مدونة الجودة / المكثفات

محولات ليزر ثاني أكسيد الكربون عالية التردد: اختيار مكثف الجهد العالي

ملخص تنفيذي · أبرز الإنجازات الهندسية

بيانات تصميم وحدة تغذية الطاقة لليزر ثاني أكسيد الكربون: محول تردد من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز مع محول من 1:80 إلى 1:150 يحقق كفاءة تتراوح بين 92% و96%، مقابل كفاءة تتراوح بين 80% و85% لمرحلة خطية بتردد 50 هرتز تزن من 15 كجم إلى 30 كجم. وتشمل البيانات مواصفات المرشحات والثنائيات ومقسمات التردد.

2026-10-07·22 دقائق للقراءة· يقرأ 0 مرات

محولات ليزر ثاني أكسيد الكربون عالية التردد: اختيار مكثف الجهد العالي

مكثفات الجهد العالي HVC في وحدة تزويد طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون
مكثفات الجهد العالي HVC في وحدة تزويد طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون

إجابة هندسية

قم ببناء وحدة التغذية حول مرحلة عاكس بتردد من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز ومحول رافع للجهد بنسبة 1:80 إلى 1:150، ثم قم بتقويمها إلى جهد يتراوح بين 20 كيلوفولت و50 كيلوفولت. حافظ على نسبة تبديد المرشح أقل من 0.1% عند تردد 50 كيلوهرتز، وزمن إعادة الضبط للمقوم أقل من 100 نانوثانية. تصل كفاءة هذه السلسلة إلى 92% إلى 96% داخل هيكل 2U، مقارنةً بـ 80% إلى 85% لمحول خط بتردد 50 هرتز يزن من 15 إلى 30 كيلوغرامًا.

  • قم بتحديد حجم قلب المحول من معادلة المساحة عند التردد المختار.
  • اختر نطاقًا من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز بحيث يتقلص حجم النواة من 5 إلى 8 مرات.
  • حدد جزء المرشح لمعامل التموج أقل من 0.1% عند تردد التموج.
  • استخدم مكدسات المقوم مع زمن t_rr أقل من 100 نانوثانية.
  • استشعر الإخراج باستخدام أجزاء ذات طبقة سميكة من جهاز تسجيل الفيديو (VCR) أقل من 0.5 جزء في المليون/فولت.

الملخص

شهدت مصادر طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون تطورًا ملحوظًا على مدى عقدين من الزمن، حيث انتقلت من محولات خطية بتردد 50 هرتز إلى مراحل عاكسة بتردد يتراوح بين 20 و200 كيلوهرتز. وتتجلى هذه التطورات في عدة عوامل: محول أصغر حجمًا بمقدار 5 إلى 8 مرات، وكفاءة أعلى تتراوح بين 92% و96% مقارنةً بـ 80% إلى 85%، وخطوة تحميل أسرع بكثير (0.5 مللي ثانية) مقارنةً بـ 10 مللي ثانية، وإمكانية إيقاف التشغيل في أجزاء من الثانية عبر دبوس تحكم واحد. تُقدم هذه المقالة الأرقام والأجزاء السلبية الأربعة التي تُحدد موثوقية هذه المصادر.

1. مقدمة

كانت آلة النقش بالليزر CO2 من تسعينيات القرن الماضي مزودة بمحول تردد كهربائي يتراوح وزنه بين 15 و30 كيلوغراماً. وقد شغل هذا الجزء الحديدي أكثر من ثلث حجم الآلة. أما باقي الهيكل فقد بُني حوله، وليس حول العدسات.

تقل مساحة قلب المحول مع ارتفاع تردد التشغيل. عند رفع التردد من 50 هرتز إلى 50 كيلوهرتز، يمكن نظريًا أن يصبح حجم القلب أصغر بألف مرة. يحدّ فقد القلب والمسافة بين العازل من الكسب عمليًا، ولكن انخفاض الحجم من 5 إلى 8 مرات أمر طبيعي.

إن حجم الإنتاج هو النتيجة المرئية، وليس السبب الوحيد. تتحسن الكفاءة والاستجابة الديناميكية وواجهات التحكم جميعها في الوقت نفسه، وهذه العوامل الثلاثة هي التي تحدد ما إذا كانت الآلة قادرة على القطع بسرعة.

