Чоппер в электронике что это
Силовая электроника — чопперы
Измельчитель использует высокую скорость для подключения и отключения от источника нагрузки. Постоянное постоянное напряжение прикладывается периодически к нагрузке источника путем постоянного включения / выключения выключателя питания. Период времени, в течение которого выключатель питания остается включенным или выключенным, называется временем включения и выключения прерывателя, соответственно.
Чопперы в основном применяются в электромобилях, для преобразования энергии ветра и солнца, а также в регуляторах двигателей постоянного тока.
Символ чоппера
Классификация вертолетов
В зависимости от выходного напряжения, прерыватели классифицируются как —
Step Up Chopper
Среднее выходное напряжение (V o ) в повышающем прерывателе больше, чем входное напряжение (V s ). На рисунке ниже показана конфигурация повышающего измельчителя.
Формы тока и напряжения
V 0 (среднее выходное напряжение) является положительным, когда прерыватель включен, и отрицательным, когда прерыватель выключен, как показано на форме волны ниже.
T ON — интервал времени, когда прерыватель включен
T OFF — интервал времени, когда прерыватель выключен
V 0 = г и д р о р а з р ы в а 1 T i n t Т О 0 V S д т
Когда прерыватель (CH) включен, нагрузка короткозамкнута и, следовательно, выходное напряжение в течение периода T ON равно нулю. Кроме того, индуктор заряжается в течение этого времени. Это дает V S = V L
Следовательно, D e l t a i = f r a c V S L T O N
Δi = — ток катушки индуктивности. Когда прерыватель (CH) выключен, разряд происходит через индуктор L. Следовательно, сумма V и V L определяется следующим образом:
Но L f r a c d i d t = V 0 − V S
Таким образом, L f r a c D e l t a i T O F F = V 0 − V S
Это дает D e l t a i = f r a c V 0 − V S L T O F F
Приравнивание Δi из состояния ВКЛ к Δi из состояния ВЫКЛ дает
V 0 = f r a c T V S T O F F = f r a c V S f r a c l e f t ( T + T O N r i g h t ) T
Это дает среднее выходное напряжение как,
V 0 = г и д р о р а з р ы в а V S 1 − D
Вышеприведенное уравнение показывает, что V o может изменяться от V S до бесконечности. Это доказывает, что выходное напряжение всегда будет больше, чем входное напряжение, и, следовательно, оно увеличивает или увеличивает уровень напряжения.
Step Down Chopper
Это также известно как конвертер доллара. В этом прерывателе среднее выходное напряжение V O меньше входного напряжения V S. Когда прерыватель включен, V O = V S, а когда выключатель выключен, V O = 0
Когда измельчитель включен —
Таким образом, пиковая текущая нагрузка определяется как
D e l t a i = f r a c V s − V 0 L T O N
Принципиальная электрическая схема
Где FD это диод свободного хода.
Когда прерыватель выключен, на индукторе происходит изменение полярности и разрядка. Ток проходит через диод свободного хода и индуктор к нагрузке. Это дает,
Переписано как — q u a d L f r a c D e l t a i T O F F = V 0
Уравнение уравнений (i) и (ii) дает;
Г и д р о р а з р ы в а V S − V 0 L T O N = г и д р о р а з р ы в а V 0 L T O F F
Г и д р о р а з р ы в а V S − V 0 V 0 = г и д р о р а з р ы в а T O F F T O N
Г и д р о р а з р ы в а V S V 0 = г и д р о р а з р ы в а T O N − T O F F T O N
Приведенное выше уравнение дает;
V 0 = г и д р о р а з р ы в а Т О T V S = D V S
= f r a c V S − l e f t ( 1 − D r i g h t ) D L f
f = f r a c 1 T = частота прерывания
Формы тока и напряжения
Форма тока и напряжение приведены ниже —
Для понижающего прерывателя выходное напряжение всегда меньше, чем входное напряжение. Это показано формой волны ниже.
Step Up / Step Down Chopper
Это также известно как преобразователь Buck-Boost. Это позволяет увеличить или уменьшить уровень входного напряжения. На приведенной ниже схеме показан прерыватель повышенной мощности.
L f r a c d i d t = V S D e l t a i = f r a c V S L T O N = f r a c V S L Т г и д р о р а з р ы в а Т О T = г и д р о р а з р ы в а D V S L f
Когда прерыватель выключен, полярность индуктора меняется, и это вызывает разрядку через диод и нагрузку.
V 0 = − V L L f r a c d i d t = − V 0
Оценка уравнения (iii) и (iv) дает —
Потому что D = f r a c T O N T = f r a c T − T O F F 1 − D
V 0 = г и д р о р а з р ы в а D V S 1 − D
D можно варьировать от 0 до 1. Когда D = 0; V O = 0
Следовательно, в интервале 0 ≤ D ≤ 0,5 выходное напряжение изменяется в диапазоне 0 ≤ V O Принимая во внимание, что в интервале 0,5 ≤ D ≤ 1 выходное напряжение изменяется в диапазоне V S ≤ V O ≤ ∞, и мы получаем шаг или операцию усиления.
Чоппер (Прерыватель тока) HTML5
Краткое содержание
Трансформаторы являются составляющими мощности, позволяющими преобразовывать синусоидальное напряжение в любое другое синусоидальное напряжение одинаковой частоты, но с различной амплитудой.
Физический принцип индукции, на котором основывается трансформатор, не применим к постоянному току.
Чоппер (прерыватель) является аналогом трансформатора, но используемый для непрерывного напряжения: Напряжение Е снижено (понижающий трансформатор в данном случае) или повышено (повышающий трансформатор) для другого уровня непрерывного напряжения.
