อุตสาหกรรมยานยนต์ยุคใหม่ได้ก้าวมาถึงระดับของการพัฒนา ซึ่งหากไม่มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุการปรับปรุงขั้นพื้นฐานในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิม สถานการณ์นี้บังคับให้นักออกแบบต้องให้ความสนใจ การออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานทางเลือก- ศูนย์วิศวกรรมบางแห่งมุ่งเน้นไปที่ความพยายามในการสร้างและปรับใช้โมเดลไฮบริดและไฟฟ้าสำหรับการผลิตแบบอนุกรม ในขณะที่ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ กำลังลงทุนในการพัฒนาเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงจากแหล่งหมุนเวียน (เช่น ไบโอดีเซลที่ใช้น้ำมันเรพซีด) ยังมีโครงการระบบส่งกำลังอื่นๆ ที่อาจกลายเป็นระบบขับเคลื่อนมาตรฐานใหม่สำหรับยานยนต์ในที่สุด
แหล่งที่มาของพลังงานกลที่เป็นไปได้สำหรับรถยนต์ในอนาคต ได้แก่ เครื่องยนต์สันดาปภายนอก ซึ่งคิดค้นขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 โดยโรเบิร์ต สเตอร์ลิง ชาวสกอต เพื่อเป็นเครื่องยนต์ขยายความร้อน
เครื่องยนต์สเตอร์ลิงแปลงพลังงานความร้อนที่ได้รับจากภายนอกเป็นงานเครื่องกลที่มีประโยชน์ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของไหลทำงาน(ก๊าซหรือของเหลว) หมุนเวียนในปริมาตรปิด
โดยทั่วไปแผนภาพการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้: ในส่วนล่างของเครื่องยนต์สารทำงาน (เช่นอากาศ) จะร้อนขึ้นและเมื่อปริมาตรเพิ่มขึ้นดันลูกสูบขึ้น อากาศร้อนเข้าสู่ส่วนบนของเครื่องยนต์ ซึ่งจะถูกระบายความร้อนด้วยหม้อน้ำ ความดันของของไหลทำงานลดลง ลูกสูบจะลดลงในรอบถัดไป ในกรณีนี้ระบบจะถูกปิดผนึกและไม่ใช้สารทำงาน แต่จะเคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบเท่านั้น
มีตัวเลือกการออกแบบหลายประการสำหรับหน่วยกำลังโดยใช้หลักการสเตอร์ลิง
เครื่องยนต์ประกอบด้วยลูกสูบกำลังสองตัวแยกกัน (ร้อนและเย็น) ซึ่งแต่ละลูกสูบอยู่ในกระบอกสูบของตัวเอง ความร้อนจะถูกส่งไปยังกระบอกสูบด้วยลูกสูบร้อน และกระบอกสูบเย็นจะอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบทำความเย็น
กระบอกสูบที่บรรจุลูกสูบจะถูกให้ความร้อนที่ปลายด้านหนึ่งและระบายความร้อนที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ลูกสูบกำลังและดิสเพลสเซอร์เคลื่อนที่ในกระบอกสูบ ออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนปริมาตรของก๊าซที่ใช้งาน เครื่องกำเนิดใหม่จะดำเนินการเคลื่อนที่กลับของสารทำงานที่เย็นลงในช่องร้อนของเครื่องยนต์
การออกแบบประกอบด้วยสองกระบอกสูบ อันแรกเย็นสนิทซึ่งลูกสูบกำลังเคลื่อนที่ และอันที่สองร้อนในด้านหนึ่งและเย็นอีกด้านหนึ่ง ทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายดิสเพลสเซอร์ เครื่องกำเนิดใหม่สำหรับการหมุนเวียนก๊าซเย็นสามารถใช้ได้กับทั้งสองกระบอกสูบหรือเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบดิสเพลสเซอร์
เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สันดาปภายนอกส่วนใหญ่ สเตอร์ลิงมีลักษณะเฉพาะ เชื้อเพลิงหลายชนิด: เครื่องยนต์ทำงานเนื่องจากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไม่ว่าจะเกิดจากสาเหตุใดก็ตาม
