Mulți începători de a se angaja în electronică au adesea problema lipsei de putere (AC) de alimentare, sau valori insuficiente de tensiune. Pentru a rezolva această problemă de multe ori combina mai multe surse, în paralel sau în serie. Ce se întâmplă și cum să o fac în mod corespunzător discutate mai jos.
principii generale
Conectarea în paralel și serie de celule a fost mult timp cunoscute și utilizate în design practic de circuit, pentru elementele date cupiuri. Pe exemplul conexiunii rezistor, se pare ca acest lucru:
Cu toate acestea, un rezistor sau un condensator are un singur parametru principal - denumire și compușii de realizare pur și simplu își schimbă rezultante valoarea lor (total).
În practică, de multe ori folosite în paralel (uneori electrochimic) și conexiunea serie de surse de alimentare.
Conexiunea serie este utilizată pentru a crește tensiunea rezultantă și paralela - pentru a crește consumul total de curent.
conectarea în serie a surselor de energie electrochimice
parametrii (E și Ri) sunt pur și simplu rezumate în legătură serie,
Cel mai important, trebuie să știți:
Așa cum am mai spus, fiecare sursă de energie (de orice tip) are propriile sale caracteristici care pot fi reduse la static și este complet determinat de caracteristicile sale - Ri, U (E); Aceste caracteristici sunt surse de energie chimice pot varia de la caz la caz, sau la întâmplare cu timpul (ele depind de o multitudine de parametri de la fiecare etapă a procesului de producție);
Nu există două surse de alimentare identice, sunt, în general, orice componente electronice. (Cu toate că într-un fel pentru a limita raspandirea aplicată gruparea componentelor într-un număr de culte și un număr de precizie).
Prin urmare, în cazul în care durata conexiunii serie de surse de curent chimice este determinată de cel mai rău în lanț. Când se pierde capacitatea, creșterile sale interne de rezistență și limita de curent furnizată sarcinii.
Când este conectat în paralel, un întreg lot mai complicat.
Acest lucru implică cele mai frecvente probleme.
Conectarea în paralel a surselor de energie electrochimice
În paralel a alimentelor electrochimice celule (surse), dacă nu iau măsuri există probleme.
Faptul că aceste elemente au o dată mai mulți parametri care definesc caracteristicile lor.
Voltage (emf) - E. și rezistență internă - Ri.
Imediat ar trebui clarificat faptul că acești parametri sunt pur individuale și, prin urmare, este rareori suficientă, chiar și în aceeași parte, ele se repetă.
Să Figura 3, legarea în paralel a celor două surse de energie diferite (celule electrochimice) având o rezistență internă egală (exemplu 0,25 ohm, totală 0,5) și tensiunea de ieșire diferită (U = 2,2 V 1, U 2 = 2, 1, # 916; U = 0,1 V) apare între curentul I per revărsare de 0,2 A.
Acest curent va continua să existe chiar și atunci când sarcina până când tensiunea devine egală cu sursele. Atunci când cea mai bună celula electrochimică este descărcată cel mai rău caz - o pierdere totală a capacității lor.
Prin urmare, nu se recomandă conectarea în paralel a elementelor individuale ale surselor de energie electrochimice. Paralel conexiune (redundanta) celule consecutive baterie cu dispozitive speciale de protecție (vezi. Fig. 6) de revărsare sau comutatoare de curenți.
Celulele fotovoltaice - celule solare
Puțin situație diferită se obține prin conectarea în paralel a celulelor solare, care este determinat de proprietățile celulei solare. Acest curent este generat sub acțiunea razelor de lumină incidente pe plat p-n joncțiunii suprafață suficient de mare. Celula solară are o caracteristică curent-tensiune a unei astfel de diode semiconductor cu abateri corespunzătoare inerente p-n tranziții zonă mare.
Prin urmare, nici un preaplin de curent pentru celula solară. Dar prezența elementelor conectate în paralel # 916; U, conduce la faptul că, la elementul de selecție redus de curent cu o tensiune mai mică este deconectată. O selecție la putere mare curent de sarcină a fiecărui element este diferit și este determinată de curentul de sarcină pentru fiecare element pentru o sarcină dată de tensiune U. vezi. Fig. 5.
Uita-te la un exemplu caracteristicile curent-tensiune a elementului de baterie solară, care apare atunci când acestea sunt conectate în paralel, așa cum este prezentat în Fig. 1b. Un grafic exemplar al caracteristicilor curent-tensiune este prezentată mai jos.
Fig. 5 vedem că pentru tensiune egală cu U n SC3 elementul generează un curent I 1 generat de curentul mai mic I egal cu elementul SC4 2. Ca rezultat curentul total de sarcină este egală cu:
Aceasta înseamnă că pentru un anumit n elemente U conectate în paralel pentru a da putere egală:
Acest lucru necesită nu supraîncărca cele mai bune elemente grupate în elemente de legătură paralele cu curenții similare (caracteristici care lucrează în puncte).
O mai bună pentru a forma grup conectat serie de elemente la tensiunea nominală și apoi conectarea lor în grupuri paralele de o anumită putere.
