Типы измельчителей:руководство по выбору лучшего для вас

О типах прерывателей. Большинство приложений силовой электроники имеют либо полностью выключенные, либо полностью включенные переключающие элементы. Благодаря этому их потери часто малы, что делает схему высокоэффективной. Однако ток, который вы подаете на нагрузку, может быть прерывистым. Затем вам потребуется обеспечить высокую частоту переключения или сглаживание для лучших результатов. В этом случае вы будете использовать прерыватель для стабилизации схемы.

В сегодняшней статье мы обсудим классификацию прерывателей на основе нескольких признаков, таких как процесс коммутации и многое другое.

1. Что такое цепь чоппера?

Прерыватель (или эквивалент постоянного тока трансформатора переменного тока) представляет собой полупроводниковое электрическое устройство. Он предназначен для изменения фиксированного входного напряжения постоянного тока (В_s ) в переменную мощность постоянного тока или выходное напряжение/V_o . Выходное значение постоянного тока может быть меньше напряжения источника или больше входного напряжения.

2. Как работает измельчитель?

Как правило, схема прерывателя имеет нагрузку, резистор и полупроводниковый диод, как показано на схеме ниже.

Принципиальная схема прерывателя

Он работает на высокой скорости, чтобы подключить источник к нагрузке, а затем отключает нагрузку от базы. Используя диаграмму, мы можем сделать вывод о принципе работы:

• Switch SW — это прерыватель, и на высоких скоростях он может быть переключателем ON или OFF. По этой причине вы можете отключить или подключить нагрузку от Vs (источник питания). Кроме того, периодические размыкание и замыкание цепи в конечном итоге контролируют выходное напряжение.
• Включение переключателя приводит к тому, что напряжение источника становится равным напряжению нагрузки. И наоборот, когда это выключатель, напряжение нагрузки равно нулю.

3. Типы измельчителей

Мы классифицировали измельчители на основе их характеристик следующим образом;

На основе принципа их работы

Принцип работы — это лучший способ классифицировать измельчитель. Два типа включают в себя;

Прерыватель линии переменного тока

Здесь есть инверсия напряжения, при которой инвертор преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока. Затем вы пропускаете переменный ток через повышающий или понижающий трансформатор. Наконец, выпрямитель преобразует выход трансформатора в постоянный ток.

Прерыватель постоянного тока

Прерыватели постоянного тока действуют как понижающие и ступенчатые трансформаторы постоянного напряжения. Таким образом, они могут изменять постоянно устойчивое напряжение постоянного тока на более низкое или более высокое значение в зависимости от типа.

На основе процесса коммутации

Чоппер с естественной коммутацией

Естественный коммутируемый прерыватель работает в цепях переменного тока, поскольку напряжение питания поступает от источника переменного тока. Из-за этого, когда на SCR или тиристор проходит отрицательное напряжение, он отключается.

Принудительно коммутируемый прерыватель

Принудительно коммутируемый прерыватель работает в цепях постоянного тока. Вы можете добиться коммутации, снизив ток SCR ниже текущего значения или сместив компонент SCR в обратном направлении. Примерами являются измельчитель Моргана и измельчитель Джонса.

На основе потери мощности при переключении прерывателей

Жесткое переключение прерывателя

Цепи прерывателя с жестким переключением используют свою способность работать.

Мягкое переключение прерывателя

Прерыватели с мягким переключением используют резонансные цепи LC для выключения или включения устройства при нулевом напряжении или токе.

На основе значений выходного напряжения

Классификация цепей прерывателя здесь основана на выходных напряжениях.

Повышающий или повышающий прерыватель

Прерыватель имеет более низкое напряжение источника, чем среднее выходное напряжение постоянного тока (V_o ˃V_с ) для первого. Кроме того, есть поток мощности от нагрузки к источнику. Здесь ток нагрузки имеет источник ЭДС и является индуктивным.

Понижающий измельчитель

Напряжение источника выше, чем среднее выходное напряжение постоянного тока (В_s ˃V_о ). Наоборот, поток мощности идет от источника к нагрузке.

Классификация на основе квадрантной операции

Цепи прерывателя ограничивают направление тока, протекающего через них, поскольку они являются полупроводниковыми статическими устройствами. Однако вы можете изменить работу вашего измельчителя в четырех квадрантах, а затем получить пять типов измельчителя.

Четыре квадранта чоппера

Измельчитель класса A/ Измельчитель типа A

Измельчитель класса А работает только в первом квадранте. Следовательно, напряжение нагрузки (V_O ) и ток нагрузки (i_O ) всегда будет положительным. Кроме того, мощность передается от источника к нагрузке, например, через понижающий прерыватель.

Измельчитель класса B/ Измельчитель типа B

Он работает во втором квадранте. Таким образом, ток нагрузки отрицательный, а выходное напряжение прерывателя положительное. Здесь отрицательный ток нагрузки (i_o ) передача мощности осуществляется от нагрузки к источнику. Примером может служить схема повышающего прерывателя.

Измельчитель класса C/ Двухквадрантный измельчитель класса A/ Измельчитель типа C

Параллельное соединение прерывателей класса B и класса A дает прерыватель класса C, который работает во втором или первом квадранте. Таким образом, он будет действовать как понижающий прерыватель в первом квадранте и повышающий прерыватель во втором квадранте.

Измельчитель класса D/ Двухквадрантный измельчитель класса B/ Измельчитель типа D

Он работает как в четвертом, так и в первом квадранте и может передавать мощность от нагрузки к источнику или от источника к нагрузке. Затем вы можете изменить среднее выходное напряжение постоянного тока с помощью прерывателя класса D, тогда как направление тока нагрузки необратимо.

Измельчитель класса E/ Измельчитель типа E

Наконец, у нас есть измельчитель класса E, который работает во всех квадрантах, поскольку он является универсальным измельчителем. Кроме того, вам понадобятся четыре диода и четыре прерывателя/четыре полупроводниковых переключателя, чтобы создать схему прерывателя класса E. Для работы прерывателя вам понадобится индуктивная нагрузка. Кроме того, должна быть обратная полярность ЭДС нагрузки в четвертом и третьем квадрантах.

Применения Chopper

Вы можете использовать схему прерывателя в ряде приложений, включая:

• Зарядка аккумулятора,
• повышение напряжения постоянного тока,
• Фильтры с переключаемыми конденсаторами,
• Освещение и управление лампами,
• При управлении бесщеточными моментными/шаговыми двигателями в приводах

Шаговый двигатель

• Частотно-регулируемые приводы,
• Системы обработки сигналов,
• Самолеты и космические корабли,
• Регуляторы скорости в двигателях постоянного тока,
• Железнодорожные тяговые системы,
• Преобразование солнечной энергии,
• Электромобили с питанием от аккумулятора,
• Системы электропитания с импульсным режимом, такие как преобразователи постоянного тока в постоянный
• Наконец, электронные усилители класса D.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что несколько технологических отраслей используют вертолеты для систем скоростного транспорта. Кроме того, чопперные схемы обладают высоким КПД, быстродействием, способностью к регенерации и плавным управлением. В других случаях вы можете использовать некоторые силовые полупроводниковые устройства в прерывателе, например, полную форму IGBT и силовой коммутативный тиристор.

Вот и все на сегодня, и мы надеемся, что вы получили столько же на чопперы. Если у вас есть какие-либо разъяснения или вопросы, свяжитесь с нами, и мы вместе все решим.