Laboratorul Leoparzilor de Zăpadă - Pași moi spre culmile cunoștințelor și priceperii - Școala. Sursa de alimentare cu comutare de retea. Videoclip despre realizarea unui dispozitiv simplu de alimentare cu impulsuri

Introducere
Concluzie

Introducere

Sursele de alimentare comutatoare le înlocuiesc acum cu încredere pe cele liniare învechite. Motivul este performanța ridicată, compactitatea și caracteristicile îmbunătățite de stabilizare inerente acestor surse de alimentare.

Odată cu schimbările rapide pe care le-au suferit recent principiile de alimentare cu energie pentru echipamentele electronice, informațiile privind calculul, construcția și utilizarea surselor de alimentare în comutație devin din ce în ce mai relevante.

Recent, sursele de alimentare cu comutație au câștigat o popularitate deosebită în rândul specialiștilor din domeniul electronicii și ingineriei radio, precum și în producția industrială. A existat o tendință de a abandona unitățile standard de transformatoare voluminoase și de a trece la modele de dimensiuni mici ale surselor de alimentare cu comutare, convertoare de tensiune, convertoare și invertoare.

În general, subiectul comutării surselor de alimentare este destul de relevant și interesant și este unul dintre cele mai importante domenii ale electronicii de putere. Această zonă a electronicii este promițătoare și se dezvoltă rapid. Iar scopul său principal este de a dezvolta dispozitive de putere puternice, care să îndeplinească cerințele moderne de fiabilitate, calitate, durabilitate, minimizând greutatea, dimensiunea, consumul de energie și materiale. Trebuie remarcat faptul că aproape toate electronicele moderne, inclusiv toate tipurile de computere, echipamente audio, video și alte dispozitive moderne, sunt alimentate de surse de alimentare cu comutație compacte, ceea ce confirmă încă o dată relevanța dezvoltării ulterioare a acestui domeniu de surse de alimentare. .

1. Principiul de funcționare al comutației surselor de alimentare

Sursa de comutare este un sistem invertor. La comutarea surselor de alimentare, tensiunea de intrare AC este mai întâi rectificată. Tensiunea DC rezultată este convertită în impulsuri dreptunghiulare de înaltă frecvență și un anumit ciclu de lucru, fie furnizate unui transformator (în cazul surselor de alimentare cu impulsuri cu izolație galvanică de la rețeaua de alimentare), fie direct la filtrul trece-jos de ieșire (în surse de alimentare în impulsuri fără izolare galvanică). În sursele de alimentare cu impulsuri, pot fi utilizate transformatoare de dimensiuni mici - acest lucru se explică prin faptul că, odată cu creșterea frecvenței, eficiența transformatorului crește și cerințele pentru dimensiunile (secțiunea) miezului necesare pentru a transmite o putere echivalentă scad. În cele mai multe cazuri, un astfel de miez poate fi realizat din materiale feromagnetice, spre deosebire de miezurile transformatoarelor de joasă frecvență, pentru care se folosește oțel electric.

Figura 1 - Schema bloc a unei surse de alimentare comutatoare

Tensiunea de rețea este furnizată redresorului, după care este netezită de un filtru capacitiv. De la condensatorul de filtru, a cărui tensiune crește, tensiunea redresată prin înfășurarea transformatorului este furnizată colectorului tranzistorului, care acționează ca un comutator. Dispozitivul de control asigură pornirea și oprirea periodică a tranzistorului. Pentru a porni în mod fiabil sursa de alimentare, se folosește un oscilator principal realizat pe un microcircuit. Impulsurile sunt furnizate la baza tranzistorului cheie și provoacă începerea ciclului de funcționare a autogeneratorului. Dispozitivul de control este responsabil pentru monitorizarea nivelului tensiunii de ieșire, generarea unui semnal de eroare și, adesea, controlarea directă a cheii. Microcircuitul master oscilator este alimentat de un lanț de rezistențe direct de la intrarea condensatorului de stocare, stabilizând tensiunea cu capacitatea de referință. Oscilatorul principal și tranzistorul cheie al circuitului secundar sunt responsabili pentru funcționarea optocuplerului. Cu cât tranzistoarele responsabile de funcționarea optocuplerului sunt mai deschise, cu atât amplitudinea impulsurilor de feedback este mai mică, cu atât tranzistorul de putere se va opri mai repede și se va acumula mai puțină energie în transformator, ceea ce va opri creșterea tensiunii la ieșire. a sursei. A sosit modul de funcționare al sursei de alimentare, unde un rol important îl joacă optocuplerul, ca regulator și manager al tensiunilor de ieșire.

Specificațiile unei surse de alimentare industriale sunt mai stricte decât cele ale unei surse de alimentare obișnuite de uz casnic. Acest lucru se exprimă nu numai prin faptul că există o tensiune trifazată ridicată la intrarea sursei de alimentare, ci și prin faptul că sursele de alimentare industriale trebuie să rămână operaționale chiar și cu o abatere semnificativă a tensiunii de intrare de la valoarea nominală. , inclusiv scăderi de tensiune și supratensiuni, precum și pierderea uneia sau mai multor faze.

Figura 2 - Schema schematică a unei surse de alimentare comutatoare.

Schema funcționează după cum urmează. Intrarea trifazata poate fi realizata in trei fire, patru fire sau chiar monofazate. Redresorul trifazat este format din diode D1 - D8.

Rezistoarele R1 - R4 asigură protecție la supratensiune. Utilizarea rezistențelor de protecție cu declanșare la suprasarcină face inutilă utilizarea unor siguranțe separate. Tensiunea redresată de intrare este filtrată de un filtru în formă de U format din C5, C6, C7, C8 și L1.

Rezistoarele R13 și R15 egalizează tensiunea pe condensatorii filtrului de intrare.

Când MOSFET-ul chipului U1 se deschide, potențialul sursei Q1 scade, curentul de poartă este furnizat de rezistențele R6, R7 și, respectiv, R8, capacitatea tranzițiilor VR1 ... VR3 deblochează Q1. Dioda Zener VR4 limitează tensiunea sursă-portă aplicată la Q1. Când MOSFET U1 se oprește, tensiunea de scurgere este limitată la 450 volți de circuitul limitator VR1, VR2, VR3. Orice tensiune suplimentară la capătul înfășurării va fi disipată de Q1. Această conexiune distribuie efectiv tensiunea totală redresată între Q1 și U1.

