Pretvornik je električna naprava, ki pretvori vhodno enosmerno napetost v simetrično izmenično napetost standardne velikosti in frekvence na izhodni strani. Imenuje se tudi kot Pretvornik v enosmerni v izmenični tok . Idealni pretvorniški vhod in izhod je lahko predstavljen v sinusoidnih in nesinusoidnih valovnih oblikah. Če je vhodni vir pretvornika vir napetosti, naj bi se pretvornik imenoval pretvornik napetostnega vira (VSI) in če je vhodni vir pretvornika trenutni vir, potem se imenuje pretvornik tokovnega vira (CSI) . Pretvorniki so razvrščeni v 2 vrsti glede na vrsto obremenitve, tj. enofazni pretvorniki in trifazni pretvorniki. Enofazni pretvorniki so nadalje razvrščeni v 2 vrsti polmostovih in polno mostnih pretvornikov. Ta članek pojasnjuje podrobno konstrukcijo in delovanje pretvornika s polnim mostom.
Kaj je enofazni polno mostni pretvornik?
Opredelitev: Enofazni pretvornik s polnim mostom je stikalna naprava, ki generira izmenično izhodno napetost kvadratnega vala na aplikaciji enosmernega vhoda s prilagoditvijo vklopa in izklopa stikala na podlagi ustreznega preklopnega zaporedja, kjer je ustvarjena izhodna napetost v obliki , -Vdc, ali 0.
Razvrstitev pretvornikov
Pretvorniki so razvrščeni v 5 vrst
Glede na izhodne značilnosti
- Pretvornik kvadratnih valov
- Njegov valovni pretvornik
- Spremenjen pretvornik sinusnega vala.
Glede na vir pretvornika
- Pretvornik tokovnega vira
- Pretvornik napetostnega vira
Glede na vrsto obremenitve
- Pretvornik s pol mostom
- Pretvornik s polnim mostom
Trifazni pretvorniki
- 180-stopinjski način
- 120-stopinjski način
Glede na različno tehniko PWM
- Preprosto modulacija širine impulza (SPWM)
- Modulacija z več impulznimi širinami (MPWM)
- Sinusoidna modulacija širine impulza (SPWM)
- Prilagojena modulacija sinusno-pulzne širine (MSPWM)
Glede na število izhodnih ravni.
- Redni dvostopenjski pretvorniki
- Večstopenjski pretvornik.
Gradnja
Konstrukcija polno mostnega pretvornika je sestavljena iz 4 helikopterjev, pri čemer je vsak helikopter sestavljen iz para a tranzistor ali tiristor in a dioda , par povezan skupaj, to je
- T1 in D1 sta povezani vzporedno,
- T4 in D2 sta povezani vzporedno,
- T3 in D3 sta povezani vzporedno in
- T2 in D4 sta povezana vzporedno.
Med pari sekljalnikov pri 'AB' je priključena obremenitev V0, končni sponki T1 in T4 pa sta priključeni na napetostni vir VDC, kot je prikazano spodaj.
Shema vezja enofaznega pretvornika s polnim mostom
Enakovredno vezje lahko predstavimo v obliki stikala, kot je prikazano spodaj
Enačba diode
Delo enofaznega polno mostnega pretvornika
Delo enofaznega polnega mostu RLC obremenitev pretvornik je mogoče razložiti po naslednjih scenarijih
Prekomerno in premajhno dušenje
Od grafa pri 0 do T / 2, če uporabimo enosmerno vzbujanje za obremenitev RLC. Dobljeni tok izhodne obremenitve je v sinusoidni valovni obliki. Ker se uporablja obremenitev RLC, je reaktanca obremenitve RLC predstavljena v dveh pogojih kot XL in XC
Kodicija1: Če je XL> XC, deluje kot zaostala obremenitev in naj bi ga klicali kot preobremenjen sistem in
