340 matches
-
care diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6, s-a reprezentat în figura 9.2 cu linie punctată curentul iu presupus, pentru comoditate, sinusoidal, în cazul unor sarcini ZS cu caracter inductiv. Presupunem că ne aflăm în intervalul 3 de conducție și că stingem tiristorul T1. In acest moment, curentul iu este diferit de zero și este pozitiv. Dacă circuitul nu asigură o cale de închidere acestui curent, inductanța sarcinii va genera o tensiune electromotoare de valoare foarte mare, care ar
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
iu nu este fixă modificându-se la schimbarea sarcinii, schema de comandă trebuie să asigure pentru tiristorulnT 2 impulsuri de comandă pe toate intervalele 4, 5, 6. Dacă sarcina ar fi pur rezistivă, diodele D1-D6 nu ar intra deloc în conducție. 9.2 Circuitul de comandă al invertorului Schema de comandă a intervalului trebuie pe de o parte, să genereze cele șase intervale de conducție și să trimită impulsuri către tiristoare în concordanță cu diagrama de conducție, iar pe de altă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
4, 5, 6. Dacă sarcina ar fi pur rezistivă, diodele D1-D6 nu ar intra deloc în conducție. 9.2 Circuitul de comandă al invertorului Schema de comandă a intervalului trebuie pe de o parte, să genereze cele șase intervale de conducție și să trimită impulsuri către tiristoare în concordanță cu diagrama de conducție, iar pe de altă parte, trebuie să asigure logica necesară blocării acestora, printr-o comandă adecvată tranzistoarelor conectate în primarul transformatoarelor de stingere individuale. In figura 9.5
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ar intra deloc în conducție. 9.2 Circuitul de comandă al invertorului Schema de comandă a intervalului trebuie pe de o parte, să genereze cele șase intervale de conducție și să trimită impulsuri către tiristoare în concordanță cu diagrama de conducție, iar pe de altă parte, trebuie să asigure logica necesară blocării acestora, printr-o comandă adecvată tranzistoarelor conectate în primarul transformatoarelor de stingere individuale. In figura 9.5, se propune o schemă de comandă care urmarește logica de funcționare prezentată
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
face prin legarea ieșirii Q4 a primului circuit cu intrarea serială a celui de-al doilea circuit iar ieșirea Q2 a celui de-al doilea circuit se leagă la intrarea serială a primului. Deoarece, la un moment dat, sunt în conducție doar trei tiristoare, în perioada de initializare Td3 registrul este încarcat paralel cu trei biți (1 logic), care apoi în ritmul impulsurilor de tact de la CBA1 se deplasează producând deschiderea tranzistoarelor corespunzatoare ieșirilor registrului, care se află în 1 logic
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
cu toleranta 1% și condensatoare cu tantal. In figura 9.7 se dă circuitul de încărcare paralela a registrelor de deplasare . 55 Timp de 300ms după alimentarea circuitului, tranzistorul Qp1 este blocat, deci tranzistoarele Qp2 Qp3 Qp4 Qp5 sunt în conducție punând în 1 logic intrările paralele ale registrelor (3 biți pentru RDR1 și 1 bit pentru RDR2). După scurgerea celor 300ms, tensiunea pe condensatorul Cd4 ajunge la o valoare suficient de mare ca să deschidă tranzistorul Qp1. Rămânând fără curent de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
obiectiv, aceste convertoare au fost concepute să lucreze în comutație. Realizarea lor implică deci utilizarea unui comutator ca un component de bază, care trebuie să se apropie cât mai mult posibil de un comutator ideal ( cădere nulă de tensiune în conducție, curent nul la blocare, timpi nuli de comutație). Pe de altă parte, necesitatea obținerii la ieșire a unei tensiuni continue impune utilizarea unor componente de stocare a energiei, cu pierderi cât mai mici (condensatoare și inductoare ), care au rolul de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
reglat de la 0 la 95%. Curentul maxim prin tranzistorul comutator este limitat pentru fiecare perioada a oscilatorului. Fiecare ciclu din funcționarea convertorului este tratat ca o situație independenta. Limitarea curentului se face prin monitorizarea curentului, care crește pe durata de conducție a acestuia. Imediat ce se detectează un supracurent, tranzistorul se blochează și rămâne în această stare pe întreaga perioadă de funcționare a convertorului. Curentul de colector se compară cu un anumit curent de prag (fixat în cazul de față la 3
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