Circuitul de absorbție VR5, D9, R10 absoarbe tensiunea în exces pe înfășurarea primară rezultată din scurgerea prin inducție a transformatorului în timpul cursei inverse.

Redresarea ieșirii este efectuată de dioda D1. C2 - filtru de ieșire. L2 și C3 formează a doua etapă de filtru pentru a reduce instabilitatea tensiunii de ieșire.

VR6 începe să conducă atunci când tensiunea de ieșire depășește căderea între VR6 și optocupler. O modificare a tensiunii de ieșire determină o modificare a curentului care curge prin dioda optocupler U2, care, la rândul său, provoacă o modificare a curentului prin tranzistorul optocupler U2. Când acest curent depășește pragul de la pinul FB al U1, următorul ciclu de lucru este omis. Nivelul specificat de tensiune de ieșire este menținut prin reglarea numărului de cicluri de lucru ratate și finalizate. Odată ce ciclul de funcționare a început, acesta se va încheia când curentul prin U1 atinge limita internă setată. R11 limitează curentul prin optocupler și setează câștigul de feedback. Rezistorul R12 oferă polarizare la VR6.

Acest circuit este protejat de ruperea buclei de feedback, scurtcircuit de ieșire și suprasarcină datorită funcțiilor integrate în U1 (LNK304). Deoarece microcircuitul este alimentat direct de la pinul său de scurgere, nu este necesară o înfășurare separată.

La comutarea surselor de alimentare, stabilizarea tensiunii este asigurată prin feedback negativ. Feedback-ul vă permite să mențineți tensiunea de ieșire la un nivel relativ constant, indiferent de fluctuațiile tensiunii de intrare și ale dimensiunii sarcinii. Feedback-ul poate fi organizat în diferite moduri. În cazul surselor de impulsuri cu izolație galvanică de la rețeaua de alimentare, cele mai comune metode sunt utilizarea comunicației printr-una dintre înfășurările de ieșire ale transformatorului sau utilizarea unui optocupler. În funcție de mărimea semnalului de feedback (în funcție de tensiunea de ieșire), ciclul de lucru al impulsurilor la ieșirea controlerului PWM se modifică. Dacă decuplarea nu este necesară, atunci, de regulă, se utilizează un simplu divizor de tensiune rezistiv. Astfel, sursa de alimentare menține o tensiune de ieșire stabilă.

2. Parametrii și caracteristicile de bază ale surselor de alimentare în comutație

Clasificarea surselor de alimentare în comutație (SMPS) se face în funcție de mai multe criterii principale:

După tipul tensiunii de intrare și de ieșire;

După tipologie;

În funcție de forma tensiunii de ieșire;

După tipul circuitului de alimentare;

După tensiunea de sarcină;

Prin puterea de sarcină;

După tipul de curent de sarcină;

După numărul de ieșiri;

În ceea ce privește stabilitatea tensiunii pe sarcină.

După tipul tensiunii de intrare și de ieșire

1. AC/DC sunt convertoare alternative cu tensiune continuă. Astfel de convertoare sunt utilizate într-o varietate de domenii - automatizări industriale, echipamente de telecomunicații, echipamente de instrumentare, echipamente industriale de procesare a datelor, echipamente de securitate, precum și echipamente speciale.

2. DC/DC sunt convertoare DC/DC. Astfel de convertoare DC/DC folosesc transformatoare de impulsuri cu două sau mai multe înfășurări și nu există nicio conexiune între circuitele de intrare și de ieșire. Transformatoarele de impulsuri au o diferență mare de potențial între intrarea și ieșirea convertorului. Un exemplu de aplicare a acestora ar putea fi o unitate de alimentare (PSU) pentru blițuri foto pulsate cu o tensiune de ieșire de aproximativ 400 V.

3. DC/AC sunt convertoare DC-AC (invertor). Principalul domeniu de aplicare al invertoarelor este lucrul în materialul rulant de cale ferată și alte vehicule care au o rețea de alimentare DC la bord. Ele pot fi, de asemenea, utilizate ca convertoare principale ca parte a surselor de alimentare de rezervă.

Capacitatea mare de suprasarcină permite alimentarea unei game largi de dispozitive și echipamente, inclusiv motoare condensatoare pentru compresoare de refrigerare și aer condiționat.

După tipologie IIP-urile sunt clasificate după cum urmează:

convertoare flyback;

convertoare de impuls direct (forwardconverter);

convertoare cu ieșire push-pull;

convertoare cu ieșire semi-bridge (halfbridgeconverter);

convertoare cu ieșire în punte (fullfbridgeconverter).

În funcție de forma tensiunii de ieșire IIP-urile sunt clasificate după cum urmează:

1. Cu undă sinusoidală modificată

2. Cu o sinusoidă de forma corectă.

Figura 3 - Forme de undă de ieșire

După tipul de circuit de alimentare:

SMPS care utilizează energie electrică obținută dintr-o rețea de curent alternativ monofazat;

SMPS care utilizează energie electrică obținută dintr-o rețea trifazată de curent alternativ;

SMPS care utilizează energie electrică dintr-o sursă autonomă de curent continuu.

După tensiunea de sarcină:

După puterea de sarcină:

SMPS de putere redusă (până la 100 W);

SMPS de putere medie (de la 100 la 1000 W);

SMPS de mare putere (peste 1000 W).

După tipul de curent de sarcină:

SMPS cu ieșire AC;

SMPS cu ieșire DC;

SMPS cu ieșire AC și DC.

După numărul de ieșiri:

SMPS cu un singur canal având o ieșire DC sau AC;

SMPS multicanal având două sau mai multe tensiuni de ieșire.

În ceea ce privește stabilitatea tensiunii pe sarcină:

SMPS stabilizat;

SMPS nestabilizat.

3. Metode de bază de construire a surselor de alimentare în comutație

Figura de mai jos arată aspectul unei surse de alimentare comutatoare.

