905 matches
-
circuitul de forță al unui invertor monofazat de tip paralel, care asigură la bornele sarcinii o tensiune cu conținut redus în armonici. De fapt, blocul de bază îl constituie invertorul monofazat de tip paralel, echipat cu tiristoarele T1, T2 și diodele de descărcare D1, D2. Spre deosebire de invertorul obișnuit, transformatorul acestui invertor conține trei secundare având un număr de spire diferit care respectă relațiile. Conectarea fiecărui secundar la sarcină se face prin intermediul a două tiristoare legate antiparalel, permițând astfel trecerea curentului în
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tiristorul T7. Condensatorul C1 se descarcă rezonant pe circuitul C1, L1, T7 și în momentul în care 1 0Cu = , curentul iC1 este maxim, apoi are tendința să scadă. Ca urmare inductanța L1 generează o t.e.m. cu polaritatea din figură, dioda D1 va începe să conducă, apărând un curent prin grupul R1-D1, care variază în timp după legea. Curentul maxim al circuitului oscilant C1, L1 se comută deci de pe tiristorul T7 pe dioda D1. Ca urmare tiristorul T7 comută invers, iar
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
generează o t.e.m. cu polaritatea din figură, dioda D1 va începe să conducă, apărând un curent prin grupul R1-D1, care variază în timp după legea. Curentul maxim al circuitului oscilant C1, L1 se comută deci de pe tiristorul T7 pe dioda D1. Ca urmare tiristorul T7 comută invers, iar tensiunea la bornele condensatorului C1 rămâne practic nulă. Curentul circuitului oscilant preferă în continuare ramura R1 D1 și nu T7, C1, deoarece căderea de tensiune pe grupul R1 D1 este mai mică
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
legea. In momentul în care iC2 este maxim se va obține 2 0Cu = . Inductanța L2 are tendința de a menține aceeași valoare a curentului și generează o t.e.m. cu polaritatea din figura 7.1. Ca urmare devine polarizată direct dioda D2 și curentul se comută de pe T8 pe D2. În continuare curentul prin D2 variază după legea . Tensiunea pe condensatorul C2 devine acum nulă, iar C1 va avea la borne tensiunea 1 2E E+ . După comutarea inversă a tiristoarelor principale
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T1 se blochează și intră în coducție D2. Același fenomen se va întâmpla și pe ramurile T3, T4, D3, D4 și T5, T6, D5, D6. După anularea curenților prin tiristoare și stingerea lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și pe ramurile T3, T4, D3, D4 și T5, T6, D5, D6. După anularea curenților prin tiristoare și stingerea lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1 devine cel din figura 7.3. Scriind relațiile lui Kirchhoff I pe nodul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T5, T6, D5, D6. După anularea curenților prin tiristoare și stingerea lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1 devine cel din figura 7.3. Scriind relațiile lui Kirchhoff I pe nodul 1 și Kirchhoff II pe ochiul 2, rezultă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
forță a invertorului este prezentată în figura 8.9 și este realizată cu un modul inteligent de putere cu aplicații specifice (ASIPM) de tipul PM 12017 . Acest tip de structură conține: ▫ invertorul trifazat în punte cu IGBT-uri ultrarapide, cu diode în antiparalel; ▫ drivere cu circuit de protecție și control al blocării IGBT-urilor; ▫ protecții comune la sub/supratensiune, suprasarcină, supratemperatură; ▫ decodarea exactă a erorilor interne la ieșirea din modul: FO1 - scurtcircuit; FO2 - sub/supratensiune; FO3 - supratemperatură. ▫ detectori interni pentru curenții
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tiristoarelor principale prin transformatoare de stingere individuale 9.1 Schema circuitului și principiul de funcționare Circuitul de fortă al invertorului se dă în Figura 9.1 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 de la o sursă EC prin intermediul unui tranzistor. Dacă se respectă diagrama de conducție a tiristoarelor principale din figura
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 aflăm în intervalul 3 de conducție și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de închidere acestui curent, inductanța sarcinii va genera o tensiune electromotoare de valoare foarte mare, care ar putea distruge (prin strapungere) componentele circuitului. În cazul circuitul din fig.9.1, după stingerea lui T1, curentul iu se va închide prin dioda D2. In continuare, deși se comandă amorsarea tiristorului T2, acesta nu se poate aprinde, fiind polarizat invers de tensiunea VD2 , situație valabilă până la sfârșitul intervalului 4 când iu=0 , dioda D2 se blochează și se aprinde tiristorul T2 . Intrucât, durata
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
după stingerea lui T1, curentul iu se va închide prin dioda D2. In continuare, deși se comandă amorsarea tiristorului T2, acesta nu se poate aprinde, fiind polarizat invers de tensiunea VD2 , situație valabilă până la sfârșitul intervalului 4 când iu=0 , dioda D2 se blochează și se aprinde tiristorul T2 . Intrucât, durata cât mai circulă curentul 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T2 . Intrucât, durata cât mai circulă curentul 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
în figura. 10.1. În general, o sursă de putere în comutație conține: a) Un circuit de control cu modulația impulsurilor în durata(PWM Controller); b) Un tranzistor cu rol de comutator; c) O inductanță; d) O capacitate; e) O dioda; Circuitul de controlul cu modulația impulsurilor în durată, este de obicei un integrat specializat și are rolul de a furniza semnale de comandă adecvate în scopul reglări și menținerii tensiunii de ieșire la o valoare constantă. Tranzistorul, pe post de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