R2 o rețea de divizare a tensiunii de reacție. Astfel se obține o tensiune de ieșire data de ecuația; In tabelul 1 sunt prezentate performanțele convertorului buck. Convertorul ridicător (boost) și Corecția Factorului de Putere(PFC) 11.1 Regimul de conducție continuă a convertorului boost Convertorul ridicător, de asemenea cunoscut ca și convertorul boost (stepup), este un convertor care lucrează în comutație furnizând pe sarcină o tensiune constantă și de valoare superioară celei de alimentare. Asemenea convertorului buck, convertorul boost conține
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
curentului prin inductor când comutatorul este deschis, capacitatea se încarcă, și este negativ datorită descărcării energiei pe sarcină când comutatorul este închis. Tensiunea filtrată pe condensator are un anumit riplu, care este de obicei foarte mic. 11.2. Regimul de conducție discontinuă a convertorului boost În figura 11.4. au fost prezentate formele de undă a curentului prin inductanță. Acesta sunt liniar crescătoare în starea ON a comutatorului și liniar descrescător pe în starea OFF a comutatorului. În acest caz conducția
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
conducție discontinuă a convertorului boost În figura 11.4. au fost prezentate formele de undă a curentului prin inductanță. Acesta sunt liniar crescătoare în starea ON a comutatorului și liniar descrescător pe în starea OFF a comutatorului. În acest caz conducția este continuă deoarece curentul nu se anulează, adică atunci când curentul prin inductanță scade, acesta nu ajunge la zero. Dacă valoarea curent de descărcare este mai mare, aceasta poate ajunge la zero, și atunci se anulează tensiunea pe inductor. Deoarece dioda
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de descărcare este mai mare, aceasta poate ajunge la zero, și atunci se anulează tensiunea pe inductor. Deoarece dioda se va bloca la anularea curentului, inductanța este deconectată, iar sarcina se alimentează din condensatorul de ieșire. Acesta este regimul de conducție discontinuă. Formele de undă pentru acest regim de funcționare sunt prezentate în figura 11.6 Pe durata de timp d1T comutatorul este închis(ON), curentul prin inductor crește. Pe durata (1-d1)T comutatorul este blocat(OFF), curentul prin inductor scade
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
închis(ON), curentul prin inductor crește. Pe durata (1-d1)T comutatorul este blocat(OFF), curentul prin inductor scade, dar acesta scade pe durata d2T, după care este nul, deci și tensiunea pe inductanță în continuare este nulă. Pentru regimul de conducție discontinuă se poate scrie. Iar caracteristica de reglaj devine: În relația valoarea d1 este de obicei cunoscută, în schimb durata d2 depinde de parametrii de circuit și nu este bine precizată. Funcție de parametrii de circuit aceasta este Această ecuație arată
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Această ecuație arată că durata d2 este dependentă de rezistența de sarcină R, frecvența de lucru f și valoarea inductanței L. Deci, în acest caz, tensiunea de ieșire va fi dependentă de parametrii de circuit. Există și un regim de conducție critic - regimul de lucru în care d1+d2=1. Acesta este regimul limită prin care se trece de la conducția continuă la cea discontinuă. 11.3 Corecția factorului de putere Alimentarea surselor de putere de la rețeaua de curent alternativ, se face
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
inductanței L. Deci, în acest caz, tensiunea de ieșire va fi dependentă de parametrii de circuit. Există și un regim de conducție critic - regimul de lucru în care d1+d2=1. Acesta este regimul limită prin care se trece de la conducția continuă la cea discontinuă. 11.3 Corecția factorului de putere Alimentarea surselor de putere de la rețeaua de curent alternativ, se face prin intermediul unei punți redresoare necomandate urmate de un filtru capacitiv la ieșire, așa cum este prezentat în figura 11.7
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sinusoidal și în fază cu tensiunea pe linia de c.a. Circuit conține un circuit de punere în funcțiune, un multiplicator pe un singur cadran pentru determinarea factorului de putere, un detector, ce sesizează curent nul pentru asigurarea regimului de conducție critică, un comparator de curent și un etaj totem-pole de ieșire, ideal pentru comanda tranzistoarelor MOSFET. De asemenea asigură diverse protecții: la supratensiune pe sarcină, blocarea circuitului când tensiunea de alimentare este prea mică (cu histerezis), limitarea curentului pe comutator
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de inductanță, tradus de rezistența R7. Dacă, curentul prin inducanță este identic cu cel absorbit de la rețea, deci acest curent este mai mic decât curentul dorit, ieșirea comparatorului Current Sense trece în “0” și astfel tranzistorul Q1 este comandat în conducție. In aceste condiții, curentul prin inductanță crește, deoarece tensiunea pe ea este cea de la ieșirea redresorului. Suntem în prima fază de funcționare a convertorului boost. Dacă, curentul din inductanță a ajuns la valoarea dorită, comparatorul Current Sense comută și basculează