Figura 4 - Sursa de comutare

Deci, pentru început, să descriem în termeni generali ce module principale sunt în orice unitate de alimentare cu comutație. Într-o versiune tipică, o sursă de alimentare comutată poate fi împărțită în trei părți funcționale. Acest:

1. Controler PWM (PWM), pe baza căruia se montează un oscilator master, de obicei cu o frecvență de aproximativ 30...60 kHz;

2. O cascadă de întrerupătoare de putere, al căror rol poate fi îndeplinit de tranzistoare puternice bipolare, cu efect de câmp sau IGBT (izolare cu poartă bipolară); această treaptă de putere poate include un circuit de control suplimentar pentru aceleași întrerupătoare care utilizează drivere integrate sau tranzistoare de putere redusă; Important este și circuitul de conectare a întrerupătoarelor de putere: punte (punte completă), semi punte (jumătate punte) sau cu punct de mijloc (push-pull);

3. Transformator de impulsuri cu înfășurare(e) primar(e) și secundar(e) și, în consecință, diode redresoare, filtre, stabilizatori etc. la iesire; ferita sau alsiferul este de obicei aleasă ca miez; în general, acele materiale magnetice care sunt capabile să funcționeze la frecvențe înalte (în unele cazuri peste 100 kHz).

Există trei modalități principale de a construi surse de alimentare cu impulsuri (vezi Fig. 3): creștere (tensiunea de ieșire este mai mare decât tensiunea de intrare), reducerea (tensiunea de ieșire este mai mică decât tensiunea de intrare) și inversare (tensiunea de ieșire este mai mare decât tensiunea de intrare). tensiunea de ieșire are polaritatea opusă celei de intrare). După cum se poate observa din figură, ele diferă doar prin modul în care conectează inductanța, în caz contrar, principiul de funcționare rămâne neschimbat;

comutarea tensiunii de alimentare

Figura 5 - Diagrame bloc tipice ale surselor de alimentare comutate

Elementul cheie (de obicei sunt utilizați tranzistori bipolari sau MIS), care funcționează cu o frecvență de ordinul 20-100 kHz, aplică periodic tensiunea completă nestabilizată de intrare la inductor pentru o perioadă scurtă de timp (nu mai mult de 50% din timp) . Curentul pulsat care circulă prin bobină asigură acumularea de rezerve de energie în câmpul său magnetic de 1/2LI^2 la fiecare impuls. Energia stocată în acest fel din bobină este transferată în sarcină (fie direct, folosind o diodă de redresare, fie prin înfășurarea secundară cu redresare ulterioară), condensatorul filtrului de netezire a ieșirii asigură o tensiune și curent constant de ieșire. Stabilizarea tensiunii de ieșire este asigurată prin reglarea automată a lățimii sau frecvenței impulsului pe elementul cheie (un circuit de feedback este proiectat pentru a monitoriza tensiunea de ieșire).

Această schemă, deși destul de complexă, poate crește semnificativ eficiența întregului dispozitiv. Cert este că, în acest caz, pe lângă sarcina în sine, nu există elemente de putere în circuit care să disipeze o putere semnificativă. Tranzistoarele cheie funcționează în modul de comutare saturată (adică, căderea de tensiune pe ele este mică) și disipă puterea doar în intervale de timp destul de scurte (timp de impuls). În plus, prin creșterea frecvenței de conversie, este posibilă creșterea semnificativă a puterii și îmbunătățirea caracteristicilor de greutate și dimensiune.

Un avantaj tehnologic important al surselor de alimentare cu impulsuri este capacitatea de a construi pe baza lor surse de alimentare de rețea de dimensiuni mici, cu izolație galvanică de rețea, pentru a alimenta o mare varietate de echipamente. Astfel de surse de alimentare sunt construite fără utilizarea unui transformator de putere voluminos de joasă frecvență, folosind un circuit convertor de înaltă frecvență. Acesta este, de fapt, un circuit obișnuit de alimentare în comutație cu reducere a tensiunii, în care tensiunea de rețea redresată este utilizată ca tensiune de intrare și un transformator de înaltă frecvență (de dimensiuni mici și cu randament ridicat) este utilizat ca element de stocare, de la înfășurarea secundară a cărei tensiune stabilizată de ieșire este îndepărtată (acest transformator asigură și izolarea galvanică de rețea).

Dezavantajele surselor de alimentare cu impulsuri includ: prezența unui nivel ridicat de zgomot pulsat la ieșire, complexitate ridicată și fiabilitate scăzută (în special în producția de artizanat), necesitatea de a utiliza componente scumpe de înaltă tensiune, de înaltă frecvență, care în eventualitatea cea mai mică defecțiune eșuează cu ușurință „în masă” (cu În acest caz, de regulă, se pot observa efecte pirotehnice impresionante). Cei cărora le place să se adâncească în interiorul dispozitivelor cu o șurubelniță și un fier de lipit vor trebui să fie extrem de atenți atunci când proiectează surse de alimentare cu comutare de rețea, deoarece multe elemente ale unor astfel de circuite sunt sub tensiune înaltă.

4. Varietăți de soluții de circuit pentru comutarea surselor de alimentare

Diagrama SMPS din anii '90 este prezentată în Fig. 6. Sursa de alimentare conține un redresor de rețea VD1-VD4, un filtru de suprimare a zgomotului L1C1-SZ, un convertor bazat pe un tranzistor de comutare VT1 și un transformator de impuls T1, un redresor de ieșire VD8 cu un filtru C9C10L2 și o unitate de stabilizare realizată pe stabilizatorul DA1 și optocupler U1.

Figura 6 - Sursă de alimentare comutată din anii 1990

Diagrama SMPS este prezentată în Fig. 7. Siguranța FU1 protejează elementele de situații de urgență. Termistorul RK1 limitează impulsul curentului de încărcare al condensatorului C2 la o valoare sigură pentru puntea de diode VD1 și împreună cu condensatorul C1 formează un filtru RC, care servește la reducerea zgomotului de impuls care pătrunde din SMPS în rețea. Puntea de diode VD1 redresează tensiunea rețelei, condensatorul C2 este unul de netezire. Creșterile de tensiune în înfășurarea primară a transformatorului T1 sunt reduse de circuitul de amortizare R1C5VD2. Condensatorul C4 este un filtru de putere de la care sunt alimentate elementele interne ale cipul DA1.

Redresorul de ieșire este asamblat pe o diodă Schottky VD3, ondularea tensiunii de ieșire este netezită de filtrul LC C6C7L1C8. Elementele R2, R3, VD4 și U1, împreună cu microcircuitul DA1, asigură stabilizarea tensiunii de ieșire atunci când curentul de sarcină și tensiunea de rețea se modifică. Circuitul de indicare a pornirii este realizat folosind LED-ul HL1 și rezistența de limitare a curentului R4.

