Vzhledem k tomu, že vynález a použití technologických zařízení stále roste, je naše potřeba elektřina také roste. Ke splnění této potřeby nepřetržité elektřiny se zavádějí různé metody a systémy. Mezi gadgety a zařízeními, která používáme, jsou některé z nich Střídavý proud zatímco některé jsou napájeny stejnosměrným proudem. Ne všechna zařízení vyžadují ke své činnosti stejné množství energie. Ale energie dodávaná domácnostem prostřednictvím hlavního zdroje napájení je střídavá a má pevnou hodnotu přibližně 240 V. Poté jsou k provozu zařízení, která pracují na stejnosměrný proud, zapotřebí některé převodníky. K použití pouze malého požadovaného množství energie ze zdroje 240 V je vyžadován jiný typ obvodu, jmenovitě obvod Chopper.
Co je to Chopper Circuit?
Chopperové obvody jsou známé jako Měniče DC na DC . Podobně jako u transformátorů střídavého obvodu se choppery používají ke zvyšování a snižování stejnosměrného proudu. Mění stálý stejnosměrný výkon na proměnný stejnosměrný výkon. Pomocí nich lze stejnosměrné napájení dodávané do zařízení upravit na požadované množství.
Chopper Circuit
Princip činnosti
Princip činnosti chopperu lze pochopit z níže uvedeného schématu zapojení. Obvod se skládá z a polovodičová dioda , odpor a zátěž. U všech typů střídačových obvodů je hodnota výstupního napětí řízena periodickým zavíráním a rozepínáním spínačů použitých v obvodu.
Na chopper lze pohlížet jako na vypínač ON / OFF, který umožňuje rychlé připojení nebo odpojení zdroje pro připojení zátěže. Kontinuální stejnosměrný proud je dán jako zdroj pro vrtulník jako Vs a nasekaný stejnosměrný proud je získáván přes zátěž jako V0.
Křivky výstupního napětí a proudu
Nahoře jsou křivky výstupního napětí a proudu obvodu střídače. Z napěťové křivky je patrné, že během periody TNAzátěžové napětí V0 se rovná zdrojovému napětí Vs. Ale když interval TVYPNUTOdojde k poklesu stejnosměrného napětí na nulu, čímž dojde ke zkratu zátěže.
Křivky výstupního napětí a proudu
V aktuálním průběhu je vidět, že během intervalu TNAproud zátěže stoupne na maximální hodnotu. Během intervalu TVYPNUTO, zátěžový proud klesá. V T.VYPNUTOPokud je chopper vypnutý, napětí zátěže se stane nulovým. Ale proud zátěže protéká diodou FD, čímž dochází ke zkratu zátěže.
Při zátěži tedy vzniká useknuté stejnosměrné napětí. Aktuální tvar vlny je spojitý, který stoupá během TNAstav a rozpadá se během TVYPNUTOStát.
Klasifikace vrtulníku
Na základě jejich principu činnosti a typu střídače zdrojového napětí jsou různé typy. Hlavní klasifikace chopperu je DC chopper a AC Link chopper. Na základě komutačního procesu jsou klasifikovány jako přírodní komutovaný chopper a vynucený komutovaný chopper.
Vynucený komutovaný vrtulník se dále klasifikuje jako chopper Jones, chopper Morgan. Na základě hodnot výstupního napětí jsou vrtulníky klasifikovány jako krokový vrtulník, stupňový vrtulník, stupňový / sestupný vrtulník. Na základě ztráty energie, ke které došlo v době sepnutí, jsou vrtulníky klasifikovány jako pevně spínané a soft spínané.
1). AC Link Chopper
V této klasifikaci vrtulníku dochází k inverzi napětí. Zde se pomocí střídače převádí stejnosměrné napětí na střídavé. Nyní tento střídavý proud prochází krokovými nebo zesilovacími transformátory. Výstup z transformátorů je opět převeden na DC usměrňovačem. AC linkové choppery jsou velmi objemné a zabírají velké množství prostoru.
2). DC Chopper
DC chopper funguje Stejnosměrné napětí . Pracují jako zesilovací a sestupné transformátory na stejnosměrné napětí. Mohou konvertovat konstantní konstantní stejnosměrné napětí na vyšší nebo nižší hodnotu podle jejich typu.
DC choppery jsou efektivnější, rychlejší a optimalizovanější zařízení. Ty mohou být zabudovány do elektronických čipů. Poskytují plynulé řízení stejnosměrného napětí.
Různé typy obvodů vrtulníku
Hlavním prvkem, podle kterého jsou vrtulníky kategorizovány, je polovodič používaný v obvodu vrtulníku. Na základě umístění tohoto polovodiče lze vrtulníky nechat pracovat v kterékoli ze čtyř kvadrantových podmínek. V závislosti na kvadrantu provozu jsou vrtulníky kategorizovány jako Typ A, B, C, D a E.
- Vrtulník typu A funguje v prvním kvadrantu. V tomto vrtulníku jsou napětí i proud kladné a proudí stejným směrem. Napájení ze zdroje do zátěže a průměrné výstupní napětí je menší než vstupní stejnosměrné napětí.
- Sekačka typu B pracuje ve druhém kvadrantu. Zde je zátěžové napětí kladné a proud záporné. Energie proudí od zátěže ke zdroji. Tento vrtulník je také známý jako stupňovitý vrtulník.
- Sekačka typu C je tvořena paralelním připojením sekačky typu A a typu B.
- Vrtulník typu D je dvoukvadrantový vrtulník typu B a vrtulník typu E je čtvrtým gradientovým vrtulníkem.
Step Up Chopper
Step-up chopper pracuje jako step-up transformátor na stejnosměrný proud. Tento střídač se používá, když musí být výstupní stejnosměrné napětí vyšší než vstupní napětí.
Princip práce stupňovitého vrtulníku lze vysvětlit z výše uvedeného diagramu. V okruhu velký induktor L je zapojen do série na napájecí napětí. Kondenzátor udržuje trvalé výstupní napětí zátěže. Dioda brání toku proudu od zátěže ke zdroji.
Zvyšte vrtulník
Když je střídač ZAPNUTÝ, je na zátěž přivedeno napájecí napětí VS. Tj. V0 = VS a induktor začne ukládat energii. Za těchto podmínek se zátěžový proud zvyšuje z Imin na Imax.
Když je střídač vypnutý, napájecí napětí vede cestu od L - D - zátěž - VS. Během této doby induktor vybije uložený e.m.f přes diodu D do zátěže. Celkové napětí při zátěži V0 = VS + Ldi / dt, které je větší než vstupní napětí. Aktuální změny z Imax na Imin.
Zvyšte proudový průběh vrtulníku
Zvyšte rovnice vrtulníku
Step-up chopper je také známý jako Boost choppery. Mezi aplikace krokových vrtulníků patří nabíjení baterie a posilovač napětí.
Aplikace vrtulníku
Měniče DC na DC se používají pro mnoho aplikací, například v
- Spínaný napájecí zdroj Systém.
- u stejnosměrných motorů jako regulátorů otáček.
- Zesilovače stejnosměrného napětí.
- Nabíječky baterií.
- Železniční systémy.
- Elektromobily atd ...
Choppery se také používají v systémech zpracování signálu. V chopperech lze výstupní napětí řídit pomocí mnoha různých technik, jako je modulace šířky pulzu, frekvenční modulace, proměnná frekvence, proměnná šířka pulzu, ovládání CLC atd. Která z těchto metod je shledána efektivní pro obvod vrtulníku při zpracování signálu?
