Pulsbreddemodulerte omformere (PWM-omformere) erstattet de eldre versjonene av omformere og har et bredt spekter av applikasjoner. Disse brukes praktisk talt i kraftelektronikkretsene. Vekselretterne basert på PWM-teknologi har MOSFET i byttetrinnet til utgangen. Mesteparten av omformere tilgjengelig i dag har denne PWM-teknologien og er i stand til å produsere vekselstrøm for forskjellige størrelser og frekvenser. Det er flere beskyttelses- og kontrollkretser i denne typen omformere. Implementeringen av PWM-teknologi i omformerne gjør den egnet og ideell for de forskjellige belastningene som er tilkoblet.
Hva er en PWM-omformer?
En omformer hvis funksjonalitet avhenger av pulsbreddemodulasjon teknologi kalles PWM-omformere. Disse er i stand til å opprettholde utgangsspenningene som nominelle spenninger, avhengig av land uavhengig av hvilken type last som er tilkoblet. Dette kan oppnås ved å endre bryterfrekvensbredden ved oscillatoren.
PWM inverter kretsdiagram
Kretsskjema for PWM inverter er gitt i diagrammet nedenfor
PWM inverter kretsdiagram
Det er forskjellige kretser som brukes i PWM-omformerne. Noen av dem er oppført nedenfor
Batteriladestrømssensorkrets
Hensikten med denne kretsen er å registrere strømmen som brukes til å lade batteriet og holde den på nominell verdi. Det er viktig å unngå svingninger for å beskytte batterienes holdbarhet.
Sensorsensor for batterispenning
Denne kretsen brukes til å registrere spenningen som kreves for å lade batteriet når det er oppbrukt, og begynne å lade opp batteriet når det er fulladet.
Vekselstrøm for strømnettet
Denne kretsen er for å oppdage tilgjengeligheten av strømnettet . Hvis den er tilgjengelig, vil omformeren være i ladetilstand, og i fravær av strøm vil omformeren være i batterimodus.
Soft Start Circuit
Den brukes til å forsinke ladingen i 8 til 10 sekunder etter at strømmen er gjenopptatt. Det er for å beskytte MOSFETene mot høye strømmer. Dette er også referert til som nettforsinkelse.
Bytt over krets
Basert på strømtilgjengeligheten, bytter denne kretsen omformeren mellom batteriet og lademodusen.
Slå av kretsen
Denne kretsen skal overvåke omformeren nøye og slå den av når det oppstår unormalt.
PWM-kontrollerkrets
For å regulere spenningen ved utgangen brukes denne kontrolleren. Kretsen må utføre PWM-operasjoner er innlemmet i IC-ene, og disse er til stede i denne kretsen.
Batteriladekrets
Prosessen med å lade et batteri i omformeren styres av denne kretsen. Utgangen generert av sensorkretsen til strømnettet og sensorkretsene til batteriet er inngangene til denne kretsen.
Oscillatorkrets
Denne kretsen er innlemmet med IC for PWM. Den brukes til å generere byttefrekvenser.
Driver Circuit
Inverterens utgang blir drevet av denne kretsen basert på koblingssignalet for den genererte frekvensen. Det ligner på en forforsterkerkrets.
Utgangsseksjon
Denne utgangsseksjonen omfatter en trinn-opp transformator og den brukes til å kjøre lasten.
Arbeidsprinsipp
En inverterdesign involverer forskjellige topologier av strømkretser og metodene for å kontrollere spenningen. Den mest konsentrerte delen av omformeren er bølgeformen som genereres ved utgangen. For å filtrere bølgeforminduktorer og kondensatorer brukes. For å redusere harmonene fra utgangen lavpassfilter er brukt.
Hvis omformeren har en fast verdi på utgangsfrekvenser, brukes resonansfiltre. For de justerbare frekvensene på utgangen er filtre innstilt over maksimumsverdien til grunnfrekvensen. PWM-teknologi endrer firkantbølgefunksjonene. Pulsen som brukes til å bytte moduleres og reguleres før den leveres til den tilkoblede belastningen. Når det ikke er noe krav til spenningskontroll, brukes fast pulsbredde.
PWM-omformertyper og bølgeformer
Teknikken til PWM i en inverter består av to signaler. Det ene signalet er for referansen, og det andre vil være transportøren. Pulsen som kreves for å bytte omformerens modus kan genereres ved sammenligning mellom de to signalene. Det er forskjellige PWM-teknikker.
Single Pulse Width Modulation (SPWM)
For hver halvsyklus er det bare en puls tilgjengelig for å kontrollere teknikken. Firkantbølgesignalet vil være som referanse og en trekantet bølge vil være bæreren. Portpulsen som genereres vil være resultatet av sammenligningen av bæreren og referansesignalene. Høyere harmoniske er den største ulempen med denne teknikken.
Enkel pulsbreddemodulering
Multipuls pulsbreddemodulasjon (MPWM)
MPWM-teknikk brukes til å overvinne ulempen med SPWM. I stedet for en enkelt puls brukes flere pulser for hver halve syklus av spenningen ved utgangen. Frekvensen på utgangen styres ved å kontrollere frekvensen til bæreren.
Modulering med flere pulsbredder
Sinusformet pulsbreddemodulering
I denne typen PWM-teknikk, i stedet for en firkantbølge, brukes en sinusbølge som referanse, og bæreren vil være en trekantet bølge. Sinusbølgen vil være utgangen, og dens RMS-verdi av spenning styres av modulasjonsindeksen.
Sinusformet pulsbreddemodulering
Modifisert sinusformet pulsbreddemodulering
Bærebølgen påføres for det første og det siste seksti-graders intervallet per hver syklus. Denne modifikasjonen er introdusert for å forbedre de harmoniske egenskapene. Det reduserer tapet på grunn av bytte og øker den grunnleggende komponenten.
Modifisert sinusformet pulsbreddemodulering
applikasjoner
Vanligvis brukes PWM-omformere i hastighets-frekvensomformere der hastigheten på frekvensomformeren er avhengig av variasjonen i frekvensen til den påførte spenningen. Hovedsakelig kan kretsene i kraftelektronikk styres ved hjelp av PWM-signaler. Å generere signalene i analog form fra digitale enheter som mikrokontrollere , er PWM-teknikken gunstig. Videre er det forskjellige applikasjoner der PWM-teknologi brukes i forskjellige kretser.
Dermed handler alt om en oversikt over PWM-inverter, typer, arbeid og deres applikasjoner. Kan du beskrive hvordan PWM-teknologi brukes i telekommunikasjon?
