kopterit – yleinen esittely

kopterit

kopteri on periaatteessa tasavirta-tasavirtamuunnin, jonka päätehtävä / käyttö on luoda säädettävä tasajännite kiinteistä tasajännitelähteistä puolijohteiden avulla.

kopterityypit

kopterityyppien pääluokitus on annettu toisessa virkkeessä. Katso – tyyppisiä KOPTERIPIIREJÄ

on kahdenlaisia koptereita-AC ja DC.

VAIHTOVIRTALIITTYMÄ

vaihtovirtaliittimen tapauksessa ensimmäinen tasavirta muutetaan vaihtovirtaliittimeksi vaihtovirtaliittimen avulla. Tämän jälkeen vaihtovirtaa nostetaan tai astutetaan muuntajalla, joka sitten muunnetaan dioditasasuuntaajalla takaisin dc: ksi. Ac link chopper on kallis, tilaa vievä ja vähemmän tehokas, koska muuntaminen tapahtuu kahdessa vaiheessa.

TASAVIRTALEIKKURI

TASAVIRTALEIKKURI on staattinen laite, joka muuntaa kiinteän tasavirtalähtöjännitteen suoraan muuttuvaksi tasavirtalähtöjännitteeksi. Kopteri voidaan sanoa dc vastaa vaihtovirtamuuntajaa, koska ne käyttäytyvät samalla tavalla. Tällaiset kopterit ovat tehokkaampia, koska niihin liittyy yksi vaihe muuntaminen. Aivan kuten muuntaja, kopteria voidaan käyttää kiinteän tasavirtajännitteen nostamiseen tai laskemiseen. Koptereita käytetään monissa sovelluksissa ympäri maailmaa erilaisten elektronisten laitteiden sisällä. Chopper-järjestelmällä on korkea hyötysuhde, nopea reagointi ja sujuva ohjaus.

kopterin toimintaperiaate

kopteria voidaan sanoa suurnopeuksiseksi on/off-puolijohdekytkimeksi. Lähde ladata yhteyden ja irtikytkentä kuormasta lähteeseen tapahtuu nopeassa nopeudessa. Harkitse luku, tässä hienonnettu kuormitusjännite voidaan saada vakio dc jännite, jolla on magnitudi Vs. Chopper on yksi edustaa” SW ” sisällä pistemäinen neliö, joka voidaan kytkeä päälle tai pois halutulla tavalla.

lähtöjännite ja virran aaltomuodot

Tarkastellaanpa nyt kopterin lähtövirta-ja jänniteaaltomuotoja. Ajanjakson aikana Ton chopper on päällä ja kuormitusjännite on yhtä suuri kuin lähdejännite Vs. intervallin aikana Toff chopper on pois päältä ja Kuormitusvirta virtaa, vaikka vapaaheittodiodi FD . Kuormaliittimet ovat oikosulkuja FD: llä ja kuormajännite on siis nolla Toff: n aikana. Siten kuormitusterminaaleihin syntyy hienonnettu tasajännite. Kuvaajasta näkee, että Kuormitusvirta on jatkuva. Ajanjakson aikana tonnin Kuormitusvirta nousee, mutta Toff: n Kuormitusvirta heikkenee .

keskimääräiseksi kuormitusjännitteeksi saadaan

v0 = Ton/ (Ton +Toff) * Vs = (Ton/T) V = A Vs………………(1.0)

Ton : on-time

Toff: off – time

T = Ton +Toff= hakkuuaika

a = Ton /T = työkierto

joten tiedämme, että kuormajännitettä voidaan ohjata muuttamalla työkierrosta A. yhtälö 1.0 osoittaa, että kuormitusjännite on riippumaton kuormitusvirrasta se voidaan kirjoittaa myös muodossa

V0 = f. Ton .Vs

f= 1/T = hakkuutaajuus

Step – up – hakkurit

kun kyseessä on tämän artikkelin alussa esitetty kopteripiiri (vertailuluku nimeltään – ”chopper circuit”), v0 tai keskimääräinen lähtöjännite on pienempi kuin tulojännite Vs, joten tällaista kopteria kutsutaan step down-kopteriksi. Jotta step-up chopper voimme saada keskimääräinen lähtöjännite V0 suurempi kuin tulojännite. Kuva (a) näyttää step-up Chopperin alkeismuodon.