Figura 7 - Sursă de alimentare comutată din anii 2000

Figura 8 prezintă o sursă de alimentare comutată push-pull cu o conexiune în jumătate de punte a treptei finale de putere, constând din două MOSFET IRFP460 puternice. Microcircuitul K1156EU2R a fost ales ca controler PWM.

În plus, folosind un releu și un rezistor de limitare R1 la intrare, este implementată o pornire ușoară, care evită supratensiunile bruște de curent. Releul poate fi utilizat pentru tensiuni de 12 și 24 de volți cu selecția rezistenței R19. Varistorul RU1 protejează circuitul de intrare de impulsurile de amplitudine excesivă. Condensatorii C1-C4 și inductorul cu două înfășurări L1 formează un filtru de suprimare a zgomotului de rețea care împiedică pătrunderea ondulațiilor de înaltă frecvență create de convertor în rețeaua de alimentare.

Rezistorul trimmer R16 și condensatorul C12 determină frecvența de conversie.

Pentru a reduce f.e.m. de auto-inducție a transformatorului T2, diodele amortizoare VD7 și VD8 sunt conectate în paralel la canalele tranzistorului. Diodele Schottky VD2 și VD3 protejează tranzistoarele de comutare și ieșirile chipului de tensiune inversă DA2 de impulsuri.

Figura 8 - Sursă de alimentare comutată modernă

Concluzie

În cursul activității mele de cercetare, am realizat un studiu de comutare a surselor de alimentare, ceea ce mi-a permis să analizez circuitele existente ale acestor dispozitive și să trag concluziile adecvate.

Sursele de alimentare cu comutare au avantaje mult mai mari în comparație cu altele - au o eficiență mai mare, au greutate și volum semnificativ mai puține, în plus, au un cost mult mai mic, ceea ce duce în cele din urmă la prețul lor relativ scăzut pentru consumatori și, în consecință, la un preț ridicat. cererea de pe piata.

Multe componente electronice moderne utilizate în dispozitivele și sistemele electronice moderne necesită energie de înaltă calitate. În plus, tensiunea de ieșire (curent) trebuie să fie stabilă, să aibă forma necesară (de exemplu, pentru invertoare), precum și un nivel minim de ondulație (de exemplu, pentru redresoare).

Astfel, sursele de alimentare în comutație sunt parte integrantă a oricăror dispozitive și sisteme electronice alimentate atât de la o rețea industrială de 220 V, cât și din alte surse de energie. Mai mult, fiabilitatea dispozitivului electronic depinde direct de calitatea sursei de alimentare.

Astfel, dezvoltarea de noi și îmbunătățite circuite de alimentare cu comutație va îmbunătăți caracteristicile tehnice și operaționale ale dispozitivelor și sistemelor electronice.

Bibliografie

1. Gurevici V.I. Fiabilitatea dispozitivelor de protecție cu relee cu microprocesor: mituri și realitate. - Probleme energetice, 2008, Nr. 5-6, p. 47-62.

2. Alimentare [Resursă electronică] // Wikipedia. - Mod de acces: http://ru. wikipedia.org/wiki/Power_source

3. Sursă secundară de alimentare [Resursă electronică] // Wikipedia. - Mod de acces: http://ru. wikipedia.org/wiki/Secondary_power_source

4. Surse de înaltă tensiune [Resursă electronică] // Optosystems LLC - Mod de acces: http://www.optosystems.ru/power _supplies_about. php

5. Efimov I.P. Surse de energie - Universitatea Tehnică de Stat Ulyanovsk, 2001, pp. 3-13.

6. Domenii de aplicare a surselor de alimentare [Resursa electronica] - Mod de acces: http://www.power2000.ru/apply_obl.html

7. Surse de alimentare computer [Resursă electronică] - Mod de acces: http://offline.computerra.ru/2002/472/22266/

8. Evoluția surselor de alimentare în comutație [Resursa electronică] - Mod de acces: http://www.power-e.ru/2008_4_26. php

9. Principiul de funcționare al comutației surselor de alimentare [Resursa electronică] - Mod de acces: http://radioginn. ucoz.ru/publ/1-1-0-1

Documente similare

Conceptul, scopul și clasificarea surselor secundare de energie. Schema structurală și de circuit a unei surse de alimentare secundare care funcționează dintr-o rețea de curent continuu și care produce tensiune alternativă la ieșire. Calculul parametrilor sursei de energie.

lucrare curs, adaugat 28.01.2014

Surse de alimentare secundare ca parte integrantă a oricărui dispozitiv electronic. Luarea în considerare a convertoarelor semiconductoare care conectează sistemele AC și DC. Analiza principiilor de construire a circuitelor de surse pulsate.

teză, adăugată 17.02.2013

Sursă de energie ca dispozitiv conceput pentru a alimenta echipamentele cu energie electrică. Transformarea tensiunii de frecvență a puterii de curent alternativ în tensiune de curent continuu pulsatoriu folosind redresoare. Stabilizatoare de tensiune DC.

rezumat, adăugat 02.08.2013

Stabilizarea tensiunii medii de ieșire a sursei secundare de alimentare. Factorul minim de stabilizare a tensiunii. Stabilizator de tensiune de compensare. Curentul maxim de colector al tranzistorului. Coeficient de filtru anti-aliasing.

test, adaugat 19.12.2010

Combinarea funcțiilor de redresare cu reglarea sau stabilizarea tensiunii de ieșire. Dezvoltarea unui circuit structural electric pentru o sursă de alimentare. Transformator coborâtor și selecția elementelor de alimentare. Calculul unui transformator de putere redusă.

lucrare curs, adaugat 16.07.2012

Calculul transformatorului și parametrii stabilizatorului de tensiune integrat. Schema schematică a sursei de alimentare. Calculul parametrilor unui redresor necontrolat și filtru de netezire. Selectarea diodelor redresoare, selectarea dimensiunilor circuitelor magnetice.

lucrare curs, adaugat 14.12.2013

Analiza sistemului de alimentare secundară a sistemului de rachete antiaeriene Strela-10. Caracteristicile stabilizatorilor schematici de impuls. Analiza funcționării unui stabilizator de tensiune modernizat. Calculul elementelor sale și al parametrilor principali.

teză, adăugată 03.07.2012

Principiul de funcționare al unei surse de alimentare cu invertor pentru un arc de sudare, avantajele și dezavantajele sale, circuite și design. Eficiența funcționării surselor de alimentare cu invertor în ceea ce privește economisirea energiei. Element de bază redresoare cu invertor.

lucrare curs, adăugată 28.11.2014

Secvența de asamblare a unui amplificator inversor care conține un generator de funcții și un contor de răspuns amplitudine-frecvență. Oscilograma semnalelor de intrare și ieșire la o frecvență de 1 kHz. Circuitul de măsurare a tensiunii de ieșire și abaterile acestuia.

munca de laborator, adaugat 07.11.2015

Analiza circuitului electric: desemnarea nodurilor, curenților. Determinarea semnalelor de intrare și de ieșire, caracteristicile de transfer ale unei rețele cu patru terminale. Schema bloc a sistemului de control. Răspunsurile sistemului la un singur pas impact în condiții zero.