تقارن هذه المقالة بين البنيتين في أربع نقاط، ثم تسرد الأجزاء السلبية والمعلمات التي تربط تصميم الترددات العالية معًا.

2. الآلية الأساسية

2.1 مساحة النواة مقابل تردد التشغيل

تربط معادلة التصميم الكلاسيكية مساحة القلب بالتردد:

A_c = (V × 10⁸) / (4.44 · f · N · B_max)

حيث A_c هي مساحة المقطع العرضي للقلب بوحدة سم²، وV جهد ​​الملف بوحدة فولت، وf تردد التشغيل بوحدة هرتز، وN عدد اللفات، وB_max كثافة التدفق المغناطيسي عند التشبع بوحدة تسلا. عند تردد 50 هرتز، يكون المقام صغيرًا، لذا يجب أن تكون A_c كبيرة. عند تردد 50 كيلوهرتز، يحتاج التدفق نفسه إلى حوالي 1/1000 من المساحة.

يصل الفريت إلى التشبع عند حوالي 0.3 تسلا، مقابل 1.5 تسلا للفولاذ السيليكوني. كما تشغل مسافة العزل حيزًا عند جهد يتراوح بين 20 و50 كيلوفولت. ينتج عن هذين التأثيرين نسبة حجم عملية تتراوح بين 5 و8، مما يقلل الوزن بشكل ملحوظ.

2.2 كفاءة المرحلتين

يفقد محول بتردد 50 هرتز الطاقة في التخلف المغناطيسي للقلب، والتيارات الدوامية، ونحاس الملفات. تعمل وحدة بتردد التيار الكهربائي بقدرة 1 كيلوواط بنسبة 80% إلى 85%، لذا فإن 150 واط إلى 200 واط تخرج من الهيكل على شكل حرارة.

تصل كفاءة سلسلة الترددات العالية المزودة بجسر نصف LLC ومحول فيريت وتقويم جهد عالي إلى 92% إلى 96%. ويكون الفرق كبيرًا بالنسبة لمصدر طاقة بقدرة 2 كيلوواط.

P_loss = P_out · (1 / η − 1)

حيث P_loss هي الحرارة بالواط، وP_out هي القدرة الناتجة بالكيلوواط، وη هي الكفاءة كنسبة مئوية. عند كفاءة 82%، تبلغ الحرارة 360 واط، مما يستدعي استخدام مراوح ومشتت حراري كبير. أما عند كفاءة 94%، فتبلغ الحرارة 120 واط، ويمكن تبديدها بالحمل الحراري الطبيعي.

2.3 الاستجابة الديناميكية لحمل التفريغ

يُبدّل ليزر ثاني أكسيد الكربون بين وضع التشغيل ووضع الخمول آلاف المرات في الثانية. ويتطلب كل تبديل أن يستقر خرج الليزر بسرعة، وإلا ستكون النبضة الأولى للقطع ضعيفة.

لا يمكن لمرحلة التردد الخطي أن تعمل إلا مرة واحدة في كل نصف دورة، لذا فإن مكثف مرشح الخرج C_o يستقر خلال فترة تتراوح بين 10 و40 مللي ثانية. أما مرحلة التردد العالي ذات معدل تبديل يتراوح بين 20 و200 كيلوهرتز وعرض نطاق تحكم يتراوح بين 2 و5 كيلوهرتز، فتستقر في أقل من 0.5 مللي ثانية.

يتبع وقت الاستقرار عرض نطاق الحلقة:

t_s ≈ 1 / (2π · f_bw)

حيث يمثل t_s زمن الاستقرار بالمللي ثانية، و f_bw عرض نطاق حلقة التحكم بالكيلو هرتز. تعطي حلقة بتردد 3 كيلو هرتز حوالي 53 ميكرو ثانية، قبل أن يضيف مرشح الإخراج تأخيره الخاص.