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
în faza a doua de funcționare a convertorului boost. În momentul în care, curentul prin inductanță a ajuns la valoarea zero, comută comparatorul de sesizare a curentului nul(Zero Current Detector). Acesta comandă bistabilul RS astfel încât tranzistorul Q1 comută în conducție și curentul prin inductanță începe să crească din nou. Procesul se repetă. Detectorul de curent zero este circuitul de control pentru conducția critică a convertorului boost. Inductanța începe să acumuleze energie, imediat ce acest detector anunță anularea curentului și prin urmare
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
comparatorul de sesizare a curentului nul(Zero Current Detector). Acesta comandă bistabilul RS astfel încât tranzistorul Q1 comută în conducție și curentul prin inductanță începe să crească din nou. Procesul se repetă. Detectorul de curent zero este circuitul de control pentru conducția critică a convertorului boost. Inductanța începe să acumuleze energie, imediat ce acest detector anunță anularea curentului și prin urmare, curentul începe să crească, până când ajunge la valoarea curentului dorit dat de multiplicator, moment în care, tranzistorul Q1 se blochează și curentul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
dioda D este polarizată invers și este blocată. Inductanța L generează o rampă liniară de current, deoarece este alimentată la o tensiune constantă, Vin, iL=iQ și acumulează energie magnetică Wm. Când tranzistorul Q este blocat, dioda D intră în conducție, iar energia acumulată de inductanța L se transferă o parte pe sarcină, asigurând curentul necesar prin aceasta, iar o altă parte determină încărcarea condensatorului de ieșire Cout. Deoarece tensiunea medie pe bobină este nulă, ariile hașurate în figura. 12.1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ca un convertor coborâtor, iar dacă d > 0.5, Vout> Vin circuitul lucrează ca un convertor ridicator. Dacă valoarea curentul de sarcină este mică, energia înmagazinată în inductanța L nu se anulează pană la o nouă comandă de intrare în conducție a tranzistorului Q, deci nici curentul prin inductanță nu se anulează, convertorul funcționând în acest caz în regimul de conducție continuu. In figura 12.2, sunt prezentate formele de undă a tensiunea și curentului prin inductanță, în regimul de conducție
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de sarcină este mică, energia înmagazinată în inductanța L nu se anulează pană la o nouă comandă de intrare în conducție a tranzistorului Q, deci nici curentul prin inductanță nu se anulează, convertorul funcționând în acest caz în regimul de conducție continuu. In figura 12.2, sunt prezentate formele de undă a tensiunea și curentului prin inductanță, în regimul de conducție discontinuă, când puterea absorbită de sarcină este mai mare decât cea înmagazinată în inductanță în prima fază de funcționare. Pe
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
conducție a tranzistorului Q, deci nici curentul prin inductanță nu se anulează, convertorul funcționând în acest caz în regimul de conducție continuu. In figura 12.2, sunt prezentate formele de undă a tensiunea și curentului prin inductanță, în regimul de conducție discontinuă, când puterea absorbită de sarcină este mai mare decât cea înmagazinată în inductanță în prima fază de funcționare. Pe durata saturării tranzistorului Q, tensiunea pe aceasta este nulă (tensiunea de saturație VSAT), curentul prin inductanță este egal cu cel
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ieșire. Când energia înmagazinată în inductanța L se anulează, se anulează și curentul iL, dioda D se blochează iar tensiunea pe tranzistorul Q devine egală cu tensiunea de intrare. Pe restul perioadei de timp rămase, până la o nouă comandă de conducție a tranzistorului Q, curentul din inductanță rămâne nul, tensiunea la bornele sarcinii fiind asigurată de capacitatea de ieșire Cout. Schema convertor mixt, comandat de circuitul MC34166 cu inversarea polarității tensiunii de ieșire față de intrare este prezentată în figura 12.3
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
păstrarea polarității tensiunii de la ieșire In figura 12.4 este prezentată schema unui convertor mixt care nu mai inversează polaritatea tensiunea de ieșire, dar care utilizează două tranzistoare comutatoare și două diode. Regimul de funcționare este stabilit de durata de conducție a celor două tranzistoare Q1 și Q2. Configurația Q1, D1, L, formează un convertor coborâtor și este legat în serie cu unul ridicător format din Q2 și D2. Tranzistoarele Q1 și Q2 sunt comandate sincron. Pe durata dT, Q1 și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]