Pogoj2: Če XL Obrazec celotnega valovnega pretvornika Prevodni kot vsakega stikalo in vsako diodo lahko določimo z uporabo valovne oblike V0 in I0. Primer 1: Od φ do π, V0> 0 in I0> 0 nato preklopi S1, S2 prevodnike Primer 1: Od 0 do π - φ, V0> 0 in I0> 0 nato preklopi S1, S2 prevodnike Primer 2: Od π - φ do π, V0> 0 in I0<0 then diodes D1, D2 conducts Primer 3: Od π do 2 π - φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts Primer 4: Oblika 2 π - φ do 2 π, V0 0, nato diode D3, D4 prevajajo Primer 5: Pred izvajanjem φ do 0, D3 in D4. Zato je prevodni kot vsake diode 'Phi' in prevodni kot vsakega Tiristor ali tranzistor je “Π - φ”. Situacijo samokomutacije lahko opazujemo v stanju vodilne obremenitve Iz grafa lahko opazimo, da 'φ do π - φ', S1 in S2 prevajata in potem, ko 'π - φ', D1, D2 prevajata, je v tem trenutku padec napetosti naprej na D1 in D2 1 Volt. Kjer se S1 in S2 soočata z negativno napetostjo po “π - φ” in se tako S1 in S2 izklopite. Zato je v tem primeru možna samokotutacija. Obrazec celotnega valovnega pretvornika Stanje prisilne komutacije je mogoče opaziti v stanju zaostale obremenitve Iz grafa lahko opazimo, da so 'o do φ', D1 in D2 prevodni, od π do φ pa S1 in S2 in so kratkostični. Po »φ« D3 in D4 delujeta le, če sta S1 in S2 izklopljena, vendar je ta pogoj mogoče izpolniti le tako, da se S1 in S2 prisilita k izklopu. Zato uporabljamo koncept prisilnega preklapljanje . 1). Prevodni kot vsake diode je Phi 2). Prevodni kot vsakega tiristorja je π - φ . 3). Samokotutacija je možna samo pri vodilni obremenitvi faktorja moči ali pri premajhnem sistemu v času izklopa vezja tc= φ / w0 .Kjer je w0 osnovna frekvenca. 4). Fourierjeva serija V0(t) = ∑n = 1,3,5a[4 VDC/ nπ] Sin n w0t 5). jaz0(t) = ∑n = 1,3,5a[4 VDC/ nπ l znl] Sin n w0t + φn 6). V01max= 4 Venosmerno/ Pi 7). jaz01max= 4 Venosmerno/ π Z1. 8). Mod Zn= Rdva+ (n w0D - 1 / n š0C) kjer je n = 1,2,3,4… .. 9). Phin= tako-1[( / R] 10). Temeljni faktor izpodrivanja FDF= cos Phi 11). Enačba diodnega toka IDin valovna oblika je podana na naslednji način jazD01 (povprečno)= 1 / 2π [∫0PhijazNajveč 01Greh (w0t - φ1.)] dwt jazD01 (efektivna vrednost)= [1 / 2π [∫0Phijaz01dvamaksBrezdva(v0t - φ1.) dwt]]1/2 Enačba diode 12). Enačba stikala ali tiristorja ITin valovna oblika je podana na naslednji način jazT01 (povprečno)= 1 / 2π [∫PhiPijazNajveč 01Greh (w0t - φ1.)] dwt jazT01 (efektivna vrednost)= [1 / 2π [∫PhiPijaz01dvamaksBrezdva(v0t - φ1.) dwt]]1/2 Oblika tiristorskega vala Sledijo prednosti Sledijo slabosti Sledijo aplikacije Tako pretvornik je električna naprava ki pretvori vhodno enosmerno napetost v asimetrično izmenično napetost standardne velikosti in frekvence na izhodni strani. Glede na vrsto obremenitve je enofazni pretvornik razvrščen v 2 tipi, kot sta polmostovni in polno mostni pretvornik. Ta članek razlaga o enofaznem pretvorniku s polnim mostom. Sestavljen je iz 4 tiristorjev in 4 diod, ki skupaj delujejo kot stikala. Pretvornik s polnim mostom deluje, odvisno od položajev stikal. Glavna prednost polnega mostu pred pol mostom je, da je izhodna napetost dvakrat večja od vhodne napetosti in izhodna moč 4-krat večja od pretvornika s pol mostom.Prevodni kot
Pri stanju zaostale obremenitve
Primer 2: Od 0 do φ, V0> 0 in I0<0 then diodes D1, D2 conducts
Primer 3: Od π + φ do 2 π, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
Primer 4: Oblika π do π + φ, V0 0, nato diode D3, D4 prevajajo.Pri vodilni obremenitvi
Prisilna komutacija in samokomutacija
Formule
Prednosti enofaznega polno mostnega pretvornika
Slabosti enofaznega polno mostnega pretvornika
Uporaba enofaznega polno mostnega pretvornika