2.4 سلسلة الإشارات لإمداد حديث

تمتد سلسلة التوصيل من مصدر التيار الكهربائي الرئيسي إلى الصمام الإلكتروني في ثماني مراحل. يدخل التيار الكهربائي الرئيسي بجهد 220 فولت إلى مرشح التداخل الكهرومغناطيسي، ثم يقوم جسر مقوم مزود بتصحيح معامل القدرة برفع الجهد إلى 400 فولت تيار مستمر. يقوم جسر نصف أو جسر كامل بعكس الترددات من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز.

يقوم محول فيريتي بنسبة تحويل تتراوح بين 1:80 و1:150 برفع الجهد. ثم تقوم مجموعة من دوائر السيليكون بتقويم التيار المستمر إلى جهد يتراوح بين 20 و50 كيلوفولت. وتعمل مجموعة مرشحات N4700 على تنعيم الإشارة الخارجة. ويقوم مقسم جهد ذو طبقة سميكة بأخذ عينات من الجهد لحلقة التحكم، ثم تقوم الصمامة الإلكترونية بإغلاق الدائرة.

أربعة أجزاء سلبية تحدد ما إذا كانت السلسلة ستعمل أم لا: المحول، و المعدل الصمام الثنائي، وجزء المرشح، ومقاومة التقسيم. أي اختيار ضعيف لأي منها يظهر على شكل تموج إضافي، أو حرارة زائدة، أو فصل خاطئ للحماية.

مرحلة خطية بتردد 50 هرتز مقابل سلسلة ترددات 20-100 كيلوهرتز مرحلة خطية بتردد 50 هرتز (التسعينيات) محول كهربائي من 15 كجم إلى 30 كجم كفاءة 80٪ إلى 85٪ 2 كيلوواط خرج: 360 واط من الحرارة يستقر الإخراج في غضون 10 إلى 40 مللي ثانية مدة الرحلة بواسطة الموصل: أجزاء من الثانية سلسلة محولات تردد من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز محول فيريت من 2 كجم إلى 5 كجم كفاءة 92٪ إلى 96٪ 2 كيلوواط خرج: 120 واط من الحرارة تستقر حلقة بتردد 3 كيلوهرتز في أقل من 0.5 مللي ثانية مدة الرحلة بواسطة دبوس PWM واحد: ميكروثانية يساعد التردد، ثم تقوم أربعة عناصر سلبية بضبط التموج زمن الاستجابة (t_rr) أقل من 100 نانوثانية على مكدس 30 كيلوفولت — معدل التضمين (DF) أقل من 0.1% عند 50 كيلوهرتز — نسبة الجهد إلى السعة (VCR) أقل من 0.5 جزء في المليون/فولت يبلغ التسرب 100 ميكروهنري مع سعة طفيلية 500 بيكوفاراد، ويحدث رنين بالقرب من 700 كيلوهرتز ويهبط على المكدس

الشكل 1 - سلسلة عاكس من 20 كيلو هرتز إلى 100 كيلو هرتز تقطع كتلة المحول والحرارة مقابل مرحلة خط 50 هرتز، ثم تقوم أربعة أجزاء سلبية بتحديد تموج الإخراج.

3. نقاط الضعف الهندسية

المشكلة الأولى: الحث التسريبي والسعة الموزعة في المحول

عند تردد 50 كيلوهرتز، لا يبقى حث التسريب للمحول ثابتًا، بل يتذبذب مع سعة الملفات وسعة المقوم، وتستقر ذروة التذبذب على مجموعة الثنائيات. ويتذبذب محول ذو حث تسريب 100 ميكروهنري وسعة موزعة 500 بيكوفاراد عند تردد يقارب 700 كيلوهرتز.

تعمل اللفائف المجزأة والبنية المركبة على قطع كلا القيمتين. كما يمتص جزء التجاوز الموجود عبر مدخل المقوم الارتفاع المفاجئ قبل وصوله إلى الثنائيات.

