DC в DC переключения преобразователь постоянного напряжения в типичной структуре DC преобразователя показано на рисунке 1, входное напряжение линии, как правило, выпрямляется и основания не являются регулировать напряжение постоянного тока, а затем с использованием переключения DC-DC конвертер изменения этого напряжения постоянного тока в напряжение постоянного тока регулируется.
Рисунок 1 DC преобразователь постоянного тока переключения является типичным для DC DC конвертер системы, построенной 1. Бак (шаг downbuck) конвертер. 2. Boost (шаг upboost) конвертер. 3. Бак-типа (step-down/step-upbuck-boost) конвертер. 4. Полный мост преобразователя. Конвертер из четырех, только доллар и схемы повышающий преобразователь является самым основную структуру, Бак преобразователя является сочетание двух основных преобразователей, и полный мост преобразователь доллар Преобразователь производных. 838 E DC в DC преобразователь для управления DC-DC конвертер, который является роль входного напряжения и выходной нагрузки изменением обстоятельств, чтобы настроить уровень выходного напряжения множество. Уровень напряжения преобразования принцип может быть рис 2 () показывает простую схему, чтобы проиллюстрировать, с выключение с помощью переключателя на наличие рисунке 2 (б) волны, в которых средний размер выходного напряжения Vo Vo и переключатель включения и время выключения (тонна и франт) связаны между собой. Средняя выходного напряжения для регулировки размера наиболее типичным способом является использование широтно-импульсной модуляции (Pulse-WidthModulation, PWM), переключение период Ц. (= тонну + франт) является фиксированной, регулируя размер на время, чтобы изменить среднего напряжения размер Vo.
E7x838
Рисунок E7x838
Широтно-импульсная модуляция переключения блока управления диаграмме, изображенной на рисунке 3 (а) показывает, переключатель управления коммутацией сигнала от управляющего сигнала период Ц. Vcontrol и сравнение пилообразного Vst производным от управляющего сигнала от фактического значения Vo множество значение, полученное из усилителя ошибки. Vcontrol сравнению с Vst переключении управляющего сигнала от сигнала показано на рисунке 3 (б) ниже. Когда сигнал управления Vst большие, по сравнению с высоким потенциалом сигнал, даже если включить наоборот, если сигнал низкого уровня выключить, так что переключение цикла переключения также Ц., можно видеть из приведенного выше принципа, переключатель рабочего цикла (DutyRatio) является D = т / Ц = Vcontrol / VST, VST, в котором амплитуда рампы. 838 E
Рисунок E7x838
Бак для DC DC конвертер Бак преобразователя, следует из названия, его роль как высшего уровня входного напряжения в более низкий уровень выходного напряжения, в основном используется для постоянного питания постоянного тока и скорости. Рис 2 () показывает, чисто резистивной нагрузки обеспечить Бак преобразователя, рис 2 (б) показывает сигнала выходного напряжения определяется положение переключателя. Средняя выходное напряжение
Рисунок E7x838
DC в DC повышающий преобразователь в рисунке 5 представлена схема преобразователя Boost, в основном используется для постоянного питания и постоянного тока рекуперативного торможения (RegenerativeBreaking). Как следует из названия, выходное напряжение выше, чем его входного напряжения. Если переключатель включается, диод обратном смещении, вход электрической энергии, накопленной в индуктивности, мощность нагрузки предоставляемых конденсаторов. Когда выключен, нагрузка поглощает вход индуктор и хранения электрической энергии.
Рисунок E7x838
Рисунок 6 показывает, индуктор тока непрерывного сигнала из стационарного состояния, стационарное состояние среднее напряжение индуктора равна нулю в течение наличие
V D T по телефону + (Vd - Vo) Т с = E7x838
Равные по обе стороны разделили Ц., обновления могут быть
При отсутствии потерь цепи, входная мощность Pd = VdId равной мощности Ро = E7x838
Рисунок E7x838
Бак для DC DC конвертер Бак преобразователя используется в основном для противоположной полярности вход и выход, выходное напряжение может быть выше или ниже, чем входное напряжение питания постоянного тока. Бак преобразователь может быть Бак преобразователя и повышающий преобразователь каскадный вместе, стационарного входного и выходного напряжения преобразователя соотношение отношение второй продукт отдельных конвертер
Таким образом, рабочий цикл D может изменить выходное напряжение выше или ниже входного напряжения.
