Apa itu Penuh Jambatan Penuh: Bekerja & Aplikasinya

Penyongsang adalah peranti elektrik yang menukar bekalan input DC ke voltan AC simetri dengan magnitud dan frekuensi standard pada sisi output. Ia juga dinamakan sebagai Penukar DC ke AC . Input dan output penyongsang yang ideal dapat ditunjukkan sama ada dalam bentuk gelombang sinusoidal dan bukan sinusoidal. Sekiranya sumber input ke penyongsang adalah sumber voltan, maka penyongsang dikatakan disebut penyongsang sumber voltan (VSI) dan jika sumber input ke penyongsang adalah sumber arus maka ia disebut sebagai penyongsang sumber arus (CSI) . Penyongsang dikelaskan kepada 2 jenis mengikut jenis beban yang digunakan iaitu, fasa tunggal penyongsang, dan penyongsang tiga fasa. Penyongsang fasa tunggal selanjutnya dikelaskan kepada 2 jenis penyongsang jambatan separuh dan penyongsang jambatan penuh. Artikel ini menerangkan terperinci pembinaan dan kerja penyongsang jambatan penuh.

Apakah Inverter Jambatan Penuh Fasa Tunggal?

Definisi: Inverter fasa tunggal jambatan penuh adalah peranti pensuisan yang menghasilkan voltan keluaran AC gelombang persegi pada penerapan input DC dengan menyesuaikan suis menghidupkan dan mematikan berdasarkan urutan pensuisan yang sesuai, di mana voltan output yang dihasilkan adalah dalam bentuk + Vdc , -Vdc, Atau 0.

Pengelasan Penyongsang

Penyongsang dikelaskan kepada 5 jenisnya

Mengikut ciri output

• Penyongsang gelombang persegi
• Penyongsang gelombangnya
• Penyongsang gelombang sinus yang diubah suai.

Menurut sumber penyongsang

• Penyongsang sumber semasa
• Penyongsang sumber voltan

Mengikut jenis beban

Penyongsang fasa tunggal

• Penyongsang separuh jambatan
• Penyongsang jambatan penuh

Penyongsang tiga fasa

• Mod 180 darjah
• Mod 120 darjah

Mengikut teknik PWM yang berbeza

• Ringkas modulasi lebar nadi (SPWM)
• Modulasi lebar pulsa pelbagai (MPWM)
• Modulasi lebar denyut sinusoidal (SPWM)
• Modulasi lebar denyut sinusoidal yang diubah (MSPWM)

Mengikut jumlah tahap output.

• Penyongsang 2 tingkat biasa
• Penyongsang pelbagai peringkat.

Pembinaan

Pembinaan inverter jambatan penuh adalah, ia terdiri daripada 4 helikopter di mana setiap helikopter terdiri daripada sepasang a transistor atau thyristor dan a diod , pasangan disambungkan bersama iaitu

• T1 dan D1 disambungkan secara selari,
• T4 dan D2 disambungkan secara selari,
• T3 dan D3 disambungkan secara selari, dan
• T2 dan D4 disambungkan secara selari.

Beban V0 dihubungkan antara sepasang helikopter di 'AB' dan terminal akhir T1 dan T4 disambungkan ke sumber voltan VDC seperti yang ditunjukkan di bawah.

Rajah Litar Penyongsang Fasa Tunggal Jambatan Penuh

Litar setara dapat ditunjukkan dalam bentuk suis seperti yang ditunjukkan di bawah

Persamaan Semasa Diod

Kerja Inverter Jambatan Penuh Fasa Tunggal

Kerja menggunakan jambatan penuh fasa tunggal Beban RLC penyongsang boleh dijelaskan dengan menggunakan senario berikut

Overdamping dan Underdamping

Dari grafik pada 0 hingga T / 2 jika kita menerapkan pengujaan DC ke beban RLC. Arus beban output yang diperoleh adalah dalam bentuk gelombang sinusoidal. Oleh kerana beban RLC sedang digunakan, reaktansi beban RLC ditunjukkan dalam 2 keadaan seperti XL dan XC

Kod1: Sekiranya XL> XC, ia bertindak seperti ketinggalan beban dan dikatakan dipanggil sebagai sistem yang terlalu padat dan

Syarat2: Sekiranya XL

Bentuk Gelombang Inverter Jambatan Penuh

Sudut Pengaliran

Sudut pengaliran masing-masing beralih dan setiap diod boleh ditentukan dengan menggunakan bentuk gelombang V0 dan I0.

Pada Keadaan Beban Tertinggal

Kes1: Dari φ hingga π, V0> 0 dan I0> 0 kemudian beralih S1, S2 melakukan
Kes2: Dari 0 hingga φ, V0> 0 dan I0<0 then diodes D1, D2 conducts
Kes3: Dari π + φ hingga 2 π, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
Kes4: Bentuk π hingga π + φ, V0 0 kemudian dioda D3, D4 melakukan.

Pada Keadaan Beban Terunggul

Kes1: Dari 0 hingga π - φ, V0> 0 dan I0> 0 kemudian beralih S1, S2 melakukan

Kes2: Dari π - φ hingga π, V0> 0 dan I0<0 then diodes D1, D2 conducts

Kes3: Dari π hingga 2 π - φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts

Kes4: Bentuk 2 π - φ hingga 2 π, V0 0 kemudian diod D3, D4 melakukan

Kes 5: Sebelum perlakuan φ hingga 0, D3, dan D4.