نقطة الألم الثانية: فقدان الاسترداد العكسي في المقوم

في كل دورة تبديل، تُفرغ الشحنة المخزنة في المقوم في الدائرة. ويترتب على ذلك الفقد التالي:

P_rr = f · V_R · Q_rr

حيث P_rr هي فقد الاستعادة بالواط، وf تردد التبديل بالكيلوهرتز، وV_R الجهد العكسي بالكيلوفولت، وQ_rr الشحنة المستعادة بالميكروكولوم. يفقد الصمام الثنائي ذو الشحنة 2 ميكروكولوم على خط جهد 20 كيلوفولت بتردد 50 كيلوهرتز 2 كيلوواط ما لم يكن سريعًا. ويقلل مكدس ذو زمن استجابة t_rr أقل من 100 نانوثانية هذا الرقم بمقدار عشرة أضعاف.

نقطة الضعف الثالثة: فقدان المرشح عند تردد التموج

قد يُظهر جزءٌ متعدد الأغراض معامل فقد يزيد عن 5% عند تردد 50 كيلوهرتز. يؤدي تيار التموج إلى تسخين العازل، وتتغير السعة مع ارتفاع درجة حرارة الجزء. ويتبع التسخين الذاتي تيار التموج ومقاومة السلسلة المكافئة.

P_d = I_ripple² · ESR

حيث P_d هي الحرارة في الجزء بالواط، وI_ripple هو تيار التموج الفعال بالأمبير، وESR هي المقاومة التسلسلية بالملي أوم. يحافظ مرشح N4700 على عامل تشويه أقل من 0.1% عند 50 كيلوهرتز، ويبقى ارتفاع درجة الحرارة قريبًا من 10 درجات مئوية تحت تيار تموج مستمر.

المشكلة الرابعة: التقسيم المعتمد على التردد في شبكة أخذ العينات

يحتوي المقاوم المقسم على سعة طفيلية عبر جسمه. تشكل هذه السعة قطبًا مع المقاوم، وتتغير نسبة التقسيم مع التردد، لذا لا تتبع إشارة التغذية الراجعة إشارة الخرج. يبقى الاستجابة ثابتة من التيار المستمر إلى عدة مئات من الكيلوهرتز عندما يستخدم المقاوم بنية غشائية غير حثية وتصميمًا منخفض السعة الطفيلية.

4. خطوات التصميم

الاستراتيجية 1: تحديد التردد بناءً على الحجم والفقد وحدود الجهاز

اضبط التردد بعد مراعاة ثلاثة عوامل. يؤدي التردد العالي إلى تقليص حجم القلب، ولكنه يزيد من فقد الطاقة فيه وفقد الطاقة أثناء التبديل. تتراوح ترددات معظم مصادر طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون بين 20 و100 كيلوهرتز للعكس، وقريبة من 50 كيلوهرتز للمحول. حافظ على تردد العكس أقل من النقطة التي يتجاوز عندها فقد الطاقة في الجهاز توفير القلب.

الاستراتيجية الثانية: تقليل التأثيرات الطفيلية للمحول باستخدام بنية اللفائف

قسّم الدائرة الأولية إلى قسمين أو ثلاثة، وقم بتوصيلها بالدائرة الثانوية. يؤدي استخدام دائرة ثانوية مزدوجة إلى تقليل كل من الحث التسريبي والسعة الموزعة في آن واحد. ضع مكثفًا جانبيًا بسعة تتراوح بين 1 و10 نانوفاراد عبر مدخل المقوم لامتصاص حلقة التسريب.

الاستراتيجية 3: تحديد مجموعات المقومات على t_rr و V_R

اختر مجموعة دوائر مُصنّفة عند 1.5 ضعف ذروة الجهد العكسي، مع زمن استجابة عكسي (t_rr) أقل من 100 نانوثانية. يتطلب خط جهد 20 كيلوفولت دائرة جهد 30 كيلوفولت. أضف دائرة تخميد RC عبر مجموعة الدوائر، وحدد حجمها بناءً على طاقة الاستعادة. عادةً ما يُعوّض انخفاض فقد الاستعادة تكلفة الدائرة الأسرع خلال عام من التشغيل.

الاستراتيجية الرابعة: تحديد حجم بنك المرشحات بناءً على تيار التموج، وليس السعة فقط

اضبط السعة بناءً على جهد التموج المستهدف، والمقاومة المكافئة التسلسلية (ESR) بناءً على تيار التموج. يحتاج خرج 20 كيلو فولت مع تموج 50 كيلو هرتز وتيار حمل 50 مللي أمبير إلى بضع نانوفارادات فقط من مكثف N4700 للحصول على تموج منخفض. يُعدّ تصنيف التيار للمكثف أهم من قيمته، لأن تيار التموج هو الذي يُولّد الحرارة.

