Kaj je pretvornik Full Bridge: delo in njegova uporaba

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

Enofazni pretvornik

• 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

Prevodni kot vsakega stikalo in vsako diodo lahko določimo z uporabo valovne oblike V0 in I0.

Pri stanju zaostale obremenitve

Primer 1: Od φ do π, V0> 0 in I0> 0 nato preklopi S1, S2 prevodnike
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

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”.

Prisilna komutacija in samokomutacija

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 .

Formule

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 t_c= φ / w_{0 .}Kjer je w0 osnovna frekvenca.

4). Fourierjeva serija V₀(t) = ∑_{n = 1,3,5}^a[4 V_DC/ nπ] Sin n w₀t

5). jaz₀(t) = ∑_{n = 1,3,5}^a[4 V_DC/ nπ l z_nl] Sin n w₀t + φ_n

6). V_01max= 4 V_enosmerno/ Pi

7). jaz_01max= 4 V_enosmerno/ π Z_1.

8). Mod Z_n= R^dva+ (n w₀D - 1 / n š₀C) kjer je n = 1,2,3,4… ..

9). Phi_n= tako^-1[( / R]

10). Temeljni faktor izpodrivanja F_DF= cos Phi

11). Enačba diodnega toka I_Din valovna oblika je podana na naslednji način

jaz_{D01 (povprečno)}= 1 / 2π [∫₀^Phijaz_{Največ 01}Greh (w₀t - φ_1.)] dwt

jaz_{D01 (efektivna vrednost)}= [1 / 2π [∫₀^Phijaz₀₁^dva_maksBrez^dva(v₀t - φ_1.) dwt]]^1/2

Enačba diode

12). Enačba stikala ali tiristorja I_Tin valovna oblika je podana na naslednji način

jaz_{T01 (povprečno)}= 1 / 2π [∫_Phi^Pijaz_{Največ 01}Greh (w₀t - φ_1.)] dwt

jaz_{T01 (efektivna vrednost)}= [1 / 2π [∫_Phi^Pijaz₀₁^dva_maksBrez^dva(v₀t - φ_1.) dwt]]^1/2

Oblika tiristorskega vala

Prednosti enofaznega polno mostnega pretvornika

Sledijo prednosti

• Odsotnost nihanja napetosti v vezju
• Primerno za visoko vhodno napetost
• Energijsko učinkovit
• Trenutna ocena napajalne naprave je enako obremenitvenemu toku.

Slabosti enofaznega polno mostnega pretvornika

Sledijo slabosti

• Učinkovitost polno mostnega pretvornika (95%) je manjša od polovice mostnega pretvornika (99%).
• Izgube so velike
• Visok hrup.

Uporaba enofaznega polno mostnega pretvornika

Sledijo aplikacije

• Uporabno v aplikacijah, kot je primer kvadratnih valov z majhno in srednjo močjo / kvazi kvadratni val Napetost
• Sinusoidni val, ki je popačen, se uporablja kot vhod v aplikacije z visoko močjo
• Z uporabo visokohitrostnih polprevodniških naprav lahko vsebnost harmonike na izhodu zmanjšamo za PWM tehnike
• druge aplikacije, kot je AC spremenljiv motor , ogrevanje indukcijska naprava , ostani v pripravljenosti napajanje
• Sončni pretvorniki
• kompresorji itd

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.