L’inversor és un dispositiu elèctric que converteix l’alimentació d’entrada de CC en un voltatge de corrent altern simètric de magnitud i freqüència estàndard al costat de la sortida. També es diu com Convertidor de CC a CA . Una entrada i sortida d’inversors ideals es poden representar en formes d’ona sinusoidals i no sinusoidals. Si la font d'entrada a l'inversor és una font de tensió, es diu que l'inversor s'anomena inversor de font de tensió (VSI) i si la font d'entrada a l'inversor és una font de corrent, s'anomena inversor de font de corrent (CSI) . Els inversors es classifiquen en 2 tipus segons el tipus de càrrega que s’utilitzi, és a dir, monofàsic inversors i inversors trifàsics. Els inversors monofàsics es classifiquen en 2 tipus d’inversors de mig pont i inversors de pont complet. En aquest article s’explica la construcció i el funcionament detallats d’un inversor de pont complet.

Què és un inversor de pont complet monofàsic?

Definició: Un inversor monofàsic de pont complet és un dispositiu de commutació que genera una tensió de sortida d’ona quadrada en aplicació d’entrada de CC ajustant l’interruptor en ON i OFF en funció de la seqüència de commutació adequada, on la tensió de sortida generada és de la forma + Vdc , -Vdc o 0.

Classificació dels inversors

Els inversors es classifiquen en 5 tipus que són

Segons les característiques de sortida

Inversor d’ona quadrada
El seu inversor d’ones
Inversor d'ona sinusoïdal modificat.

Segons la font de l’inversor

Inversor de font de corrent
Inversor de font de tensió

Segons el tipus de càrrega

Inversor monofàsic

Inversor de mig pont
Inversor de pont complet

Inversors trifàsics

Mode de 180 graus
Mode de 120 graus

Segons diferents tècniques PWM

simple modulació d'amplada de pols (SPWM)
Modulació d'amplada de pols múltiple (MPWM)
Modulació d'amplada de pols sinusoïdal (SPWM)
Modulació d'amplada de pols sinusoidal modificada (MSPWM)

Segons el nombre de nivells de producció.

Inversors regulars de 2 nivells
Inversor de diversos nivells.

Construcció

La construcció de l’inversor de pont complet consisteix en 4 helicòpters on cada helicòpter consta d’un parell de transistor o un tiristor i un díode , parell connectat entre si, és a dir

T1 i D1 estan connectats en paral·lel,
T4 i D2 estan connectats en paral·lel,
T3 i D3 estan connectats en paral·lel i
T2 i D4 estan connectats en paral·lel.

Es connecta una càrrega V0 entre el parell de picadors a “AB” i els terminals finals de T1 i T4 estan connectats a la font de tensió VDC com es mostra a continuació.

Diagrama de circuits del convertidor monofàsic de pont complet

Es pot representar un circuit equivalent en forma de commutador com es mostra a continuació

Equació de corrent de díode

Funcionament d'un inversor de pont complet monofàsic

El funcionament de pont complet monofàsic utilitzant Càrrega RLC l’inversor es pot explicar utilitzant els escenaris següents

Overdamping i Underdamping

Del gràfic 0 a T / 2 si apliquem l'excitació de CC a la càrrega RLC. El corrent de càrrega de sortida obtingut es troba en la forma d’ona sinusoïdal. Com que s’utilitza la càrrega RLC, la reactància de la càrrega RLC es representa en 2 condicions com XL i XC

Codificació 1: Si XL> XC, actua com una càrrega endarrerida i es diu que es diu com un sistema sobrehumitat i

Condició 2: Si XL Full Wave Inverter Wave Form

Full Wave Inverter Wave Form

Angle de conducció

Angle de conducció de cadascun interruptor i cada díode es pot determinar utilitzant la forma d'ona de V0 i I0.

En estat de càrrega endarrerida

Cas 1: De φ a π, V0> 0 i I0> 0 llavors canvia S1, S2 condueix
Cas 2: De 0 a φ, V0> 0 i I0<0 then diodes D1, D2 conducts
Cas 3: De π + φ a 2 π, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
Cas 4: Formeu π a π + φ, V0 0 i després condueix els díodes D3, D4.

En estat de càrrega principal

Cas 1: De 0 a π - φ, V0> 0 i I0> 0 llavors canvia S1, S2 condueix

Cas 2: De π - φ a π, V0> 0 i I0<0 then diodes D1, D2 conducts

Cas 3: De π a 2 π - φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts

Cas 4: Forma 2 π - φ a 2 π, V0 0 després condueix els díodes D3, D4

Cas 5: Abans de la conducta φ a 0, D3 i D4.