الاستراتيجية الخامسة: بناء فاصل استجابة مسطح

استخدم مجموعة متطابقة من المقاومات ذات الأغشية السميكة، بحيث يكون معامل مقاومة الجهد (VCR) أقل من 0.5 جزء في المليون/فولت، ومعامل مقاومة درجة الحرارة (TCR) ضمن نطاق ±50 جزء في المليون/درجة مئوية. اجعل المقاومة العلوية قصيرة، واستخدم تصميمًا منخفض السعة أسفلها. يعمل مقسم الجهد المسطح على تثبيت كسب الحلقة، ويمنع دائرة الحماية من الفصل عند جهد خاطئ.

الاستراتيجية السادسة: إضافة حماية تعمل في أجزاء من الثانية

يُعدّ تدفق الماء، وقفل الباب، والتيار الزائد، وارتفاع درجة الحرارة من العناصر الأساسية في حلقة التحكم. يتم إيقاف تشغيل مرحلة التردد العالي عن طريق خفض مستوى أحد دبابيس PWM، وهو ما يستغرق أجزاءً من الثانية. أما مرحلة تردد التيار الكهربائي فتحتاج إلى موصل موصول على التوالي مع خرج الجهد العالي، وهو ما يستغرق أجزاءً من الثانية ويؤدي إلى تآكل نقاط التلامس.

معلمة المكونالقيمة النموذجيةشرط الاختبار
الجهد المقنن (سلسلة HVCT8G)10 كيلو فولت العاصمةhi-pot 1.5× لمدة 60 ثانية.
مواسعة4700 بيكوفاراد ±20% (472 ميجا)1 ميجاهرتز، 1 فولت RMS.
المقاومة المكافئة التسلسلية عند 1 ميجاهرتزأقل من 50 ملي أومعند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية.
محاثة الحلقة (وتر E40)أقل من 8 نانوهيدروجينتباعد طرفي 40 مم.
مقاومة العزلأعلى من 10 جيجا أوم عند 500 فولت تيار مستمر25 درجة مئوية، 60% رطوبة نسبية.
نطاق درجة حرارة40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئويةسلسلة IEC 60068-2.
قدرة نبض dv/dtأعلى من 50 كيلو فولت/ميكروثانيةعند الجهد المقنن.

5. أجزاء HVC لسلسلة الترددات العالية

تغطي أربع مجموعات من المكونات وحدة تغذية ليزر ثاني أكسيد الكربون: المرشحات وأجزاء الرنين، ومقومات التيار، والمقاومات ذات الأغشية السميكة، والمجموعات المتطابقة. كل مجموعة مصممة للعمل ضمن نطاق تردد من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز، وجهد كهربائي من 1 كيلوفولت إلى 150 كيلوفولت.

ستة معايير مهمة هنا

  • A DF أقل من 0.1% عند تردد التموج. N4700 تحافظ الأجزاء من الفئة الأولى على انخفاض الفقد وارتفاع درجة الحرارة بالقرب من 10 درجات مئوية تحت تيار التموج المستمر.
  • معامل درجة الحرارة (TCC) هو -4700 جزء في المليون/درجة مئوية ±1000 جزء في المليون/درجة مئوية. يبقى الخرج ثابتًا من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية، لذا تحافظ حلقة التغذية الراجعة على كسبها طوال فترة التحول.
  • مستوى ESL أقل من 5 نانو هنري. HVCT8G تتصل حزمة التثبيت بالمسامير بقضيب توصيل مصفح بمسار يبلغ طوله بضعة ملليمترات، مما يقلل من جهد التموج عند أطراف الجزء.
  • زمن t_rr أقل من 100 نانوثانية في مكدس المقوم. ثنائيات الاسترداد السريع خفض فقدان الاسترداد بمقدار عشرة أضعاف عند 50 كيلو هرتز.
  • القسمة المسطحة على التكرار. HVRGHP تصل أجزاء أخذ العينات إلى VCR أقل من 0.5 جزء في المليون/فولت وTCR في حدود ±50 جزء في المليون/درجة مئوية.
  • أجزاء التخميد لحلقة منع التسرب. HVR-BSP تمتص المقاومات الأنبوبية الارتفاع المفاجئ قبل أن يصل إلى مجموعة الثنائيات.