Переключение постоянного напряжения в переменное инвертор Переключение постоянного напряжения в переменное (DC / AC) Инвертор (Inveter) используются для преобразования питания постоянного тока можно регулировать амплитуду и частоту синусоидального источника переменного тока, в основном используется для привода переменного тока AC двигателей и источников бесперебойного питания. На рисунке 7 показан типичный двигатель переменного тока привод блок-схема преобразователя, напряжение постоянного тока вход обычно выводят из линии выпрямления напряжения и фильтрация, а затем путем переключения инвертора к изменению амплитуды выходного напряжения и частоты для управления двигателем переменного тока . Переключение потока мощности инвертора от постоянного напряжения в переменное, как правило, называют анти-модели течения, но и от сети переменного тока в постоянный ток, называется выпрямителем режиме. 838 E
В том числе однофазный инвертор и трехфазные, входной источник напряжения постоянного тока, известны как инвертор напряжения источника (VoltageSourceInverter, VSI). Кроме того, если вход источника постоянного тока, известны как инвертора тока (CurrentSourceInverter, CSI), в настоящее время используется только в приводов переменного тока двигателя. 1. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) инвертора: его входное напряжение, как правило, постоянные, переменные преобразователем частоты и трансформатора сама функция частоты и трансформатора рассчитывается длительность импульса коммутатор переключения модуляции управляющая для достижения Есть много типов переменных технологии ширины импульса можно аппроксимировать синусоидального выходного напряжения. 2. Площадь волны (прямоугольный) Инвертор: Это выходе инвертора напряжения амплитудой входного напряжения регулируется преобразователем себя только контроль выхода переменного тока частотой прямоугольных импульсов выходного напряжения сигнала, он известен как квадрат инвертор волны . 3. Напряжение-элиминирования (VoltageCancellation) однофазный инвертор: однофазный инвертор, когда входное напряжение постоянно, ликвидации метод может быть использован для изменения частоты и напряжения трансформатора, без использования широтно-импульсной модуляции, выход квадратных сигнала напряжение волны, поэтому сочетание вышеупомянутых характеристик из двух инверторов. Следует отметить, что напряжение ликвидации не распространяется на инвертор трехфазный.
Инвертор переключения основных понятий Рассмотрим рис 8 (а) инвертор однофазный, предполагая, синусоидальной VO выходное напряжение получается через фильтр, если выход индуктивной нагрузки (например, двигатель), выходной ток IO будет отставать от Vo, как показано на рисунке 8 (б) Рис. 1 и 3 в периоде, Vo и IO столько же, мгновенная мощность Ро = Voio положительный, так Мощности AC / DC режиме сторона называется рефлюкс, в период со 2 и 4, Vo IO меняться в зависимости от числа мгновенной мощности Po является отрицательным, так Мощности AC стороны выпрямителя постоянного тока модели вызова сторон. Рис 8 (а) переключения инвертора, в каждом цикле, самолет опыт всех четырех квадрантах квадранте.
Рисунок E7x838
Чтобы четко объяснить причины, для того, чтобы проиллюстрировать инвертора руку.
Рисунок E7x838
Инверторе широтно-импульсной модуляции переключения техники, как показано на рисунке 9 () показывает, контроля сигнала синусоидальной волны и треугольной волны V управления V Tri для сравнения. Треугольная волна (также известный как носителей) амплитуда Vtri, частота FS, FS решение перейти преобразователя частоты коммутации, синусоида контроля напряжения V управления (также известный как модуляции сигнала) основной частоты f1 определить частоту инвертора, и амплитуды определяется размер выходного напряжения преобразователя. Определение амплитудной модуляции индекс м V управления = / V три, где V управления для контроля V амплитуды и индекса модуляции частоты определяется как M F = S / F 1.
Рисунок 8, инвертор управление коммутатором не имеет ничего общего с IO направление
Рисунок E7x838
Поверните переключатель должен дополнять друг друга, так что выходное напряжение только в Vd / 2 и-VD / 2 бинарных совмещение изменений, рис 11 (б) показывает, та = 0,8 и ПВ = 15, выходное напряжение и основные волны ВАО (пунктирная линия) сигнала.
Рисунок E7x838
Однофазные полный мост инвертора
Однофазные полный мост инвертора показано на рисунке 12, на двух вышеупомянутых состоит из инвертора половины моста в том же входном напряжении, полный мост инвертора максимальное выходное напряжение половины моста в два раза, что означает такой же мощности, полный мост инвертора и переключение выходного тока это только половина половины моста, использование высокой мощности является большим преимуществом, так как это может уменьшить спрос на компоненты, используемые в параллельных .
Рисунок 14 Применение биполярного напряжения переключения импульсной модуляции импульса полный мост инвертора (T +, T B -) и (Т - Т B +) пар переключатель, и по два в отношении соответствующих однополярном импульсном стабилизаторе напряжения питания с широтно-импульсной модуляции полный мост инвертора руку и B являются независимыми переключатель, и второй выключатель с другой обратном руку.
Рисунок 14 Применение однополярного напряжения переключения широтно-импульсной модуляции полный мост инвертора руку и B являются независимыми переключатель, и второй выключатель с другой обратном руку.
Трехфазный инвертор
Трехфазного источника напряжения инвертора широтно-импульсной модуляции функция переключения для фиксированной вход постоянного тока для регулировки трехфазного выходного напряжения амплитудой и частотой. Трехфазные широтно-импульсной модуляции, отличие от трехфазного напряжения управления 120 градусов по сравнению с треугольной волной. Сигнала с однофазной полный мост инвертора с однополярным переключатель ширины импульсной модуляции аналогичны.