Per tant, l’angle de conducció de cada díode és 'Phi' i l’angle de conducció de cadascun Tiristor o Transistor ho és 'Π - φ'.

Conmutació forçada i autoconmutació

La situació de commutació automàtica es pot observar en condicions de càrrega principal

A partir del gràfic, podem observar que “φ a π - φ”, S1 i S2 estan conduint i després de “π - φ”, D1, D2 estan conduint, en aquest punt, la caiguda de tensió cap endavant a través de D1 i D2 és d’1 Volt. On S1 i S2 s’enfronten a tensió negativa després de “π - φ” i, per tant, S1 i S2 s’apaguen. Per tant, la commutació automàtica és possible en aquest cas.

“tots els ports d’un ordinador ”

Full Wave Inverter Wave Form

Es pot observar la situació de commutació forçada en estat de càrrega endarrerida

A partir del gràfic, podem observar que “o a φ”, D1 i D2 són conductors, i de π a φ, S1 i S2 són conductors i estan en curtcircuit. Després de 'φ', D3 i D4 es comporten només si S1 i S2 estan apagats, però aquesta condició només es pot satisfer forçant S1 i S2 a apagar-se. Per tant, fem servir el concepte de forçat commutació .

Fórmules

1). L’angle de conducció de cada díode és Phi

2). L’angle de conducció de cada Tiristor és π - φ .

3). L’autocomutació només és possible en la càrrega principal del factor de potència o en un sistema poc amortit en el moment d’apagada del circuit t_c= φ / w₀ _.On w0 és la freqüència fonamental.

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

5). Jo₀(t) = ∑_{n = 1,3,5}^a[4 V_DC/ nπ l z_nl] Sin n w₀t + φ_n

6). V_01max= 4 V_dc/ Pi

7). Jo_01max= 4 V_dc/ π Z₁

8). Mod Z_n= R²+ (n w₀L - 1 / n w₀C) on n = 1,2,3,4 ...

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

10). Factor de desplaçament fonamental F_DF= cos Phi

11). Equació de corrent de díode I_Di la forma d’ona es dóna de la següent manera

Jo_{D01 (mitjana)}= 1 / 2π [∫₀^PhiJo_{01 màx}Sin (w₀t - φ₁)] dwt

Jo_{D01 (RMS)}= [1 / 2π [∫₀^PhiJo₀₁²_màxsense²(v₀t - φ₁) dwt]]^1/2

Equació de corrent de díode

12). Commutació o equació de corrent de tiristor I_Ti la forma d’ona es dóna de la següent manera

Jo_{T01 (mitjana)}= 1 / 2π [∫_Phi^PiJo_{01 màx}Sin (w₀t - φ₁)] dwt

Jo_{T01 (RMS)}= [1 / 2π [∫_Phi^PiJo₀₁²_màxsense²(v₀t - φ₁) dwt]]^1/2

Forma d'ona de tiristor

Avantatges del convertidor de pont complet monofàsic

Els avantatges següents són:

Absència de fluctuació de tensió al circuit
Apte per a alta tensió d'entrada
Energia eficient
La qualificació actual del dispositius d’alimentació és igual al corrent de càrrega.

Desavantatges del convertidor de pont complet monofàsic

Els següents són els desavantatges

L'eficiència del convertidor de pont complet (95%) és inferior a la meitat del convertidor de pont (99%).
Les pèrdues són elevades
Alt soroll.

Aplicacions del convertidor de pont complet monofàsic

Les següents són les aplicacions

Aplicable en aplicacions com ara exemple de potència baixa i mitjana ona quadrada / ona quasi quadrada voltatge
Una ona sinusoidal distorsionada s’utilitza com a entrada en aplicacions d’alta potència
Utilitzant dispositius semiconductors d'alta potència, es pot reduir el contingut harmònic de la sortida PWM tècniques
altres aplicacions com AC variable motor , calefacció dispositiu d’inducció , en espera Font d'alimentació
Inversors solars
compressors, etc.

Així, un inversor és un dispositiu elèctric que converteix el subministrament d'entrada de CC a un voltatge de CA asimètric de magnitud i freqüència estàndard al costat de la sortida. Segons el tipus de càrrega, un inversor monofàsic es classifica en 2 tipus, com ara inversors de mig pont i inversors de pont complet. En aquest article s’explica l’inversor monofàsic de pont complet. Consta de 4 tiristors i 4 díodes que junts actuen com a interruptors. Depenent de les posicions dels interruptors, funcioni l’inversor de pont complet. El principal avantatge del pont complet sobre mig pont és que el voltatge de sortida és 2 vegades el voltatge d'entrada i la potència de sortida és 4 vegades en comparació amb un inversor de mig pont.