Multe dispozitive electrice folosesc de mult principiul realizării puterii secundare prin utilizarea unor dispozitive suplimentare, cărora le sunt încredințate funcțiile de furnizare a energiei electrice circuitelor care necesită energie de la anumite tipuri de tensiune, frecvență, curent...

În acest scop, sunt create elemente suplimentare: conversia tensiunii de un tip la altul. Ei pot fi:

construit în interiorul carcasei consumatorului, ca pe multe dispozitive cu microprocesor;

sau realizate în module separate cu fire de conectare similare unui încărcător convențional de telefon mobil.

În ingineria electrică modernă, două principii de conversie a energiei pentru consumatorii de energie electrică, bazate pe:

1. utilizarea dispozitivelor transformatoare analogice pentru a transfera puterea la circuitul secundar;

2. comutarea surselor de alimentare.

Au diferențe fundamentale în proiectarea lor și funcționează folosind tehnologii diferite.

Surse de alimentare cu transformatoare

Inițial, au fost create doar astfel de modele. Ele modifică structura tensiunii datorită funcționării unui transformator de putere, alimentat dintr-o rețea casnică de 220 de volți, în care amplitudinea armonicii sinusoidale scade, care este apoi trimis către un dispozitiv redresor format din diode de putere, de obicei conectate într-un circuit de punte.

După aceasta, tensiunea pulsatorie este netezită de o capacitate conectată în paralel, selectată în funcție de puterea admisă și stabilizată de un circuit semiconductor cu tranzistori de putere.

Prin schimbarea poziției rezistențelor de reglare în circuitul de stabilizare, este posibilă reglarea tensiunii la bornele de ieșire.

Surse de alimentare comutate (UPS)

Astfel de dezvoltări de design au apărut în masă cu câteva decenii în urmă și au devenit din ce în ce mai populare în dispozitivele electrice datorită:

disponibilitatea componentelor comune;

fiabilitatea în execuție;

posibilități de extindere a domeniului de funcționare a tensiunilor de ieșire.

Aproape toate sursele de alimentare comutatoare diferă ușor în design și funcționează conform aceleiași scheme, tipice pentru alte dispozitive.

Principalele părți ale surselor de alimentare includ:

un redresor de rețea asamblat din: bobine de intrare, un filtru electromecanic care asigură respingerea zgomotului și izolarea statică de condensatoare, o siguranță de rețea și o punte de diode;

rezervor cu filtru de stocare;

tranzistor de putere cheie;

oscilator principal;

circuit de feedback realizat folosind tranzistori;

optocupler;

o sursă de alimentare cu comutație, din înfășurarea secundară a cărei tensiune emană pentru a fi transformată într-un circuit de putere;

diode redresoare ale circuitului de ieșire;

circuite de control al tensiunii de ieșire, de exemplu, 12 volți cu reglare efectuată folosind un optocupler și tranzistori;

condensatoare de filtrare;

bobine de putere care îndeplinesc rolul de corectare a tensiunii și diagnosticare în rețea;

conectori de ieșire.

În imagine este prezentat un exemplu de placă electronică a unei astfel de surse de alimentare comutatoare cu o scurtă denumire a bazei elementului.

Cum funcționează o sursă de alimentare comutată?

Sursa de comutare produce o tensiune de alimentare stabilizată prin utilizarea principiilor de interacțiune între elementele circuitului invertorului.

Tensiunea de rețea de 220 de volți este furnizată prin firele conectate la redresor. Amplitudinea sa este netezită de un filtru capacitiv prin utilizarea unor condensatoare care pot rezista la vârfuri de aproximativ 300 de volți și este separată de un filtru de zgomot.

Domeniul de aplicare al surselor de alimentare cu comutare în viața de zi cu zi este în continuă extindere. Astfel de surse sunt folosite pentru a alimenta toate echipamentele moderne de uz casnic și informatic, pentru a implementa surse de alimentare neîntreruptibile, încărcătoare pentru baterii în diverse scopuri, pentru a implementa sisteme de iluminat de joasă tensiune și pentru alte nevoi.

În unele cazuri, achiziționarea unei surse de alimentare gata făcută nu este foarte acceptabilă din punct de vedere economic sau tehnic, iar asamblarea unei surse de comutare cu propriile mâini este cea mai bună cale de ieșire din această situație. Această opțiune este simplificată și de disponibilitatea largă a componentelor moderne la prețuri mici.

Cele mai populare în viața de zi cu zi sunt sursele de comutare alimentate de o rețea de curent alternativ standard și o ieșire puternică de joasă tensiune. Schema bloc a unei astfel de surse este prezentată în figură.

Redresorul rețelei CB transformă tensiunea alternativă a rețelei de alimentare în tensiune continuă și netezește ondulațiile tensiunii redresate la ieșire. Convertorul VChP de înaltă frecvență transformă tensiunea redresată în tensiune alternativă sau unipolară, care are forma unor impulsuri dreptunghiulare de amplitudinea necesară.

Ulterior, această tensiune, fie direct, fie după redresare (VN), este furnizată unui filtru de netezire, la ieșirea căruia este conectată o sarcină. VChP este controlat de un sistem de control care primește un semnal de feedback de la redresorul de sarcină.

Această structură a dispozitivului poate fi criticată datorită prezenței mai multor etape de conversie, ceea ce reduce eficiența sursei. Cu toate acestea, cu alegerea corectă a elementelor semiconductoare și calculul și fabricarea de înaltă calitate a unităților de înfășurare, nivelul pierderilor de putere în circuit este scăzut, ceea ce permite obținerea unor valori reale de eficiență de peste 90%.