التوصيل والدعم

تُشحن القطع القياسية خلال 4 إلى 8 أسابيع، ومجموعات المقسمات المتطابقة خلال 6 إلى 10 أسابيع، مقارنةً بالمعدل الطبيعي الذي يتراوح بين 20 و30 أسبوعًا لقطع الجهد العالي المستوردة. يدعم قسم هندسة تطبيقات الجهد العالي تحليل العناصر الطفيلية للمحولات، وحساب فقد المقومات، واختيار المرشحات.

أرسل جهد الخرج والتيار، وتردد التبديل، وقيمة التموج المستهدفة، ومساحة الهيكل. تُعيد HVC قائمة بالمكونات مع أرقام القطع، وبيانات الفقد عند تردد التشغيل، وعينتين للتقييم في غضون خمسة أيام عمل. كما تتطابق القطع مع المعايير الكهربائية لـ موراتا ونطاقات الجهد العالي عالية التردد من TDK.

6. أسئلة مكررة

س1: لماذا انتقلت مصادر ليزر ثاني أكسيد الكربون من 50 هرتز إلى التردد العالي؟

الحجم والكفاءة. يزن محول بتردد 50 هرتز ما بين 15 و30 كيلوغرامًا ويعمل بكفاءة تتراوح بين 80% و85%. أما مرحلة العاكس بتردد 50 كيلوهرتز المزودة بمحول فيريت، فتزن ما بين 2 و5 كيلوغرامات وتصل كفاءتها إلى ما بين 92% و96%. كما يتحسن زمن الاستجابة الديناميكية من 10 مللي ثانية إلى أقل من 0.5 مللي ثانية، وهو أمر بالغ الأهمية عند آلاف عمليات الانتقال الليزري في الثانية الواحدة.

س2: ما هو تردد التبديل الذي يجب أن أختاره؟

يتراوح التردد الأمثل لمعظم مصادر ليزر ثاني أكسيد الكربون بين 20 و100 كيلوهرتز. عند الترددات الأعلى من 100 كيلوهرتز، يستمر قلب المحوّل في الانكماش، لكنّ فقد الطاقة في الجهاز، وفقد الطاقة في استعادة الثنائي، وفقد الطاقة في مقاومة المرشح المكافئة (ESR) تزداد جميعها. عند الترددات الأقل من 20 كيلوهرتز، يزداد حجم المحوّل مجددًا، ويظهر ضجيج مسموع. يُنصح بقياس فقد الطاقة عند ترددين أو ثلاثة قبل تحديد القيمة النهائية.

س3: ما هي سرعة الصمام الثنائي المقوم المطلوبة؟

يغطي زمن الاستعادة (t_rr) الأقل من 100 نانوثانية نطاق التردد من 20 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز. تتناسب خسارة الاستعادة طرديًا مع التردد والجهد العكسي، لذا قد يفقد الصمام الثنائي البطيء على خط جهد 20 كيلوفولت عند تردد 50 كيلوهرتز كيلوواط. قُدِّرَت قدرة المجموعة بـ 1.5 ضعف ذروة الجهد العكسي، وأضف دائرة تخميد RC بحجم مناسب لطاقة الاستعادة.

س4: هل يمكن استخدام مكثف للأغراض العامة كمرشح خرج الجهد العالي؟

يحدث ذلك فقط عند تيارات التموج المنخفضة. تُظهر العديد من المكونات العامة معامل فقد يزيد عن 5% عند تردد 50 كيلوهرتز، ثم يُسخّن تيار التموج العازل حتى تتغير السعة. أما مكون N4700، فيحافظ على معامل فقد أقل من 0.1% عند تردد 50 كيلوهرتز، مع ارتفاع في درجة الحرارة يقارب 10 درجات مئوية تحت تيار تموج مستمر.