Oleh itu sudut konduksi setiap dioda adalah 'Phi' dan sudut pengaliran masing-masing Thyristor atau Transistor adalah 'Π - φ'.

Pergerakan Paksa dan Pergerakan Diri

Situasi Pergerakan Diri dapat Diperhatikan dalam Keadaan Beban Terunggul

Dari grafik, kita dapat melihat bahawa 'φ hingga π - φ', S1 dan S2 sedang melakukan dan setelah 'π - φ', D1, D2 sedang melakukan, pada titik ini, penurunan voltan ke hadapan merentasi D1 dan D2 adalah 1 Volt. Di mana S1 dan S2 menghadapi voltan negatif setelah 'π - φ' dan S1 dan S2 dimatikan. Oleh itu, perubahan diri dapat dilakukan dalam kes ini.

Bentuk Gelombang Inverter Jambatan Penuh

Situasi Pergerakan Paksa dapat Diperhatikan dalam Keadaan Beban yang Tertinggal

Dari grafik, kita dapat melihat bahawa 'o hingga φ', D1 dan D2 sedang melakukan, dan dari π hingga φ, S1, dan S2 sedang melakukan dan berlakunya pintas. Selepas 'φ' D3 dan D4 melakukan hanya jika S1 dan S2 dimatikan, tetapi keadaan ini dapat dipenuhi hanya dengan memaksa S1 dan S2 untuk mematikan. Oleh itu, kita menggunakan konsep paksa bertukar .

Rumusan

1). Sudut pengaliran setiap diod adalah Phi

2). Sudut pengaliran setiap Thyristor adalah π - φ .

3). Pergantian diri hanya boleh dilakukan pada beban faktor kuasa utama atau sistem yang lemah pada waktu mematikan litar t_c= φ / w_{0 .}Di mana w0 adalah frekuensi asas.

4). Seri Fourier V₀(t) = ∑_{n = 1,3,5}^a[4 V_DC/ nπ] Dosa n w₀t

5). Saya₀(t) = ∑_{n = 1,3,5}^a[4 V_DC/ nπ l z_nl] Dosa n w₀t + φ_n

6). V_01max= 4 V_dc/ Pi

7). Saya_01max= 4 V_dc/ π Z₁

8). Mod Z_n= R^dua+ (n w₀L - 1 / n b₀C) di mana n = 1,2,3,4… ..

9). Phi_n= begitu^-1[( / R]

10). Faktor Pemindahan Asas F_DF= cos Phi

11). Persamaan arus diod I_Ddan bentuk gelombang diberikan seperti berikut

Saya_{D01 (purata)}= 1 / 2π [∫₀^PhiSaya_{01 maks}Dosa (w₀t - φ₁)] dwt

Saya_{D01 (rms)}= [1 / 2π [∫₀^PhiSaya₀₁^dua_maksTanpa^dua(v₀t - φ₁) dwt]]^1/2

Persamaan Semasa Diod

12). Tukar atau persamaan arus thyristor I_Tdan bentuk gelombang diberikan seperti berikut

Saya_{T01 (purata)}= 1 / 2π [∫_Phi^PiSaya_{01 maks}Dosa (w₀t - φ₁)] dwt

Saya_{T01 (rms)}= [1 / 2π [∫_Phi^PiSaya₀₁^dua_maksTanpa^dua(v₀t - φ₁) dwt]]^1/2

Bentuk Gelombang Thyristor

Kelebihan Inverter Jambatan Penuh Fasa Tunggal

Berikut adalah kelebihannya

• Ketiadaan turun naik voltan dalam litar
• Sesuai untuk voltan input tinggi
• Tenaga yang cekap
• Peringkat semasa dari peranti kuasa sama dengan arus beban.

Kekurangan Inverter Jambatan Penuh Fasa Tunggal

Berikut adalah keburukannya

• Kecekapan inverter jambatan penuh (95%) kurang daripada separuh penyongsang jambatan (99%).
• Kerugian tinggi
• Bunyi yang tinggi.

Aplikasi Inverter Jambatan Penuh Fasa Tunggal

Berikut adalah aplikasi

• Berlaku dalam aplikasi seperti kuasa rendah dan sederhana contoh gelombang persegi / gelombang kuasi persegi voltan
• Gelombang sinusoidal yang terdistorsi digunakan sebagai input dalam aplikasi daya tinggi
• Dengan menggunakan peranti semikonduktor berkelajuan tinggi, kandungan harmonik pada output dapat dikurangkan sebanyak PWM teknik
• aplikasi lain seperti AC motor berubah-ubah , pemanasan alat aruhan , bersedia bekalan kuasa
• Penyongsang Suria
• pemampat, dll

Oleh itu, penyongsang adalah peranti elektrik yang menukar bekalan input DC ke voltan AC tidak simetri dengan magnitud dan frekuensi standard di sisi output. Mengikut jenis beban, penyongsang fasa tunggal dikelaskan kepada 2 jenis, seperti penyongsang jambatan separuh dan penyongsang jambatan penuh. Artikel ini menerangkan mengenai inverter fasa tunggal jambatan penuh. Ia terdiri daripada 4 thyristor dan 4 diod yang bersama-sama bertindak seperti suis. Bergantung pada kedudukan suis penyongsang jambatan penuh beroperasi. Kelebihan utama jambatan penuh berbanding jambatan separuh ialah voltan keluaran 2 kali ganda voltan input dan kuasa output 4 kali ganda berbanding penyongsang setengah jambatan.