Wie funktioniert eine geregelte Gleichstromversorgung?
Aufgrund wissenschaftlicher und technologischer Fortschritte ist die Arbeitsfrequenz stabilisierter Gleichstromversorgungen in den letzten Jahren von einigen zehn Kilohertz auf mehrere hunderttausend Hertz gestiegen, obwohl es noch immer eine Lücke zu den entwickelten westlichen Ländern gibt. Die Forschung in diesem Bereich hat sich in einer Reihe von Industrieländern, allen voran den USA, auf die topologische Theorie, das Funktionsprinzip, die Modellanalyse und andere Aspekte der Hochfrequenzstromversorgung verlagert. Infolgedessen sind die Entwicklung und Anwendung stabiler Gleichstromversorgungen noch weit entfernt.
Das 220--Volt-Industriefrequenz-Kommunikationsnetzteil wird in ein Gerät umgewandelt, das gemäß dem Funktionsprinzip des geregelten Gleichstromnetzteils konstant Gleichspannung liefert. Es erfordert Stabilisierung, Filterung, Korrektur und Transformation.
Und so funktioniert der Link:
(1) Leistungstransformator: Dieser Transformator dient als Abwärtstransformator, der die 220--Volt-Kommunikationsspannung des Stromnetzes in eine bedarfsgesteuerte Kommunikationsspannung umwandelt, die an den Gleichrichterkreis gesendet wird. Die Sekundärspannung eines Transformators bestimmt sein Übersetzungsverhältnis.
(2) Gleichrichter- und Filterschaltung: Die Gleichrichterschaltung pulsiert eine Gleichspannung, um die Kommunikationsspannung Ui zu ersetzen. Die Filterschaltung erzeugt eine Gleichspannung U1 mit weniger Welligkeit, indem sie größere Welligkeitskomponenten herausfiltert. Typische Schaltungen für Gleichrichter und Filter sind Brückengleichrichter und -filter, Vollweggleichrichter und -filter usw.
(3) Leistungstransformator: Dieser Transformator ist ein Abwärtstransformator. Er überträgt die 220-V-Wechselspannung vom Stromnetz zum Gleichrichterkreis, wo sie in eine den Anforderungen entsprechende Wechselspannung umgewandelt wird. Die Sekundärspannung des Transformators bestimmt das Übersetzungsverhältnis des Transformators.
(4) Schaltung für Gleichrichter und Filter: Diese Schaltung wandelt die Wechselspannung Ui in eine pulsierende Gleichspannung um. Die Filterschaltung entfernt dann die größere Welligkeitskomponente und erzeugt eine Gleichspannung U1 mit geringerer Welligkeit. Häufig werden Brückengleichrichtung und -filterung, Vollweggleichrichtung und -filterung und andere ähnliche Schaltungen eingesetzt.
(5) Filterschaltung: Durch Herausfiltern der meisten in der Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung vorhandenen Kommunikationskomponenten kann eine vergleichsweise glatte Gleichspannung erzeugt werden. R1-C=(3 ~ 5)T/2 wird von jedem Filterkondensator C erfüllt. Dabei ist T die Periode des Eingangskommunikationssignals und R1 der äquivalente Lastwiderstand der Gleichrichterfilterschaltung.
(6) Spannungsstabilisierungsschaltung: Die Aufgabe dieser Schaltung besteht darin, eine Gleichspannung bereitzustellen, die stabil und unabhängig von Last- und Spannungsschwankungen des Kommunikationsnetzes ist. Sowohl feste als auch einstellbare Dreipolspannungsregler sind gängige Typen integrierter Spannungsregler. Die einzigen externen Komponenten, die für die einfachste Schaltung benötigt werden, sind ein Potentiometer und ein Einstellwiderstand.