Scheme schematice ale surselor de alimentare comutate

Soluțiile pentru blocurile structurale includ nu numai rațiunea alegerii opțiunilor de implementare a circuitului, ci și recomandări practice pentru selectarea elementelor de bază.

Pentru a rectifica tensiunea de rețea monofazată, utilizați una dintre cele trei scheme clasice prezentate în figură:

jumătate de undă;
zero (undă plină cu un punct de mijloc);
pod cu jumătate de val.

Fiecare dintre ele are avantaje și dezavantaje care determină domeniul de aplicare.

Circuit cu jumătate de undă Se caracterizează prin ușurință în implementare și un număr minim de componente semiconductoare. Principalele dezavantaje ale unui astfel de redresor sunt o cantitate semnificativă de ondulare a tensiunii de ieșire (în cel rectificat există doar o jumătate de undă a tensiunii de rețea) și un coeficient de redresare scăzut.

Factorul de rectificare Kv determinat de raportul tensiunii medii la ieșirea redresorului Udк valoarea efectivă a tensiunii rețelei de fază Uf.

Pentru un circuit cu jumătate de undă, Kv = 0,45.

Pentru a netezi ondulația la ieșirea unui astfel de redresor, sunt necesare filtre puternice.

Circuit zero sau cu undă completă cu punct de mijloc, deși necesită un număr de două ori mai mare de diode redresoare, totuși, acest dezavantaj este compensat în mare măsură de nivelul mai scăzut de ondulare a tensiunii redresate și de o creștere a coeficientului de redresare la 0,9.

Principalul dezavantaj al unei astfel de scheme de utilizare în condiții casnice este necesitatea de a organiza punctul de mijloc al tensiunii de rețea, ceea ce implică prezența unui transformator de rețea. Dimensiunile și greutatea sa se dovedesc a fi incompatibile cu ideea unei surse de pulsuri de casă de dimensiuni mici.

Circuit de punte cu val întreg rectificarea are aceiași indicatori în ceea ce privește nivelul de ondulare și coeficientul de rectificare ca și circuitul zero, dar nu necesită o conexiune la rețea. Acest lucru compensează, de asemenea, principalul dezavantaj - numărul dublat de diode redresoare, atât din punct de vedere al eficienței, cât și al costului.

Pentru a netezi ondulațiile de tensiune redresate, cea mai bună soluție este utilizarea unui filtru capacitiv. Utilizarea acestuia vă permite să ridicați valoarea tensiunii redresate la valoarea amplitudinii rețelei (la Uph = 220V Ufm = 314V). Dezavantajele unui astfel de filtru sunt considerate a fi valori mari ale curenților de impuls ai elementelor redresorului, dar acest dezavantaj nu este critic.

Selectarea diodelor redresoare se efectuează în funcție de curentul direct mediu Ia și tensiunea inversă maximă U BM.

Luând valoarea coeficientului de ondulare a tensiunii de ieșire Kp = 10%, obținem valoarea medie a tensiunii redresate Ud = 300V. Luând în considerare puterea de sarcină și eficiența convertorului RF (80% este luat pentru calcul, dar în practică va fi mai mare, acest lucru vă va permite să obțineți o marjă).

Ia este curentul mediu al diodei redresoare, Рн este puterea de sarcină, η este randamentul convertorului HF.

Tensiunea maximă inversă a elementului redresor nu depășește valoarea amplitudinii tensiunii rețelei (314V), ceea ce permite utilizarea componentelor cu o valoare de U BM =400V cu o marjă semnificativă. Puteți folosi atât diode discrete, cât și punți redresoare gata făcute de la diverși producători.

Pentru a asigura o ondulație dată (10%) la ieșirea redresorului, capacitatea condensatoarelor filtrului este luată la o rată de 1 μF per 1 W de putere de ieșire. Se folosesc condensatoare electrolitice cu o tensiune maximă de cel puțin 350V. Capacitățile de filtrare pentru diferite puteri sunt prezentate în tabel.

Convertor de înaltă frecvență: funcțiile și circuitele sale

Convertorul de înaltă frecvență este un convertor (invertor) cu un singur ciclu sau push-pull cu un transformator de impulsuri. Variante ale circuitelor convertoare RF sunt prezentate în figură.

Circuit cu un singur capăt. În ciuda numărului minim de elemente de putere și a ușurinței de implementare, are mai multe dezavantaje.

Transformatorul din circuit funcționează într-o buclă de histerezis privată, ceea ce necesită o creștere a dimensiunii și a puterii generale;
Pentru a asigura puterea de ieșire, este necesar să se obțină o amplitudine semnificativă a curentului de impuls care curge prin comutatorul semiconductor.

Circuitul și-a găsit cea mai mare aplicație în dispozitivele de putere redusă, unde influența acestor dezavantaje nu este atât de semnificativă.

Pentru a schimba sau instala singur un nou contor, nu sunt necesare abilități speciale. Alegerea celui potrivit va asigura contorizarea corectă a consumului de curent și va crește securitatea rețelei electrice de acasă.

În condițiile moderne, senzorii de mișcare sunt din ce în ce mai folosiți pentru a oferi iluminare atât în interior, cât și în exterior. Acest lucru nu numai că adaugă confort și comoditate caselor noastre, dar ne permite și să economisim semnificativ. Puteți afla sfaturi practice despre alegerea locului de instalare și scheme de conectare.

Circuit push-pull cu punctul central al transformatorului (push-pull). A primit al doilea nume din versiunea în limba engleză (push-pull) a fișei postului. Circuitul nu are dezavantajele versiunii cu un singur ciclu, dar are propriile sale - un design complicat al transformatorului (este necesară producerea de secțiuni identice ale înfășurării primare) și cerințe crescute pentru tensiunea maximă a comutatoarelor. În rest, soluția merită atenție și este utilizată pe scară largă în comutarea surselor de alimentare, realizată manual și nu numai.

Circuit de jumătate de punte push-pull. Parametrii circuitului sunt similari cu circuitul cu un punct de mijloc, dar nu necesită o configurație complexă a înfășurărilor transformatorului. Un dezavantaj al circuitului este necesitatea de a organiza punctul de mijloc al filtrului redresor, ceea ce presupune o creștere de patru ori a numărului de condensatori.

Datorită ușurinței sale de implementare, circuitul este cel mai utilizat în comutarea surselor de alimentare cu putere de până la 3 kW. La puteri mari, costul condensatorilor de filtru devine inacceptabil de mare în comparație cu comutatoarele cu invertor cu semiconductor, iar un circuit de punte se dovedește a fi cel mai profitabil.