Elemente chimice baterii Colaborare
Adesea recomandat pentru funcționarea în paralel a surselor electrochimice de baterii utilizate în serie cu fiecare diode baterie care împiedică overflow curent. Dar starea de egalitate a tensiunii de ieșire (cât mai aproape posibil) conservate. Acest lucru este deosebit de important, în special pentru sursele de energie electrochimice, care sunt limitate prin curentul de descărcare. viata va fi scurtat în caz de exces. schema de conexiuni este prezentată în Fig. 6.
Trebuie avut în vedere faptul că tensiunea de ieșire a unei baterii este mai mică de 0,3 -: - 0.8V (căderea de tensiune pe joncțiune dioda p-n în prejudecată sa înainte) decât bateriile fără diode de protecție. După cum se vede din utilizarea pierderii de tensiune acest sistem pentru conectarea în paralel a elementelor individuale nu este economic. Pierderea de putere mare.
Diodele permit, de asemenea, utilizarea unei înlocuire a bateriei fierbinte, deoarece dioda va fi deversată pur și simplu închis atunci când conectați un acumulator încărcat proaspăt.
Surse de curent electric
Caracteristicile sale sunt legate în paralel și unitățile de alimentare cu energie funcționează pe o sarcină comună.
Toate tipurile de unități (o rețea de 50 Hz și puls - inclusiv ridicarea și coborârea DC la DC convertizoarele) conțin în structura sa un convertor de tensiune (convertor sau convertor de impulsuri electronice cu un transformator) și dispozitivul de rectificare, la ieșire - redresoare diode. Fig. 7 prezintă o astfel de conexiune.
În acest sistem, la fel ca în paralel a celulelor solare, nu există nici un preaplin de curent static, acestea sunt oprite diode redresoare care sunt cunoscute de a avea o rezistență foarte mare inversă.
O condiție pentru aceasta este puterea de-blocuri: tensiuni egale și prezența compușilor punctelor generale ale celor două surse de alimentare prezentate în Fig. 7 prin linia roșie punctată. Această condiție este definită, așa cum se va aprecia din cele de mai sus, o sarcină uniformă a fiecărei surse de energie.
Dar ea, ca orice sistem, are propriile sale caracteristici.
Acest puls preaplin de curenți pentru încărcarea unui condensator de filtrare cu o tensiune mai mică (de exemplu, U2) de la TU1 unde o tensiune mai mare. După alinierea tensiunii curentului debordant se reduce la zero.
În realitate, tensiunea de ieșire BP1 și BP2 diferite. Și astfel, prin munca unui ciorchine avand in vedere parametrii suplimentari prezentate în Figura 8.
Este cunoscut faptul că fiecare unitate de putere are propria rezistență internă Ri, și prin stabilizarea sistemului, valoarea sa este foarte redusă. Practic Ri determină eficiența de alimentare cu energie, și este de dorit ca raportul Rj / Ri este maximizat. Deoarece curentul de alimentare cu energie de sarcină este determinată de suma Ri și RL, și după cum știm deja Ri -> min, se poate presupune că aceasta este determinată în întregime de R n.
În combinație a două unități de alimentare cu energie conectat în paralel este încărcat numai BP, care are o tensiune de ieșire mai mare. Asta este, am N = I 1. Aceasta va continua până când tensiunea de ieșire (din cauza căderii de tensiune pe Ri) începe să scadă (sistem de stabilizare nu se poate menține, atunci când curentul de sarcină atinge valoarea maximă, în acest caz, rezistența internă începe să crească încărcate PSU Ri.). A doua sursa de alimentare este de până la acest lucru va lucra într-un mod de mers în gol.
Acest mod de funcționare nu poate fi considerat normal.
De asemenea, de egalizare a tensiunii de ieșire - o altă soluție cunoscută pentru problema este de a include în serie cu ieșirea fiecărui mic BP nivelare rezistor, care, deoarece crește rezistența internă, prin care tensiunea de ieșire scade și intră în alimentarea cu energie funcțiune având o tensiune mai mică. Mai mult decât atât, valoarea lor este aceeași pentru ambele.
Amplitudinea acestei rezistențe este de la 1% la 10% din R și n depinde de diferența dintre tensiunea de ieșire și puterea de încărcare.
Lipsa de soluții de pierdere de putere în rezistențe de partajare.
Dar, pentru încărcarea uniformă, cerința de cel mai apropiat U1 și U2 abordare rămâne.
concluzie
În forumurile de pe internet, multe publicații dedicate paralele de pornire și doar un singur rezultatelor fatale ale mesajului. Aceste cazuri individuale sunt posibile din cauza defectelor ascunse de alimentare cu energie sau o diferență mare de tensiuni de ieșire.
Conectarea în paralel de ieșire în impulsuri de circuit de alimentare cu energie este posibilă. Dar, în același timp, pentru încărcarea uniformă a tensiunii de ieșire trebuie să fie cât mai aproape posibil. În caz de eșec de a face acest lucru poate suprasolicita sursa de alimentare cu o tensiune mai mare.
Conectarea în paralel a bateriilor electrochimice individuale inacceptabileConexiunea în paralel a elementelor fotovoltaice este permisă, dar trebuie să ia în considerare faptul că poate exista o supraîncărcare a celor mai bune elemente din grupa (cu cea mai mare tensiune), iar atunci când diferența în tensiunea de ieșire a cel mai rău elementului nu pot fi incluse în lucrare.
Discuțiile paralele de comutare unitate de alimentare cu energie a calculatorului.