Kas yra PWM keitiklis: tipai ir jų taikymas

Kas yra PWM keitiklis: tipai ir jų taikymas

Pulso pločio moduliuojami keitikliai (PWM keitikliai) pakeitė senesnes keitiklių versijas ir turi daugybę programų. Praktiškai jie naudojami galios elektronikos grandinėse. PWM technologija pagrįsti keitikliai turi MOSFET išėjimo perjungimo stadijoje. Dauguma keitikliai Šiais laikais yra šios PWM technologijos ir gali gaminti kintamosios įtampos įvairaus dydžio ir dažnio. Šių tipų keitikliuose yra kelios apsaugos ir valdymo grandinės. Įdiegus PWM technologiją inverteriuose, ji yra tinkama ir ideali skirtingoms prijungtoms apkrovoms.



Kas yra PWM keitiklis?

Inverteris, kurio funkcionalumas priklauso nuo impulso pločio moduliacija technologija vadinama PWM keitikliais. Jie gali išlaikyti išėjimo įtampą kaip nominalią įtampą, priklausomai nuo šalies, neatsižvelgiant į prijungtos apkrovos tipą. Tai galima pasiekti keičiant perjungimo dažnio plotį ties osciliatoriumi.


PWM keitiklio grandinės schema

PWM keitiklio grandinės schema pateikta žemiau esančioje diagramoje





PWM keitiklio grandinės schema

PWM keitiklio grandinės schema

PWM keitikliuose naudojamos įvairios grandinės. Kai kurie iš jų yra išvardyti žemiau



Akumuliatoriaus įkrovimo srovės jutiklio grandinė

Šios grandinės tikslas yra suvokti srovę, naudojamą įkraunant akumuliatorių, ir išlaikyti ją nominalia verte. Norint apsaugoti baterijų galiojimo laiką, svarbu vengti svyravimų.

Baterijos įtampos jutimo grandinė

Ši grandinė naudojama suvokti įtampą, reikalingą akumuliatoriui įkrauti, kai jis yra išsekęs, ir pradėti akumuliatorių krauti, kai tik jis bus visiškai įkrautas.


Kintamosios srovės tinklo jutimo grandinė

Ši grandinė skirta suvokti kintamosios srovės tinklo prieinamumą . Jei jis yra, inverteris bus įkrovimo būsenoje, o be maitinimo tinklo - akumuliatoriaus režimu.

„Soft Start“ grandinė

Jis naudojamas atidedant įkrovimą 8–10 sekundžių atnaujinus maitinimą. Jis skirtas apsaugoti MOSFET nuo didelių srovių. Tai taip pat vadinama tinklo vėlavimu.

Pakeiskite grandinę

Atsižvelgiant į tai, ar tinkle yra maitinimo šaltinis, ši grandinė keičia keitiklio veikimą tarp akumuliatoriaus ir įkrovimo režimų.

Išjunkite grandinę

Ši grandinė turi atidžiai stebėti keitiklį ir jį išjungti, kai atsiranda kokių nors nukrypimų.

PWM valdiklio grandinė

Šis reguliatorius naudojamas reguliuoti įtampą išėjime. Grandinė, reikalinga PWM operacijoms atlikti, yra integruota į IC ir jos yra šioje grandinėje.

Baterijos įkrovimo grandinė

Baterijos įkrovimo procesą keitiklyje valdo ši grandinė. Maitinimo tinklo jutiklio grandinės ir akumuliatoriaus jutiklio grandinių sukurta išvestis yra šios grandinės įėjimai.

Osciliatoriaus grandinė

Ši grandinė yra sujungta su PWM IC. Jis naudojamas generuoti perjungimo dažnius.

Vairuotojo grandinė

Inverterio išvestis valdoma šios grandinės, remiantis generuojamo dažnio perjungimo signalu. Jis panašus į išankstinio stiprintuvo grandinę.

Išvesties skyrius

Šį išvesties skyrių sudaro: pakopinis transformatorius ir jis naudojamas kroviniui vairuoti.

Darbo principas

Inverterio projektavimas apima įvairias maitinimo grandinių topologijas ir įtampos valdymo metodus. Labiausiai koncentruota inverterio dalis yra jo bangos forma, sukurta išėjime. Filtravimui naudojami bangos formos induktoriai ir kondensatoriai. Siekiant sumažinti išvesties harmonikas žemo dažnio filtrai yra naudojami.

Jei keitiklis turi fiksuotą išėjimo dažnių vertę, naudojami rezonansiniai filtrai. Reguliuojamiems dažniams išėjime filtrai sureguliuojami virš didžiausios pagrindinio dažnio vertės. PWM technologija keičia kvadratinių bangų charakteristikas. Impulsai, naudojami perjungimui, yra moduliuojami ir reguliuojami prieš juos tiekiant į prijungtą apkrovą. Kai nėra įtampos reguliavimo reikalavimo, naudojamas fiksuotas impulso plotis.

PWM keitiklių tipai ir bangos

Inverterio PWM technika susideda iš dviejų signalų. Vienas signalas skirtas referencijai, o kitas bus nešėjas. Impulsą, reikalingą keitiklio režimui perjungti, galima generuoti palyginus šiuos du signalus. Yra įvairių PWM metodų.

Vieno impulso pločio moduliacija (SPWM)

Kiekvienam pusės ciklui yra tik vienas impulsas, skirtas valdyti techniką. Kvadratinės bangos signalas bus orientacinis, o trikampė - nešėja. Sukurtas vartų impulsas bus nešiklio ir atskaitos signalų palyginimo rezultatas. Aukštesnės harmonikos yra pagrindinis šios technikos trūkumas.

Vieno impulso pločio moduliavimas

Vieno impulso pločio moduliacija

Kelių impulsų pločio moduliacija (MPWM)

MPWM technika naudojama SPWM trūkumui įveikti. Vietoj vieno impulso kiekvienam išėjimo įtampos pusei ciklo naudojami keli impulsai. Dažnis išėjime valdomas valdant nešlio dažnį.

Kelių impulsų pločio moduliacija

Kelių impulsų pločio moduliacija

Sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Šio tipo PWM technikoje vietoj kvadratinės bangos sinusinė banga naudojama kaip atskaitos taškas, o nešiklis bus trikampė banga. Sinusinė banga bus išvestis, o jos RMS įtampos reikšmę valdo moduliacijos indeksas.

Sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Modifikuota sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Nešiklio banga taikoma pirmam ir paskutiniam šešiasdešimt laipsnių intervalui per kiekvieną pusę ciklo. Šis modifikavimas įvestas siekiant pagerinti harmonines charakteristikas. Tai sumažina nuostolius dėl perjungimo ir padidina pagrindinį komponentą.

Modifikuota sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Modifikuota sinusoidinio impulso pločio moduliacija

Programos

Dažniausiai PWM keitikliai naudojami greičio kintamosiose pavarose, kur pavaros greitis priklauso nuo naudojamos įtampos dažnio kitimo. Daugiausia galios elektronikos grandines galima valdyti naudojant PWM signalus. Analogine forma generuoti signalus iš panašių skaitmeninių įrenginių mikrovaldikliai , PWM technika yra naudinga. Be to, yra įvairių programų, kur PWM technologija naudojama skirtingose ​​grandinėse.

Taigi, visa tai yra apie PWM keitiklio, tipų, veikimo ir jų taikymo apžvalga. Ar galėtumėte apibūdinti, kaip PWM technologija naudojama telekomunikacijose?