345 matches
-
vv < se comandă tranzistorul Q-A; dacă trrB vv > se comandă tranzistorul Q+B; dacă trrB vv < se comandă tranzistorul Q-B; dacă trrC vv > se comandă tranzistorul Q+C; dacă trrC vv < se comandă tranzistorul Q-C. Rezultă astfel diagrama de conducție din figura 8.2. pe baza căreia se pot genera formele de undă ale tensiunii de la ieșirea invertorului. La trasarea formelor de undă a tensiunii vA s-a presupus că impedanțele de sarcină sunt egale. În figura 8.3. este
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și în limbaje de nivel înalt și sunt încărcate de la un PC prin linia serială. Deoarece dispozitivele semiconductoare nu sunt perfecte, există întotdeauna o durată de timp între trimiterea comenzi și realizarea sa. În consecință, pentru a evita cross conduction (conducția simultană a două dispozitive semiconductoare care se găsesc pe același braț al punții), se realizează o întârziere între comanda de blocarea a unui dispozitiv semiconductor și comanda de amorsare a celuilalt dispozitiv semiconductor. Acest timp de securitate se reflectă direct
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
mort. Principiul de generare a semnalelor de comanda a IGBT-urilor de pe un braț al punții și definirea timpului mort (τ), poate fi urmărit comod analizând figura 8.7. Când Q+A (figura 8.1) este programat să intre în conducție la momentul t1, semnalul său de comandă este întârziat cu un timp(τ), în schimb semnalul de comandă pentru blocarea lui Q-A este furnizat la momentul t1. Când este programat să se blocheze Q+A la momentul t2, semnalul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și este compus din 6 tiristoare cu rol de dispozitive comutatoare de putere, 6 diode de descărcare a energiei reactive în cazul unei sarcini inductive și 6 condensatoare nepolarizate. Formele de undă ale tensiunii de fază împreuna cu diagrama de conducție ale tiristoarelor se dau în Figura 9.2. Invertorul conține tiristoarele principale T1-T6, condensatoarele de comutatie C1-C6, diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6 și secundarele de stingere S1-S6. Desigur fiecarui secundar îi corespund un primar ce poate fi alimentat
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T1-T6, condensatoarele de comutatie C1-C6, diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6 și secundarele de stingere S1-S6. Desigur fiecarui secundar îi corespund un primar ce poate fi alimentat de la o sursă EC prin intermediul unui tranzistor. Dacă se respectă diagrama de conducție a tiristoarelor principale din figura 9.2 rezultă formele de undă pe impedantele de sarcina vU, vV , vW reprezentate în aceeași figură. Se constată că pe fiecare din cele șase intervale de timp conduc trei tiristoare: fie două de sus
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sarcina vU, vV , vW reprezentate în aceeași figură. Se constată că pe fiecare din cele șase intervale de timp conduc trei tiristoare: fie două de sus și unul de jos, fie două de jos și unul de sus. Diagrama de conducție se reține ușor dacă se observă că atunci când tensiunea pe o fază de sarcină este pozitivă conduce tiristorul fazei de sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de sus. Diagrama de conducție se reține ușor dacă se observă că atunci când tensiunea pe o fază de sarcină este pozitivă conduce tiristorul fazei de sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T5 , deci presupunând componentele ideale impedanțele de sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T5 , deci presupunând componentele ideale impedanțele de sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9.4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9.4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune pe un tiristor în conducție (1,5-3V). Transformatorul de stingere conține în primar nP5 spire și în secundar nS5 spire. Secundarul are puține spire din sârmă groasă, iar
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune pe un tiristor în conducție (1,5-3V). Transformatorul de stingere conține în primar nP5 spire și în secundar nS5 spire. Secundarul are puține spire din sârmă groasă, iar primarul mai nulte spire din sârmă subțire. Când trebuie stins tiristorul T5 se comandă saturarea tranzistorului Q5
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tranzistorul Q5 se recomandă să fie 1,5 tq (tq fiind timpul de revenire a tiristorului T5).Tiristorul T6 se comandă să se aprindă numai după anularea curentului din baza tranzistorului Q5. Acest lucru nu se vede pe diagrama de conducție. Pentru a vedea modul în 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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]