Step-up Chopperin toimintaperiaate

step-up chopperissa suuri induktori, L on sarjassa lähdejännitteen Vs kanssa. tämä muodostaa suljetun polun kuten kuvassa (b). Aikana Ton kopteri on Kelan varastoi energiaa. Kun kopteri on kytketty pois päältä, virta on pakko virrata diodin ja kuorman läpi jonkin aikaa Toff ja Kelan virta ei voi kuolla äkillisesti. Kun virta pienenee, L: n indusoiman emf: n napaisuus on päinvastainen. Kuva (c). Tämän seurauksena kuorman yli käytettävissä oleva kokonaisjännite saadaan yhtälöstä V0 = Vs + L (di/dt) . Jännite V0 ylittää lähdejännitteen ja siten piiri toimii step-up chopperina ja L: ään varastoitunut energia vapautuu kuormalle.

jännitteen ja virran aaltomuodot

kun kopteri kytketään virran induktanssin läpi l kasvaa I1: stä I2: een. Koska chopper on lähdejännite sovelletaan L, joka on vL = VS .

kun kopteri on pois päältä, KVL luvulle (c) voidaan kirjoittaa

vL – V0+Vs =0 tai VL =V0-Vs , jossa vL on koko L. lähdejännitteen vs. lähdevirran vaihtelu on , kuormitusjännitteen V0 ja kuormitusvirran iO hahmotellaan kuvioon (d). Oletetaan, että lähtövirran vaihtelu on lineaarista, lähteestä induktoriin syötettävä energia aikajakson tonneina on

Win= Vs (I1+I2/2) Ton

sinä aikana , kun kopteri on pois päältä, joten Kelan kuormalle vapauttama energia on

Woff = (V0-Vs)(I1+I2/2).Toff

oletetaan, että systeemi on häviötön, jolloin kahden energian mukaan Win ja Woff ovat yhtä suuret.

joten näiden kahden rinnalle saadaan

Vs (I1+I2/2) Ton = (V0-Vs) (I1+I2 / 2).Toff

Vs Ton = (V0-Vs) Toff

V0Toff = Vs (Toff + Ton) = Vs .T

v0 = VS (T / Toff) = VS (T/T-Ton) = VS (1/(1-A) ………….(2.0)

yhtälöstä 2.0 voimme nähdä, että kuormituksen keskijännitettä voidaan tehostaa vaihtelemalla käyttöjaksoa. Jos Kuvassa (a) oleva kopteri on aina pois päältä, A=0 ja V0= Vs. Jos kopteri on aina päällä, A =1 ja V0 = ääretön, kuten kuvaajasta näkyy. Käytännön sovelluksissa kopteri kytketään päälle ja pois niin, että tarvittava step-up keskimääräinen lähtöjännite, enemmän lähdejännitettä saadaan.

Kuvassa kuormitusjännitteen v0 vaihtelu toimintasyklin kanssa .

Step-up Chopperin käyttö

Kuvassa tasavirtamoottorin hyötyjarrutus.

step-up Chopperin periaatetta voidaan käyttää TASAVIRTAMOOTTOREIDEN hyötyjarrutuksessa. Armatuurijännite Ea on analogisesti VS ja jännite V0 on dc-lähdejännite. Kun kopteri on Kelan L tallentaa energiaa ja kun se on pois Kelan vapauttaa energiaa. Jos Ea / (1-A) ylittää V0: n , tasavirtakone toimii tasavirtageneraattorina ja armatuurivirta virtaa moottoritilaa vastakkaiseen suuntaan. Koska virta virtaa nyt tasavirtakoneesta lähteeseen V0, se aiheuttaa tasavirtamoottorin regeneratiivisen rikkoutumisen. Jopa Moottorin nopeuksien laskiessa regeneratiivinen katkeaminen on mahdollista, sillä Moottorin armatuuri Ea on suoraan verrannollinen kenttävuotoon ja Moottorin kierrosnopeuteen.