س5: لماذا تختلف قراءة مقسم الجهد الخاص بي عند الترددات العالية؟

لأن السعة الطفيلية عبر المقاومات تُشكّل قطبًا مع المقاومة. عندئذٍ تتغير نسبة التقسيم مع التردد، مما يؤدي إلى تشوّه إشارة التغذية الراجعة. استخدم بنية غشائية غير حثية، واحرص على أن تكون المقاومة العلوية قصيرة، وتحقق من الاستجابة من التيار المستمر إلى عدة مئات من الكيلوهرتز على طاولة العمل.

س6: كيف يتم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة عالي التردد بهذه السرعة؟

يقوم المتحكم بخفض مستوى أحد دبابيس PWM، مما يوقف العاكس في غضون أجزاء من الثانية. يتطلب تصميم تردد التيار وجود موصل موصول على التوالي مع خرج الجهد العالي، ويستغرق هذا الموصل أجزاء من الثانية لفتح الدائرة، مما يؤدي إلى تآكل نقاط التلامس بمرور الوقت. تُعد الحماية السريعة أحد أسباب اعتماد سلسلة التردد العالي كمعيار.

7. المراجع

  1. IEC 61010-1:2010+AMD1:2016, متطلبات السلامة للمعدات الكهربائية المستخدمة في القياس والتحكم والاستخدام المختبري - الجزء 1: المتطلبات العامةجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2016.
  2. IEC 60825-1: 2014 ، سلامة منتجات الليزر - الجزء الأول: تصنيف المعدات ومتطلباتهاجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2014.
  3. إيك 60384-8، المكثفات الثابتة للاستخدام في المعدات الإلكترونية - الجزء 8: المكثفات الثابتة ذات العازل الخزفي، الفئة 1جنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2015.
  4. إيك 60270، تقنيات اختبار الجهد العالي - قياسات التفريغ الجزئيجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2015.
  5. إريكسون، آر دبليو، وماكسيموفيتش، د. أساسيات إلكترونيات القدرة، الطبعة الثالثة. تشام: سبرينغر، 2020.
  6. موهان، ن.، أنديلاند، ت.م.، وروبنز، و.ب. إلكترونيات الطاقة: المحولات والتطبيقات والتصميم، الطبعة الثالثة. هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي، 2003.
  7. جيه. شناك، إس. بروكنر، إتش. سنكسين، يو. شومان، آر. مالويتز، تحليل وتحسين تقنية المكثفات الإلكتروليتية للعواكس المتكاملة عالية التردد، مجلة IEEE للمعاملات في مجال المكونات والتغليف وتكنولوجيا التصنيع، المجلد 11، العدد 6، الصفحات 999-1011، 2021. https://doi.org/10.1109/tcpmt.2021.3084371
  8. ANP109: أطياف المعاوقة لتقنيات المكثفات المختلفة‎Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG، https://www.we-online.com/ANP109.
  9. MIL-PRF-49470 Rev. D, مكثف ثابت، عازل خزفي، مزود طاقة بوضع التبديل (للأغراض العامة ومستقر حرارياً)، موثوقية قياسية وموثوقية عالية، مواصفات عامة لـ. كولومبوس، أوهايو: دي إل إيه لاند آند ماريتايم، 2017.
  10. هـ. وانغ وف. بلايبيرغ، موثوقية المكثفات لتطبيقات وصلة التيار المستمر في محولات إلكترونيات الطاقة - نظرة عامة، مجلة IEEE للمعاملات في التطبيقات الصناعية، المجلد 50، العدد 5، الصفحات 3569-3578، 2014. https://doi.org/10.1109/tia.2014.2308357
  11. فريق هندسة تطبيقات HVC، الجهد العالي السيراميك المكثفات الموارد الفنيةhttps://www.hv-caps.com
هل تحتاج إلى مكون مُعتمد لهذا التطبيق؟

أرسل جهد وتيار الخرج، وتردد التبديل، وقيمة التموج المستهدفة، ومساحة الهيكل. سيرسل لك برنامج HVC قائمة بالمكونات مع بيانات الفقد عند تردد التشغيل، وأرقام القطع، وعينتين للتقييم خلال 48 ساعة.

إرسال قائمة المواد / طلب عرض أسعار فني →