Поэтому говорят о преобразователь постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения, сравнивая с трансформатором, являющимся преобразователем переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.
Чоппер лежит в основе импульсного источника питания и коробки передач, контролирующей электродвигатели постоянного тока.
Изменить настройки, используя движки.
Подвести курсор к кривой графика для того, чтобы отобразить положение компонентов.
Цели обучения
Узнать подробнее
Именно при использовании одного или нескольких управляемых выключателей, которые прерывают…
СОДЕРЖАНИЕ
Сравнение (понижающий измельчитель и повышающий измельчитель)
Сравнение ступенчатого и понижающего измельчителя:
Приложения
Цепи прерывателя используются во многих приложениях, в том числе:
Стратегии контроля
Для всех конфигураций прерывателя, работающих от фиксированного входного напряжения постоянного тока, среднее значение выходного напряжения регулируется путем периодического размыкания и замыкания переключателей, используемых в цепи прерывателя. Среднее выходное напряжение можно контролировать разными способами, а именно:
При частотной модуляции генерируются импульсы фиксированной амплитуды и длительности, а среднее значение выходного сигнала регулируется путем изменения частоты генерации импульсов.
Изменяемая ширина и частота импульса объединяют изменения как ширины импульса, так и частоты повторения.
Усилители-прерыватели
Усилители с автоматическим обнулением используют вторичный вспомогательный усилитель для коррекции входного напряжения смещения основного усилителя. Усилители, стабилизированные с помощью прерывателя, используют комбинацию методов автоматического обнуления и прерывания, чтобы обеспечить отличные характеристики точности по постоянному току.
Некоторыми примерами усилителей с прерывателем и автоматическим обнулением являются LTC2050, MAX4238 / MAX4239 и OPA333.
Формулы
Повышающий измельчитель
И принимая средний ток за время выключения,
Понижающий измельчитель
Повышающий / понижающий измельчитель
СОДЕРЖАНИЕ
Сравнение (понижающий измельчитель и повышающий измельчитель)
Сравнение ступенчатого и понижающего измельчителя:
Приложения
Цепи прерывателя используются во многих приложениях, в том числе:
Стратегии контроля
Для всех конфигураций прерывателя, работающих от фиксированного входного напряжения постоянного тока, среднее значение выходного напряжения регулируется путем периодического размыкания и замыкания переключателей, используемых в цепи прерывателя. Среднее выходное напряжение можно контролировать разными способами, а именно:
При частотной модуляции генерируются импульсы фиксированной амплитуды и длительности, а среднее значение выходного сигнала регулируется путем изменения частоты генерации импульсов.
Изменяемая ширина и частота импульса объединяют изменения как ширины импульса, так и частоты повторения.
Усилители-прерыватели
Усилители с автоматическим обнулением используют вторичный вспомогательный усилитель для коррекции входного напряжения смещения основного усилителя. Усилители, стабилизированные с помощью прерывателя, используют комбинацию методов автоматического обнуления и прерывания, чтобы обеспечить отличные характеристики точности по постоянному току.
Некоторыми примерами усилителей с прерывателем и автоматическим обнулением являются LTC2050, MAX4238 / MAX4239 и OPA333.
Формулы
Повышающий измельчитель
И принимая средний ток за время выключения,
Понижающий измельчитель
Повышающий / понижающий измельчитель
Чопперы в источниках питания для дуговой сварки производства ЗАО «УРАЛТЕРМОСВАР»
Милютин В.С. (УГТУ-УПИ), Сивоплясов А.Г., Логинов А.Г., Окулов А. А., Костюк Д Е, Ездаков Ю.Б. (ЗАО «Уралтермосвар»)
автономный постовой регулятор ЧПР-315 для комплектования многопостовых систем вместо балластных реостатов,
встроенный регулятор ВЧР-400 (ВЧР-250) в составе сварочных вентильных генераторов, в свою очередь входящих в агрегаты с двигателями внутреннего сгорания.
Рис.1 Внешний вид чоппера ЧПР-315
Рис 2. Упрощенная принципиальная схема чоппера ЧПР-315
В технологическом процессе сварки система управления чоппером выполняет следующие функции:
Более подробно рассмотрим внешнюю характеристику, предназначенную для сварки электродами с основным покрытием (рис. 3):
Рис. 3. Внешняя характеристика чоппера ЧПР-315 для сварки электродами с основным покрытием
начальный жесткий участок 1 (с напряжением холостого хода 76 В и наклоном 0,04 В/А) проходит на 2-4 В ниже внешней характеристики многопостового источника;
крутопадающий участок 2 (с наклоном 2 В/А) предоставляет возможность снижения тока при удлинении дуги, что может оказаться полезным при сварке в пространственных положениях, отличных от нижнего;
вертикальный участок 3 является основным, на котором располагается точка устойчивого горения дуги и смещением которого на пересечении с характеристикой условной нагрузки U=20+0,04 I выполняется настройка сварочного тока (Iсв=30-315А);
участок короткого замыкания 4, смещением которого настраивается ток форсирования (1-1,7 Iсв) для управления переносом электродного металла.
Рис.4 Осциллограммы тока и напряжения при зажигании (электрод марки Fox Cel диаметром 4 мм, ток 160 А, прямая полярность)
Рис.5 Осциллограммы сварочных тока и напряжения при разной развертке
Таблица: Сварочные свойства чоппера ЧПР-315 в комплекте с выпрямителем ВДМ-1201