Circuit de punte push-pull. Parametrii sunt similari cu alte circuite push-pull, dar nu este nevoie să se creeze „puncte medii” artificiale. Prețul pentru aceasta este dublu față de numărul de întrerupătoare de alimentare, ceea ce este benefic din punct de vedere economic și tehnic pentru construirea de surse puternice de impulsuri.

Selectarea comutatoarelor cu invertor se realizează în funcție de amplitudinea curentului colector (de scurgere) I KMAX și a tensiunii maxime colector-emițător U KEMAKH. Pentru calcul se utilizează puterea de sarcină și raportul de transformare al transformatorului de impulsuri.

Cu toate acestea, mai întâi este necesar să se calculeze transformatorul în sine. Transformatorul de impulsuri este realizat pe un miez din ferită, permalloy sau fier transformator răsucit într-un inel. Pentru puteri de până la câțiva kW, miezurile de ferită de tip inel sau în formă de W sunt destul de potrivite. Transformatorul este calculat pe baza puterii necesare și a frecvenței de conversie. Pentru a elimina aspectul zgomotului acustic, este recomandabil să mutați frecvența de conversie în afara domeniului audio (faceți-o peste 20 kHz).

Trebuie amintit că la frecvențe apropiate de 100 kHz, pierderile în miezurile magnetice de ferită cresc semnificativ. Calculul transformatorului în sine nu este dificil și poate fi găsit cu ușurință în literatură. Câteva rezultate pentru diferite surse de putere și circuite magnetice sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Calculul a fost făcut pentru o frecvență de conversie de 50 kHz. Este de remarcat faptul că atunci când funcționează la frecvențe înalte, are loc efectul deplasării curentului la suprafața conductorului, ceea ce duce la o scădere a ariei efective a înfășurării. Pentru a preveni acest tip de probleme și pentru a reduce pierderile în conductori, este necesar să se facă o înfășurare a mai multor conductori cu o secțiune transversală mai mică. La o frecvență de 50 kHz, diametrul admisibil al firului de înfășurare nu depășește 0,85 mm.

Cunoscând puterea de sarcină și raportul de transformare, puteți calcula curentul în înfășurarea primară a transformatorului și curentul maxim de colector al comutatorului de alimentare. Tensiunea de pe tranzistor în stare închisă este selectată mai mare decât tensiunea redresată furnizată la intrarea convertorului RF cu o anumită marjă (U KEMAKH >=400V). Pe baza acestor date, cheile sunt selectate. În prezent, cea mai bună opțiune este utilizarea tranzistoarelor de putere IGBT sau MOSFET.

Pentru diodele redresoare de pe partea secundară, trebuie respectată o regulă - frecvența lor maximă de funcționare trebuie să depășească frecvența de conversie. În caz contrar, eficiența redresorului de ieșire și a convertizorului în ansamblu va scădea semnificativ.

Videoclip despre realizarea unui dispozitiv simplu de alimentare cu impulsuri

Spre deosebire de sursele de alimentare liniare tradiționale, care implică stingerea tensiunii nestabilizate în exces pe un element liniar de trecere, sursele de alimentare cu impulsuri utilizează alte metode și fenomene fizice pentru a genera o tensiune stabilizată, și anume: efectul acumulării de energie în inductori, precum și posibilitatea de transformare de înaltă frecvență și conversie a energiei acumulate în presiune constantă. Există trei circuite tipice pentru construirea surselor de alimentare cu impulsuri: step-up (tensiune de ieșire mai mare decât intrarea) Fig. 1,

Orez. 1. Amplificați alimentarea cu comutare (Uout>Uin).

coborâre (tensiune de ieșire mai mică decât intrare)

Orez. 2. Sursă de alimentare comutată descendente (Uout

Sursă de alimentare comutată descendente (Uout

Orez. 3. Inversarea sursei de comutare (Uout

După cum se poate observa din figură, ele diferă doar prin modul în care conectează inductanța, în caz contrar, principiul de funcționare rămâne neschimbat;

Elementul cheie (de obicei sunt utilizați tranzistori bipolari sau MIS), care funcționează cu o frecvență de ordinul 20-100 kHz, aplică periodic tensiunea completă nestabilizată de intrare la inductor pentru o perioadă scurtă de timp (nu mai mult de 50% din timp) . Curent de impuls. curgând prin bobină asigură acumularea de rezerve de energie în câmpul său magnetic de 1/2LI^2 la fiecare impuls. - energia stocata in acest fel din bobina este transferata in sarcina (fie direct, folosind o dioda redresoare, fie prin infasurarea secundara cu redresare ulterioara), condensatorul filtrului de netezire a iesirii asigura constanta tensiunii si curentului de iesire. Stabilizarea tensiunii de ieșire este asigurată prin reglarea automată a lățimii sau frecvenței impulsului pe elementul cheie (un circuit de feedback este proiectat pentru a monitoriza tensiunea de ieșire).

Articolul este despre comutarea surselor de alimentare (denumite în continuare UPS), care astăzi sunt utilizate pe scară largă în toate dispozitivele radio-electronice moderne și produsele de casă.
Principiul de bază care stă la baza funcționării UPS-ului este transformarea tensiunii de rețea de curent alternativ (50 Herți) într-o tensiune dreptunghiulară alternativă de înaltă frecvență, care este transformată la valorile necesare, rectificată și filtrată.
Conversia se realizează folosind tranzistori puternici care funcționează în modul comutator și transformator de impulsuri, formând împreună un circuit convertor RF. În ceea ce privește proiectarea circuitului, există două opțiuni posibile de convertizor: prima este implementată conform unui circuit auto-oscilator de impuls și a doua este cu control extern (utilizat în majoritatea dispozitivelor radio-electronice moderne).
Deoarece frecvența convertorului este de obicei selectată în medie de la 20 la 50 kiloherți, dimensiunile transformatorului de impuls și, în consecință, întreaga sursă de alimentare, sunt suficient de reduse la minimum, ceea ce este un factor foarte important pentru echipamentele moderne.
Vezi mai jos o diagramă simplificată a unui convertor de impulsuri cu control extern:

Convertorul este realizat pe tranzistorul VT1 și transformatorul T1. Tensiunea de rețea este furnizată prin filtrul de rețea (SF) către redresorul de rețea (RM), unde este redresată, filtrată de condensatorul de filtru SF și prin înfășurarea W1 a transformatorului T1 este alimentată la colectorul tranzistorului VT1. Când un impuls dreptunghiular este aplicat circuitului de bază al tranzistorului, tranzistorul se deschide și un curent crescător Ik trece prin el. Același curent va curge prin înfășurarea W1 a transformatorului T1, ceea ce va duce la o creștere a fluxului magnetic în miezul transformatorului, în timp ce o fem de auto-inducție este indusă în înfășurarea secundară W2 a transformatorului. În cele din urmă, o tensiune pozitivă va apărea la ieșirea diodei VD. Mai mult, dacă creștem durata pulsului aplicat bazei tranzistorului VT1, tensiunea din circuitul secundar va crește, deoarece se va elibera mai multă energie, iar dacă scadem durata, tensiunea va scădea corespunzător. Astfel, prin modificarea duratei impulsului în circuitul de bază al tranzistorului, putem modifica tensiunile de ieșire ale înfășurării secundare T1 și, prin urmare, stabilizăm tensiunile de ieșire ale sursei de alimentare.
Singurul lucru care este necesar pentru aceasta este un circuit care va genera impulsuri de declanșare și va controla durata lor (latitudine). Un controler PWM este utilizat ca atare circuit. PWM este modularea lățimii impulsului. Controlerul PWM include un generator de impulsuri master (care determină frecvența de funcționare a convertorului), circuite de protecție și control și un circuit logic care controlează durata impulsului.
Pentru a stabiliza tensiunile de ieșire ale UPS-ului, circuitul controlerului PWM „trebuie să cunoască” mărimea tensiunilor de ieșire. În aceste scopuri, se folosește un circuit de urmărire (sau circuit de feedback), realizat pe optocuplatorul U1 și rezistența R2. O creștere a tensiunii în circuitul secundar al transformatorului T1 va duce la o creștere a intensității radiației LED și, prin urmare, la o scădere a rezistenței de joncțiune a fototranzistorului (parte a optocuplerului U1). Care, la rândul său, va duce la o creștere a căderii de tensiune pe rezistorul R2, care este conectat în serie cu fototranzistorul și la o scădere a tensiunii la pinul 1 al controlerului PWM. O scădere a tensiunii face ca circuitul logic inclus în controlerul PWM să mărească durata impulsului până când tensiunea de la primul pin corespunde parametrilor specificați. Când tensiunea scade, procesul este invers.
UPS-ul folosește 2 principii pentru implementarea circuitelor de urmărire - „direct” și „indirect”. Metoda descrisă mai sus se numește „directă”, deoarece tensiunea de feedback este eliminată direct de la redresorul secundar. Cu urmărirea „indirectă”, tensiunea de feedback este eliminată din înfășurarea suplimentară a transformatorului de impulsuri:

O scădere sau creștere a tensiunii pe înfășurarea W2 va duce la o schimbare a tensiunii pe înfășurarea W3, care este, de asemenea, aplicată prin rezistența R2 la pinul 1 al controlerului PWM.
Cred că am rezolvat circuitul de urmărire, acum să luăm în considerare o situație precum un scurtcircuit (scurtcircuit) în sarcina UPS. În acest caz, toată energia furnizată circuitului secundar al UPS-ului se va pierde, iar tensiunea de ieșire va fi aproape zero. În consecință, circuitul controlerului PWM va încerca să mărească durata impulsului pentru a ridica nivelul acestei tensiuni la valoarea corespunzătoare. Ca urmare, tranzistorul VT1 va rămâne deschis din ce în ce mai mult, iar curentul care trece prin el va crește. În cele din urmă, acest lucru va duce la defectarea acestui tranzistor. UPS-ul oferă protecție pentru tranzistorul convertor împotriva supraîncărcărilor de curent în astfel de situații de urgență. Se bazează pe un rezistor Rprotect, conectat în serie la circuitul prin care circulă curentul colectorului Ik. O creștere a curentului Ik care curge prin tranzistorul VT1 va duce la o creștere a căderii de tensiune pe acest rezistor și, în consecință, tensiunea furnizată pinului 2 al controlerului PWM va scădea de asemenea. Când această tensiune scade la un anumit nivel, care corespunde curentului maxim admisibil al tranzistorului, circuitul logic al controlerului PWM nu va mai genera impulsuri la pinul 3 și sursa de alimentare va intra în modul de protecție sau, cu alte cuvinte, va întoarce oprit.
În încheierea subiectului, aș dori să descriu mai detaliat avantajele UPS-ului. După cum sa menționat deja, frecvența convertorului de impulsuri este destul de mare și, prin urmare, dimensiunile totale ale transformatorului de impulsuri sunt reduse, ceea ce înseamnă, oricât de paradoxal ar părea, costul unui UPS este mai mic decât o sursă de alimentare tradițională, deoarece există un consum mai mic de metal pentru miezul magnetic și cupru pentru înfășurări, nici măcar în ciuda faptului că numărul de piese din UPS este în creștere. Un alt avantaj al UPS-ului este capacitatea mică a condensatorului filtrului redresorului secundar în comparație cu o sursă de alimentare convențională. Reducerea capacității a fost posibilă prin creșterea frecvenței. Și, în sfârșit, eficiența unei surse de alimentare în comutație ajunge la 85%. Acest lucru se datorează faptului că UPS-ul consumă energie din rețeaua electrică numai atunci când tranzistorul convertorului este deschis când este închis, energia este transferată la sarcină datorită descărcării condensatorului filtrului circuitului secundar.
Dezavantajele includ complicarea circuitului UPS și creșterea zgomotului de impuls emis de UPS-ul însuși. Creșterea interferenței se datorează faptului că tranzistorul convertor funcționează în modul comutator. În acest mod, tranzistorul este o sursă de zgomot de impuls care apare în timpul proceselor tranzitorii ale tranzistorului. Acesta este un dezavantaj al oricărui tranzistor care funcționează în modul de comutare. Dar dacă tranzistorul funcționează cu tensiuni joase (de exemplu, logica tranzistorului cu o tensiune de 5 volți), aceasta nu este o problemă în cazul nostru, tensiunea aplicată la colectorul tranzistorului este de aproximativ 315 volți; Pentru a combate această interferență, UPS-ul utilizează circuite de filtrare de rețea mai complexe decât o sursă de alimentare convențională.