Kaip apskaičiuoti modifikuotą sinuso bangos formą

Esu įsitikinęs, kad jūs dažnai susimąstėte, kaip teisingai modifikuotą kvadratinę bangą optimizuoti ir apskaičiuoti taip, kad naudojant inverterio programą ji gautų beveik identišką sinuso bangos replikaciją.

Šiame straipsnyje aptarti skaičiavimai padės jums išmokti technikos, pagal kurią modifikuotą kvadratinių bangų grandinę galima paversti sinusinių bangų atitikmeniu. Išmokime procedūras.

Pirmasis kriterijus, norint tai pasiekti, yra modifikuoto kvadrato RMS vertės suderinimas su sinusinės bangos atitikmeniu taip, kad rezultatas kuo tiksliau atkartotų sinusinę bangos formą.

Kas yra RMS (šaknies vidurkis)

Mes žinome, kad mūsų namų kintamosios sinusinės bangos formos įtampa nustatoma išsprendus šiuos santykius:

V pikas = √2 V rms

Kur V pikas yra didžiausia sinusinės bangos formos ciklo riba arba smailės riba, o vidutinis kiekvieno bangos formos ciklo dydis rodomas kaip V rms

The √2 formulėje padeda mums rasti vidutinė vertė arba grynoji kintamosios srovės ciklo vertė, kuri laikui bėgant keičiasi įtampa. Kadangi sinusinės įtampos vertė kinta priklausomai nuo laiko ir yra laiko funkcija, jos negalima apskaičiuoti naudojant pagrindinę vidutinę formulę, o mes priklausome nuo pirmiau pateiktos formulės.

Arba kintamosios srovės efektą galima suprasti kaip lygiavertę tai nuolatinės srovės (nuolatinės srovės) vertei, kuri sukuria vienodą vidutinį galios išsisklaidymą, kai jungiama per varžos apkrovą.

Gerai, todėl dabar mes žinome formulę, kaip apskaičiuoti sinusinių bangų ciklo RMS, atsižvelgiant į jo didžiausią įtampos vertę.

Tai taip pat gali būti naudojama vertinant smailę ir RMS mūsų namų 50 Hz kintamajai srovei. Tai išsprendę, gauname RMS kaip 220V ir didžiausią kaip 310V visoms 220V pagrįstoms kintamosios srovės sistemoms.

Skaičiuojant modifikuotą kvadratinės bangos RMS ir smailę

Dabar pažiūrėkime, kaip šį ryšį būtų galima pritaikyti modifikuotiems kvadratinių bangų keitikliams, norint nustatyti tinkamus 220 V sistemos bangos formos ciklus, kurie atitiktų 220 V kintamosios srovės sinusoidinį ekvivalentą.

Mes jau žinome, kad kintamosios srovės efektinė vertė yra lygi vidutinei nuolatinės srovės bangos formos galiai. Tai suteikia mums šią paprastą išraišką:

V pikas = V rms

Tačiau mes taip pat norime, kad kvadratinės bangos smailė būtų 310 V, todėl atrodo, kad aukščiau pateikta lygtis nebus tinkama ir jos negalima naudoti šiam tikslui.

Kriterijai yra 310 V smailė, taip pat RMS arba vidutinė vertė 220 V kiekvienam kvadratinių bangų ciklui.

Norėdami tai teisingai išspręsti, mes naudojame kvadratinių bangų įjungimo / išjungimo laiką arba darbo ciklo procentinę dalį, kaip paaiškinta toliau:

Kiekvieno 50 Hz kintamosios srovės bangos pusės ciklo trukmė yra 10 milisekundžių (ms).

Modifikuotas grubiausios formos pusbangos ciklas turi atrodyti taip, kaip parodyta šiame paveikslėlyje:

Galime pastebėti, kad kiekvienas ciklas prasideda nuliniu arba tuščiu tarpu, tada šaudo iki 310 V smailės impulso ir vėl baigiasi 0 V tarpu, tada procesas kartojasi kitam pusės ciklui.

Norint pasiekti reikiamą 220 V RMS, mes turime apskaičiuoti ir optimizuoti piko ir nulinio tarpo sekcijas arba ciklo ON / OFF periodus taip, kad vidutinė vertė sukurtų reikiamą 220 V.

Pilka linija žymi 50% ciklo periodą, kuris yra 10 ms.

Dabar turime išsiaiškinti įjungimo / išjungimo laiko proporcijas, kurios sukurs vidutiniškai 220 V įtampą. Mes tai darome taip:

Apytiksliai 220/310 x 100 = 71%

Tai rodo, kad aukščiau modifikuoto ciklo 310 V smailė turėtų užimti 71% 10 ms laikotarpio, tuo tarpu dvi nulinės spragos turėtų būti 29% arba 14,5%.

Todėl 10 ms ilgio pirmoji nulio atkarpa turėtų būti 1,4 ms, po to 310 V smailė 7 ms, o galiausiai - dar viena 1,4 ms paskutinė nulio spraga.

Tai atlikus, galime tikėtis, kad inverterio išvestis sukurs pakankamai gerą sinusinės bangos formos replikaciją.

Nepaisant viso to, galite pastebėti, kad išvestis nėra ideali sinusinės bangos replikacija, nes aptarta modifikuota kvadratinė banga yra pagrindinės formos arba neapdoroto tipo. Jei norime, kad išvestis kuo tiksliau atitiktų sinusinę bangą, tada turime pasirinkti SPWM požiūris .

Tikiuosi, kad pirmiau pateikta diskusija jus apsišvietė, kaip apskaičiuoti ir optimizuoti modifikuotą kvadratą, kad būtų galima pakartoti sinusinės bangos išvestį.

Praktiniam patikrinimui skaitytojai gali pabandyti pritaikyti aukščiau nurodytą metodiką paprasta modifikuota keitiklio grandinė.

Štai dar vienas klasikinis optimizuotos modifikuotos bangos formos pavyzdys kad gautumėte gerą sinusinę bangą transformatoriaus antrinėje.