Cara Mengira Bentuk Gelombang Sinus yang Diubah

Saya pasti anda mungkin sering bertanya-tanya bagaimana untuk mencapai cara yang betul untuk mengoptimumkan dan mengira gelombang persegi yang diubah sehingga menghasilkan replikasi gelombang sinus yang hampir sama ketika digunakan dalam aplikasi penyongsang.

Pengiraan yang dibincangkan dalam artikel ini akan membantu anda mempelajari teknik di mana litar gelombang persegi yang diubah dapat diubah menjadi setara gelombang sinew. Mari belajar prosedurnya.

Kriteria pertama untuk mencapai ini adalah memadankan nilai RMS dari segi empat sama yang diubah suai dengan rakan gelombang sinewanya dengan cara yang hasilnya meniru bentuk gelombang sinusoidal sedekat mungkin.

Apa itu RMS (Root Mean Square)

Kami tahu bahawa RMS voltan bentuk sinusoidal AC rumah kami ditentukan dengan menyelesaikan hubungan berikut:

V puncak = √2 V rms

Di mana V puncak adalah had maksimum atau had puncak kitaran bentuk gelombang sinus, sedangkan magnitud rata-rata setiap kitaran bentuk gelombang ditunjukkan sebagai V rms

The √2 dalam formula membantu kita untuk mencari nilai purata atau nilai bersih kitaran AC yang mengubah voltannya secara eksponensial dengan masa. Kerana nilai voltan sinusoidal berbeza-beza dengan waktu dan merupakan fungsi masa, ia tidak dapat dikira dengan menggunakan formula rata-rata asas, sebaliknya kita bergantung pada formula di atas.

Sebagai alternatif, AC RMS dapat difahami sebagai setara dengan nilai arus terus (DC) yang menghasilkan pelesapan daya rata-rata yang sama ketika disambungkan melintasi beban resistif.

OK, jadi sekarang kita tahu formula untuk mengira RMS kitaran gelombang sinaran dengan merujuk kepada nilai voltan puncaknya.

Ini boleh digunakan untuk menilai puncak dan RMS untuk rumah kami 50 Hz AC juga. Dengan menyelesaikannya, kita mendapat RMS sebagai 220V dan puncaknya sebagai 310V untuk semua sistem AC utama 220V.

Mengira Gelombang Persegi Modifikasi RMS dan Puncak

Sekarang mari kita lihat bagaimana hubungan ini dapat diterapkan dalam penyongsang gelombang persegi yang diubah untuk mengatur kitaran bentuk gelombang yang tepat untuk sistem 220V, yang sesuai dengan setara sinusoidal AC 220V.

Kita sudah tahu bahawa AC RMS setara dengan kuasa purata bentuk gelombang DC. Yang memberi kita ungkapan sederhana ini:

V puncak = V rms

Tetapi kami juga mahukan puncak gelombang persegi berada pada 310V, jadi nampaknya persamaan di atas tidak akan bagus dan tidak dapat digunakan untuk tujuan tersebut.

Kriteria adalah untuk mempunyai puncak 310V serta RMS atau nilai purata 220V untuk setiap kitaran gelombang persegi.

Untuk menyelesaikannya dengan betul, kami memerlukan bantuan waktu ON / OFF gelombang persegi, atau peratusan kitaran tugas seperti yang dijelaskan di bawah:

Setiap separuh kitaran bentuk gelombang AC 50 Hz mempunyai jangka masa 10 milisaat (ms).

Kitaran separuh gelombang yang diubah dalam bentuk paling kasar mestilah seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

Kita dapat melihat bahawa setiap kitaran dimulakan dengan jurang sifar atau kosong, kemudian menembak nadi puncak hingga 310V dan sekali lagi berakhir dengan jurang 0V, prosesnya kemudian diulang untuk separuh kitaran yang lain.

Untuk mencapai RMS 220V yang diperlukan, kita harus mengira dan mengoptimumkan bahagian puncak dan jurang sifar atau tempoh ON / OFF kitaran sehingga nilai rata-rata menghasilkan 220V yang diperlukan.

Garis kelabu mewakili tempoh 50% kitaran, iaitu 10 ms.

Sekarang kita perlu mengetahui bahagian masa ON / OFF yang akan menghasilkan purata 220V. Kami melakukannya dengan cara ini:

220/310 x 100 = 71% lebih kurang

Ini menunjukkan bahawa puncak 310V dalam kitaran yang diubah di atas harus menempati 71% dari tempoh 10 ms, sementara kedua jurang sifar harus digabungkan 29%, atau masing-masing 14.5%.

Oleh itu, dalam jarak 10 ms, bahagian sifar pertama harus 1,4 ms, diikuti oleh puncak 310 V selama 7 ms, dan akhirnya jurang sifar terakhir dari 1,4 ms yang lain.

Setelah ini dapat dicapai, kita dapat mengharapkan output dari penyongsang menghasilkan replikasi bentuk gelombang sinus yang cukup baik.

Walaupun begitu, anda mungkin mendapati bahawa outputnya tidak cukup tepat untuk mereplikasi gelombang sinus, kerana gelombang persegi yang diubah suai dalam bentuk paling asas atau jenis kasar. Sekiranya kita mahu output sesuai dengan gelombang sinus dengan ketepatan maksimum, maka kita harus mencari Pendekatan SPWM .

Saya harap perbincangan di atas mungkin memberi pencerahan kepada anda mengenai cara mengira dan mengoptimumkan kotak yang diubah untuk mereplikasi output gelombang sinew.

Untuk pengesahan praktikal, pembaca boleh menggunakan teknik di atas untuk ini litar penyongsang diubah suai sederhana.

Ini lain contoh klasik bentuk gelombang ubah suai yang dioptimumkan kerana mendapat gelombang sinus yang baik di sekunder pengubah.