proprii. Tipul capacității este ales după rezistența serie efectivă(ESR). Cele mai indicate capacități sunt cele din tantal. Uneori, pentru creșterea performanței regulatorului integrat, se leagă în paralel câteva capacități de valoare mai mică pentru a micșora rezistența serie efectivă. Dioda folosită este de circulație liberă (free-wheeling). Aceasta nu are rolul de redresare, ci are funcția de a direcționa corect calea de curent prin inductanță. Este important ca dioda să comute în starea de blocat foarte rapid, de aceea se vor
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
câteva capacități de valoare mai mică pentru a micșora rezistența serie efectivă. Dioda folosită este de circulație liberă (free-wheeling). Aceasta nu are rolul de redresare, ci are funcția de a direcționa corect calea de curent prin inductanță. Este important ca dioda să comute în starea de blocat foarte rapid, de aceea se vor folosi diode rapide de recuperare sau diode schottky, care sunt cele mai indicate. Tranzistorul se comandă cu frecvența f = 1/T, menținându-se saturat pe o durată dT
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
este de circulație liberă (free-wheeling). Aceasta nu are rolul de redresare, ci are funcția de a direcționa corect calea de curent prin inductanță. Este important ca dioda să comute în starea de blocat foarte rapid, de aceea se vor folosi diode rapide de recuperare sau diode schottky, care sunt cele mai indicate. Tranzistorul se comandă cu frecvența f = 1/T, menținându-se saturat pe o durată dT și blocat pe o durată( 1d )T. S-a notat cu „ d ” factorul de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Aceasta nu are rolul de redresare, ci are funcția de a direcționa corect calea de curent prin inductanță. Este important ca dioda să comute în starea de blocat foarte rapid, de aceea se vor folosi diode rapide de recuperare sau diode schottky, care sunt cele mai indicate. Tranzistorul se comandă cu frecvența f = 1/T, menținându-se saturat pe o durată dT și blocat pe o durată( 1d )T. S-a notat cu „ d ” factorul de umplere (duty cycle) al semnalului
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T. S-a notat cu „ d ” factorul de umplere (duty cycle) al semnalului de comandă al tranzistorului, d < 1 . Funcționarea convertorului trebuie analizată în două intervale distincte de timp: a) intervalul I, în care tranzistorul Q conduce la saturație, iar dioda D este blocată, fiind polarizată invers. Considerând originea de timp în momentul comutației directe a lui Q, acest prim interval va fi. Circuitul echivalent pentru acest prim interval este cel din figura 10.2, putându-se scrie următoarele relații: b
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
timp în momentul comutației directe a lui Q, acest prim interval va fi. Circuitul echivalent pentru acest prim interval este cel din figura 10.2, putându-se scrie următoarele relații: b) intervalul II, în care tranzistorul Q este blocat, iar dioda D conduce, asigurând închiderea curentului iL menținut de la inductanța L. Circuitul echivalent pentru acest interval , este prezentat în figura 10.3, în care avem. Pe baza relațiilor, au fost trasate formele de undă din figura 10.4. Forma de undă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 cinci componente de bază: comutatorul S implementat cu un dispozitiv semiconductor de putere, o diodă de comutație, o inductanță, o capacitate și un controler PWM. Circuitul de bază este prezentat în figura 11.1. Când comutatorul S este închis (tranzistor saturat-ON), curentul iL prin inductanță crește, crescând concomitent și energia înmagazinată în aceasta. Când comutatorul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
este prezentat în figura 11.1. Când comutatorul S este închis (tranzistor saturat-ON), curentul iL prin inductanță crește, crescând concomitent și energia înmagazinată în aceasta. Când comutatorul S este deschis(tranzistor blocat-OFF), curentul din inductanța L continuă să circule prin dioda D, R, C și înapoi spre sursă. Energia din inductor este descărcată pe sarcină prin dioda D. Dioda este polarizată direct, deci, terminalul inductanței conectată la anodul diodei este mai pozitiv decât terminalul conectat la sursa de alimentare. Pe anodul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
inductanță crește, crescând concomitent și energia înmagazinată în aceasta. Când comutatorul S este deschis(tranzistor blocat-OFF), curentul din inductanța L continuă să circule prin dioda D, R, C și înapoi spre sursă. Energia din inductor este descărcată pe sarcină prin dioda D. Dioda este polarizată direct, deci, terminalul inductanței conectată la anodul diodei este mai pozitiv decât terminalul conectat la sursa de alimentare. Pe anodul diodei avem o tensiune mai mare ca cea de pe catod, adică tensiunea de ieșire este egală
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
crescând concomitent și energia înmagazinată în aceasta. Când comutatorul S este deschis(tranzistor blocat-OFF), curentul din inductanța L continuă să circule prin dioda D, R, C și înapoi spre sursă. Energia din inductor este descărcată pe sarcină prin dioda D. Dioda este polarizată direct, deci, terminalul inductanței conectată la anodul diodei este mai pozitiv decât terminalul conectat la sursa de alimentare. Pe anodul diodei avem o tensiune mai mare ca cea de pe catod, adică tensiunea de ieșire este egală cu tensiunea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]