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ!ครั้งหนึ่งมีการติดตั้งแสดงให้เห็นว่าใช้เชื้อเพลิงได้ 20 แบบ โดยไม่มีการดับเครื่องยนต์ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล มีเทน น้ำมันดิบ และน้ำมันพืชถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้ภายนอก - หน่วยส่งกำลังยังคงทำงานได้อย่างเสถียร
เครื่องยนต์ก็มี ความเรียบง่ายของการออกแบบและไม่ต้องการระบบและอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติม (สายพานไทม์มิ่ง สตาร์ทเตอร์ กระปุกเกียร์)
คุณสมบัติของอุปกรณ์รับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนาน: การทำงานต่อเนื่องมากกว่าหนึ่งแสนชั่วโมง
เครื่องยนต์สเตอร์ลิงไม่มีเสียง เนื่องจากไม่มีการระเบิดในกระบอกสูบและไม่จำเป็นต้องกำจัดก๊าซไอเสีย การดัดแปลงแบบ "เบต้า" ซึ่งมาพร้อมกับกลไกข้อเหวี่ยงแบบขนมเปียกปูน เป็นระบบที่สมดุลอย่างสมบูรณ์แบบโดยไม่มีการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน
ไม่มีกระบวนการใดเกิดขึ้นในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ที่อาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยการเลือกแหล่งความร้อนที่เหมาะสม (เช่น พลังงานแสงอาทิตย์) สเตอร์ลิงจึงสามารถทำได้อย่างแน่นอน เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมหน่วยพลังงาน
แม้จะมีคุณสมบัติเชิงบวกทั้งหมด แต่การใช้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงจำนวนมากทันทีนั้นเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
ปัญหาหลักคือการใช้วัสดุของโครงสร้าง การระบายความร้อนของของไหลทำงานต้องใช้หม้อน้ำปริมาณมาก ซึ่งจะเพิ่มขนาดและการใช้โลหะในการติดตั้งอย่างมาก
ระดับเทคโนโลยีในปัจจุบันจะช่วยให้เครื่องยนต์สเตอร์ลิงสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่ได้โดยการใช้สารทำงานประเภทที่ซับซ้อน (ฮีเลียมหรือไฮโดรเจน) ภายใต้ความกดดันมากกว่าหนึ่งร้อยบรรยากาศ ข้อเท็จจริงนี้ทำให้เกิดคำถามสำคัญทั้งในสาขาวัสดุศาสตร์และในการรับรองความปลอดภัยของผู้ใช้
ปัญหาการปฏิบัติงานที่สำคัญเกี่ยวข้องกับปัญหาการนำความร้อนและความต้านทานต่ออุณหภูมิของโลหะ ความร้อนจะถูกส่งไปยังปริมาตรการทำงานผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งนำไปสู่การสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะต้องทำจากโลหะทนความร้อนที่สามารถทนต่อแรงดันสูงได้ วัสดุที่เหมาะสมมีราคาแพงมากและยากต่อการแปรรูป
หลักการเปลี่ยนโหมดของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงนั้นแตกต่างโดยพื้นฐานจากเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมซึ่งต้องมีการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมพิเศษ ดังนั้นในการเปลี่ยนกำลังจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนความดันในกระบอกสูบ มุมเฟสระหว่างดิสเพลสเซอร์และลูกสูบกำลัง หรือส่งผลต่อความจุของโพรงด้วยของไหลทำงาน
วิธีหนึ่งในการควบคุมความเร็วการหมุนของเพลาในเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสามารถดูได้ในวิดีโอต่อไปนี้:
ในการคำนวณทางทฤษฎี ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิของของไหลทำงานและสามารถเข้าถึง 70% หรือมากกว่านั้นตามวัฏจักรการ์โนต์
อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างแรกที่เกิดขึ้นในโลหะมีประสิทธิภาพต่ำมากด้วยเหตุผลต่อไปนี้:
โซลูชันทางวิศวกรรมปรับปรุงการออกแบบหน่วยกำลังอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 รถยนต์สี่สูบ เครื่องยนต์สเตอร์ลิงพร้อมระบบขับเคลื่อนขนมเปียกปูนแสดงประสิทธิภาพ 35% ในการทดสอบบนน้ำหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิ 55 ° C การพัฒนาการออกแบบอย่างรอบคอบ การใช้วัสดุใหม่ และการปรับแต่งหน่วยงานอย่างละเอียดทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพของตัวอย่างทดลองอยู่ที่ 39%
บันทึก! เครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่ที่มีกำลังใกล้เคียงกันมีประสิทธิภาพ 28-30% และเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จภายใน 32-35%
ตัวอย่างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสมัยใหม่ เช่น เครื่องยนต์ที่สร้างโดยบริษัท Mechanical Technology Inc. ในอเมริกา แสดงให้เห็นประสิทธิภาพสูงถึง 43.5% และด้วยการพัฒนาการผลิตเซรามิกทนความร้อนและวัสดุนวัตกรรมที่คล้ายกัน จะสามารถเพิ่มอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการทำงานได้อย่างมากและบรรลุประสิทธิภาพถึง 60%
แม้จะมีความยากลำบากทั้งหมด แต่ก็มีเครื่องยนต์สเตอร์ลิงที่มีประสิทธิภาพหลายรุ่นซึ่งเป็นที่รู้จักซึ่งใช้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ได้
ความสนใจในสเตอร์ลิงซึ่งเหมาะสำหรับติดตั้งในรถยนต์ปรากฏในยุค 50 ของศตวรรษที่ 20 งานในทิศทางนี้ดำเนินการโดยความกังวลเช่น Ford Motor Company, Volkswagen Group และอื่น ๆ
บริษัท UNITED STIRLING (สวีเดน) พัฒนา Stirling ซึ่งใช้ประโยชน์จากส่วนประกอบแบบอนุกรมและชุดประกอบที่ผลิตโดยผู้ผลิตรถยนต์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด (เพลาข้อเหวี่ยง ก้านสูบ) เครื่องยนต์ V สี่สูบที่ได้นั้นมีน้ำหนักเฉพาะ 2.4 กก./กิโลวัตต์ ซึ่งเทียบได้กับคุณลักษณะของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดกะทัดรัด หน่วยนี้ได้รับการทดสอบว่าเป็นโรงไฟฟ้าสำหรับรถตู้บรรทุกสินค้าขนาดเจ็ดตันได้สำเร็จ
หนึ่งในตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จคือเครื่องยนต์สเตอร์ลิงสี่สูบที่ผลิตในประเทศเนเธอร์แลนด์ รุ่น "Philips 4-125DA" ซึ่งมีไว้สำหรับติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล เครื่องยนต์มีกำลังการทำงาน 173 แรงม้า กับ. ในขนาดใกล้เคียงกับหน่วยน้ำมันเบนซินแบบคลาสสิก
วิศวกรของ General Motors บรรลุผลลัพธ์ที่สำคัญโดยการสร้างเครื่องยนต์สเตอร์ลิงรูปตัว V แปดสูบ (ทำงาน 4 สูบและสูบอัด 4 สูบ) พร้อมกลไกข้อเหวี่ยงมาตรฐานในยุค 70
โรงไฟฟ้าที่คล้ายกันในปี พ.ศ. 2515 มาพร้อมกับรถยนต์ Ford Torino รุ่นลิมิเต็ดซึ่งอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงลดลง 25% เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินรูปตัว V แปดคลาสสิก
