworów elektrycznych, których przewodność może być kontrolowana. Tyrystory są używane do tego celu. Jak pokazano, prostownik sterowany fazowo e oraz falownik sterowany sieciowo (falownik, częstotliwość prądu, w której odpowiada częstotliwości sieci i P0 Rin) działają w ten sam sposób, a każdy z tych trybów może być zaimplementowany w tym samym obwodzie. Pracując jako prostownik, urządzenie przesyła energię do obciążenia DC. Kiedy pracuje jako falownik, potrzebne jest stałe źródło napięcia, aby wytworzyć prąd w urządzeniu i przenieść moc po stronie prądu przemiennego, natomiast tryb falownika występuje w czasie 90 h - 180 el. Przetwornik sterowany przez sieć (nieautonomiczny) służy do testowania rezystancyjnego lokomotyw spalinowych z odzyskiem energii. Podobne instalacje o każdym roku stają się coraz powszechniejsze.

Konwersja prądu stałego na prąd zmienny jest realizowana przez kondensator, którego pojemność zmienia się okresowo (na przykład