Eftersom uppfinningen och användningen av tekniska anordningar ökar, är vårt behov av elektricitet ökar också. För att möta detta behov av kontinuerlig el införs olika metoder och system. Bland de prylar och enheter vi använder är vissa drivna av AC-ström medan vissa är likströmsdrivna. Inte alla enheter kräver samma mängd ström för att fungera. Men strömmen som ges till hushållen genom huvudströmförsörjning är växelström och med en fast mängd på cirka 240 volt. För att manövrera enheter som arbetar på likström krävs några omvandlare. För att endast använda en liten mängd ström från 240 V-matningen krävs en annan typ av krets, nämligen Chopper-krets.

Vad är en Chopper Circuit?

Chopper-kretsar är kända som DC till DC-omvandlare . På samma sätt som transformatorerna i växelströmskretsen används hackare för att öka DC-effekten. De ändrar den fasta likströmmen till variabel likström. Med dessa kan likström som matas till enheterna justeras till önskad mängd.

Chopper Circuit

Princip för drift

Principen för hackarens funktion kan förstås från kretsschemat nedan. Kretsen består av en halvledardiod , motstånd och en belastning. För alla typer av chopper-kretsar styrs utspänningsvärdet genom periodisk stängning och öppning av omkopplarna som används i kretsen.

Choppern kan ses som en PÅ / AV-omkopplare som snabbt kan ansluta eller koppla bort källan för att ladda anslutningen. Kontinuerlig likström ges som källa till hackaren eftersom V och hackad likström erhålls över lasten som V0.

Utgångsspänning och strömvågformer

Ovan är utgångsspänningen och strömvågformerna för en chopper-krets. Från spänningsvågformen kan man se att under T-perioden_PÅbelastningsspänningen V0 är lika med källspänningen Vs. Men när intervallet T_AVinträffar, sjunker likspänningssteget till noll, vilket gör lasten kortsluten.

Utgångsspänning och strömvågformer

I den aktuella vågformen kan man se att under intervallet T_PÅlastströmmen stiger till maxvärdet. Under intervallet T_AVbelastningsströmmen sönderfaller. I T_AVnär hackaren är avstängd så blir belastningsspänningen noll. Men belastningsströmmen flyter genom dioden FD, vilket gör lasten kortsluten.

Således produceras den hackade likspänningen vid belastningen. Den aktuella vågformen är kontinuerlig som stiger under T_PÅtillstånd och förfall under T_AVstat.

Klassificering av chopper

Baserat på deras funktionsprincip och typ av källspänning är av olika slag. Huvudklassificeringen för hackaren är DC-hackare och AC Link-hackare. Baserat på kommuteringsprocessen klassificeras de som en naturlig kommuterad helikopter och tvungen kommuterad hackare.

Tvingad kommuterad hackare klassificeras vidare som Jones-hackare, Morgan-hackare. Baserat på utgångsspänningsvärdena klassificeras hackare som ett steg ned av hackaren, steg upp av hackare, steg upp / ner av hackare. Baserat på strömavbrott som inträffade vid omkopplingstid klassificeras hackare som hårdkopplade och mjuka kopplade.

1). AC Link Chopper

I denna klassificering av hackaren sker spänningsinversionen. Här omvandlas likspänningen till växelström med hjälp av en växelriktare. Nu passerar denna växelström genom en steg-ned eller steg-upp-transformator. Utgången från transformatorerna omvandlas igen till DC av en likriktare. AC-länkhackare är mycket skrymmande och upptar mycket utrymme.

2). DC Chopper

DC-hackare fungerar DC-spänning . De fungerar som ett steg upp och steg ner transformatorer på likspänning. De kan konvertera den konstanta konstanta DC-spänningen till ett högre eller lägre värde baserat på deras typ.

DC-hackare är effektivare, snabbare och optimerade enheter. Dessa kan ingå i elektroniska marker. De ger jämn kontroll över likspänningen.

Olika typer av hackarkretsar

Huvudelementet baserat på vilka hackare kategoriseras är halvledaren som används i hackarkretsen. Baserat på placeringen av denna halvledare kan hackare få arbeta i något av de fyra kvadrantförhållandena. Beroende på kvadranten av driften är hackare kategoriserade som typ A, B, C, D och E

Typ A-hackare fungerar i första kvadranten. I denna chopper är spänningen och strömmen båda positiva och flyter i samma riktning. Effekt från källa till belastning och den genomsnittliga utspänningen är mindre än ingångens likspänning.
Typ B-hackare fungerar i andra kvadranten. Här är belastningsspänningen positiv och strömmen är negativ. Kraft flyter från last till källa. Denna hackare är också känd som en steg-upp hackare.
Typ C-hackare bildas genom parallellkoppling av hackare av typ A och typ B.
Typ D-hackare är den två kvadranten typ B-hackaren och Type E-hackaren är den fjärde gradienthackaren.

Step Up Chopper

Step-up chopper fungerar som en step-up transformator på likström. Denna hackare används när utgångens likspänning måste göras högre än ingångsspänningen.

Arbetsprincipen för en steghuggare kan förklaras från ovanstående diagram. I kretsen, en stor induktor L är seriekopplad till matningsspänningen. Kondensator bibehåller den kontinuerliga utspänningen till belastningen. Dioden förhindrar strömflödet från belastning till källa.

Steg upp Chopper

När hackaren är PÅ, matas matningsspänningen VS till lasten. V0 = VS och induktorn börjar lagra energi. Vid detta tillstånd ökar belastningsströmmen från Imin till Imax.

När hackaren är avstängd tar matningsspänningen vägen från L - D - Belastning - VS. Under denna period matar induktorn ut den lagrade e.m.f genom dioden D till lasten. Således är den totala spänningen vid belastningen V0 = VS + Ldi / dt som är större än ingångsspänningen. Nuvarande ändringar från Imax till Imin.

Steg upp Chopper Current Waveform

Steg upp Chopper-ekvationer

Step-up chopper kallas också Boost-choppers. Tillämpningar av steg-upp hackare inkluderar batteriladdning och som en spänningsförstärkare.

Tillämpningar av Chopper

DC till DC-omvandlare används för många applikationer som t.ex.

Switchat läge Strömförsörjning Systemet.
i likströmsmotorer som varvtalsregulatorer.
DC-spänningsförstärkare.
Batteriladdare.
Järnvägssystem.
Elbilar etc ...

Hackare används också i signalbehandlingssystem. I hackare kan utspänningen styras med många olika tekniker såsom pulsbreddsmodulering, frekvensmodulering, variabel frekvens, variabel pulsbredd, CLC-styrning etc. Vilken av dessa metoder är effektiva för hackarkrets vid signalbehandling?