ปัจจุบัน บริษัทต่างชาติมากกว่าห้าสิบแห่งกำลังทำงานเพื่อปรับปรุงการออกแบบเครื่องยนต์สเตอร์ลิงเพื่อปรับให้เข้ากับการผลิตจำนวนมากตามความต้องการของอุตสาหกรรมยานยนต์ และหากเป็นไปได้ที่จะกำจัดข้อเสียของเครื่องยนต์ประเภทนี้ในขณะเดียวกันก็รักษาข้อดีไว้ได้ก็จะเป็นสเตอร์ลิงไม่ใช่กังหันและมอเตอร์ไฟฟ้าที่จะเข้ามาแทนที่เครื่องยนต์สันดาปภายในของน้ำมันเบนซิน
วันนี้เราจะมาดูวงจรง่ายๆ หลายวงจร ใคร ๆ ก็สามารถพูดได้ว่าตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า DC-DC แบบพัลซิ่งแบบธรรมดา (ตัวแปลงแรงดันตรงของค่าหนึ่งเป็นแรงดันคงที่ของค่าอื่น)
ตัวแปลงพัลส์มีประโยชน์อย่างไร? ประการแรก พวกมันมีประสิทธิภาพสูง และประการที่สอง พวกมันสามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตต่ำกว่าแรงดันเอาต์พุต ตัวแปลงพัลส์แบ่งออกเป็นกลุ่ม:
ในการสร้างพัลส์คอนเวอร์เตอร์แบบโฮมเมด วิธีที่ดีที่สุดคือใช้วงจรรวมเฉพาะ - ประกอบได้ง่ายกว่าและไม่แน่นอนเมื่อตั้งค่า ต่อไปนี้เป็น 14 รูปแบบสำหรับทุกรสนิยม:
ตัวแปลงนี้ทำงานที่ความถี่ 50 kHz โดยมีการแยกกระแสไฟฟ้าโดยหม้อแปลง T1 ซึ่งพันบนวงแหวน K10x6x4.5 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ 2000NM และประกอบด้วย: ขดลวดปฐมภูมิ - 2x10 รอบ, ขดลวดทุติยภูมิ - 2x70 รอบของลวด PEV-0.2 . สามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ได้ด้วย KT501B เกือบจะไม่มีการใช้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เมื่อไม่มีโหลด
Transformer T1 พันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม. และมีขดลวด PEV จำนวน 25 รอบ = 0.3 ขดลวดสองเส้น
คอนเวอร์เตอร์ที่ไม่เสถียรแบบกด-ดึงที่ใช้มัลติไวเบรเตอร์ (VT1 และ VT2) และเพาเวอร์แอมป์ (VT3 และ VT4) แรงดันไฟขาออกถูกเลือกโดยจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของพัลส์หม้อแปลง T1
ตัวแปลงชนิดที่มีความเสถียรตามไมโครวงจร MAX631 จาก MAXIM ความถี่ในการสร้าง 40…50 kHz องค์ประกอบการจัดเก็บข้อมูล - ตัวเหนี่ยวนำ L1
คุณสามารถใช้ชิปตัวใดตัวหนึ่งแยกกัน เช่น ตัวที่สอง เพื่อคูณแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่สองก้อน
วงจรทั่วไปสำหรับเชื่อมต่อตัวเพิ่มความเสถียรของพัลส์บนไมโครวงจร MAX1674 จาก MAXIM การทำงานจะคงอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้า 1.1 โวลต์ ประสิทธิภาพ - 94% กระแสโหลด - สูงถึง 200 mA
ช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่แตกต่างกันสองตัว โดยมีประสิทธิภาพ 50...60% และกระแสโหลดสูงถึง 150 mA ในแต่ละช่อง ตัวเก็บประจุ C2 และ C3 เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน
8. การสลับบูสต์โคลงบนชิป MAX1724EZK33 จาก MAXIM
แผนภาพวงจรทั่วไปสำหรับการเชื่อมต่อไมโครวงจรเฉพาะจาก MAXIM ยังคงทำงานที่แรงดันไฟฟ้าอินพุต 0.91 โวลต์ มีตัวเรือน SMD ขนาดเล็ก และให้กระแสโหลดสูงถึง 150 mA โดยมีประสิทธิภาพ 90%
วงจรทั่วไปสำหรับการเชื่อมต่อสเต็ปดาวน์โคลงแบบพัลส์บนไมโครวงจร TEXAS ที่มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลาย ตัวต้านทาน R3 ควบคุมแรงดันเอาต์พุตภายใน +2.8…+5 โวลต์ ตัวต้านทาน R1 ตั้งค่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งคำนวณโดยสูตร: Is(A)= 0.5/R1(Ohm)
อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าในตัวประสิทธิภาพ - 98%
ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบแยกส่วน DA1 และ DA2 สองตัว เชื่อมต่อกันในวงจร "ไม่แยก" พร้อมกราวด์ร่วม
ความเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง T1 คือ 22 μH อัตราส่วนของการหมุนของขดลวดปฐมภูมิต่อแต่ละทุติยภูมิคือ 1: 2.5
วงจรทั่วไปของบูสต์คอนเวอร์เตอร์ที่มีความเสถียรบนไมโครวงจร MAXIM
65 นาโนเมตรเป็นเป้าหมายต่อไปของโรงงาน Zelenograd Angstrem-T ซึ่งจะมีราคา 300-350 ล้านยูโร บริษัทได้ยื่นคำขอสินเชื่อพิเศษเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตให้ทันสมัยไปยัง Vnesheconombank (VEB) แล้ว Vedomosti รายงานในสัปดาห์นี้โดยอ้างอิงถึงประธานคณะกรรมการบริหารของโรงงาน Leonid Reiman ตอนนี้ Angstrem-T กำลังเตรียมที่จะเปิดตัวสายการผลิตสำหรับวงจรขนาดเล็กที่มีโทโพโลยี 90 นาโนเมตร การชำระเงินสำหรับเงินกู้ VEB ก่อนหน้านี้ซึ่งได้ซื้อไว้จะเริ่มในกลางปี 2560
ดัชนีสำคัญๆ ของอเมริกาถือเป็นวันแรกของปีใหม่ด้วยการร่วงลงเป็นประวัติการณ์ มหาเศรษฐีจอร์จ โซรอส เตือนแล้วว่าโลกกำลังเผชิญกับวิกฤติปี 2551 ซ้ำแล้วซ้ำเล่า
บริษัท Baikal Electronics สัญญาว่าจะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ Baikal-T1 ของรัสเซียเข้าสู่การผลิตเชิงอุตสาหกรรมซึ่งมีราคาประมาณ 60 ดอลลาร์ในต้นปี 2559 อุปกรณ์ดังกล่าวจะเป็นที่ต้องการหากรัฐบาลสร้างความต้องการนี้ ผู้เข้าร่วมตลาดกล่าว
Mobile TeleSystems PJSC และ Ericsson ได้ทำข้อตกลงความร่วมมือในการพัฒนาและการนำเทคโนโลยี 5G ไปใช้งานในรัสเซีย ในโครงการนำร่อง รวมถึงในระหว่างการแข่งขันฟุตบอลโลกปี 2018 MTS ตั้งใจที่จะทดสอบการพัฒนาของผู้จำหน่ายในสวีเดน ในต้นปีหน้า ผู้ดำเนินการจะเริ่มการเจรจากับกระทรวงโทรคมนาคมและสื่อสารมวลชนเกี่ยวกับการกำหนดข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการสื่อสารเคลื่อนที่รุ่นที่ห้า
Sergei Chemezov หัวหน้า Rostec ในการให้สัมภาษณ์กับ RBC ตอบคำถามเร่งด่วน: เกี่ยวกับระบบ Platon ปัญหาและโอกาสของ AVTOVAZ ผลประโยชน์ของ State Corporation ในธุรกิจเภสัชกรรมพูดถึงความร่วมมือระหว่างประเทศในบริบทของการคว่ำบาตร แรงกดดัน การทดแทนการนำเข้า การปรับโครงสร้างองค์กร กลยุทธ์การพัฒนา และโอกาสใหม่ๆ ในช่วงเวลาที่ยากลำบาก
คณะกรรมการกำกับดูแลของ Rostec อนุมัติ "กลยุทธ์การพัฒนาจนถึงปี 2025" วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเพิ่มส่วนแบ่งของผลิตภัณฑ์พลเรือนที่มีเทคโนโลยีสูงและตามทัน General Electric และ Samsung ในตัวชี้วัดทางการเงินที่สำคัญ
บทความนี้จะพูดถึงปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) ที่คุ้นเคย แต่หลายคนไม่เข้าใจ นี่คืออะไร? ลองคิดดูสิ ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่าประสิทธิภาพ เป็นลักษณะของประสิทธิภาพของระบบของอุปกรณ์ใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงหรือการส่งผ่านพลังงาน ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานที่มีประโยชน์ที่ใช้กับปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ระบบได้รับ ปกติจะระบุหรือเปล่า? (" นี้"). - = Wpol/Wcym. ประสิทธิภาพเป็นปริมาณไร้มิติและมักวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ ในทางคณิตศาสตร์ คำจำกัดความของประสิทธิภาพสามารถเขียนได้เป็น: n=(A:Q) x100% โดยที่ A คืองานที่มีประโยชน์ และ Q คืองานใช้จ่าย เนื่องจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน ประสิทธิภาพจึงน้อยกว่าหรือเท่ากับความสามัคคีเสมอ นั่นคือเป็นไปไม่ได้ที่จะได้งานที่มีประโยชน์มากกว่าพลังงานที่ใช้ไป! เมื่อดูจากเว็บไซต์ต่างๆ ฉันมักจะแปลกใจว่านักวิทยุสมัครเล่นรายงานอย่างไร หรือค่อนข้างจะยกย่องการออกแบบของพวกเขาที่มีประสิทธิภาพสูง โดยไม่รู้ว่ามันคืออะไร! เพื่อความชัดเจน ลองดูตัวอย่างวงจรคอนเวอร์เตอร์แบบง่ายและดูวิธีค้นหาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ แผนภาพแบบง่ายจะแสดงในรูปที่ 1สมมติว่าเราใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า DC/DC แบบสเต็ปอัป (ต่อไปนี้จะเรียกว่า PN) จากขั้วเดียวไปจนถึงขั้วเดียวที่เพิ่มขึ้น เราเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์ RA1 เข้ากับตัวแบ่งวงจรแหล่งจ่ายไฟและโวลต์มิเตอร์ RA2 ขนานกับอินพุตแหล่งจ่ายไฟ PN ซึ่งจำเป็นต้องอ่านค่าเพื่อคำนวณการใช้พลังงาน (P1) ของอุปกรณ์และโหลดร่วมกันจากแหล่งพลังงาน ที่เอาต์พุตของ PN ในตัวจ่ายโหลดเรายังเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์ RAZ และโวลต์มิเตอร์ RA4 ซึ่งจำเป็นสำหรับการคำนวณพลังงานที่ใช้โดยโหลด (P2) จาก PN เมื่อทุกอย่างพร้อมสำหรับการคำนวณประสิทธิภาพแล้ว เรามาเริ่มกันเลย เราเปิดอุปกรณ์ของเรา ทำการวัดการอ่านค่าเครื่องมือ และคำนวณกำลัง P1 และ P2 ดังนั้น P1=I1 x U1 และ P2=I2 x U2 ตอนนี้เราคำนวณประสิทธิภาพโดยใช้สูตร: ประสิทธิภาพ (%) = P2: P1 x100 ตอนนี้คุณก็ได้ค้นพบประสิทธิภาพที่แท้จริงของอุปกรณ์ของคุณแล้วโดยประมาณแล้ว เมื่อใช้สูตรที่คล้ายกัน คุณสามารถคำนวณ PN ด้วยเอาต์พุตแบบสองขั้วได้โดยใช้สูตร: ประสิทธิภาพ (%) = (P2+P3) : P1 x100 รวมถึงตัวแปลงสเต็ปดาวน์ ควรสังเกตว่าค่า (P1) ยังรวมถึงการสิ้นเปลืองกระแสไฟด้วย เช่น ตัวควบคุม PWM และ (หรือ) ตัวขับสำหรับควบคุมทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม และองค์ประกอบการออกแบบอื่นๆ
สำหรับการอ้างอิง: ผู้ผลิตเครื่องขยายเสียงรถยนต์มักระบุว่ากำลังขับของเครื่องขยายเสียงสูงกว่าในความเป็นจริงมาก! แต่คุณสามารถค้นหากำลังจริงโดยประมาณของแอมพลิฟายเออร์รถยนต์ได้โดยใช้สูตรง่ายๆ สมมติว่าเครื่องขยายเสียงรถยนต์ในวงจรจ่ายไฟ +12v มีฟิวส์ 50 A เราคำนวณว่า P = 12V x 50A โดยรวมแล้วเราได้รับการใช้พลังงาน 600 W แม้ในรุ่นคุณภาพสูงและมีราคาแพง ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทั้งหมดก็ไม่น่าจะเกิน 95% ท้ายที่สุดแล้ว ส่วนหนึ่งของประสิทธิภาพจะกระจายไปในรูปของความร้อนบนทรานซิสเตอร์กำลังสูง ขดลวดหม้อแปลง และวงจรเรียงกระแส กลับไปที่การคำนวณ เราจะได้ 600 W: 100% x92=570W ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์ติดรถยนต์นี้จะไม่ผลิตกำลัง 1,000 W หรือ 800 W ตามที่ผู้ผลิตเขียนไว้! ฉันหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจคุณค่าที่สัมพันธ์กันเช่นประสิทธิภาพ! ขอให้ทุกคนโชคดีในการพัฒนาและทำซ้ำการออกแบบ อินเวอร์เตอร์อยู่กับคุณ
