Pulsbreddsmodulerade växelriktare (PWM-växelriktare) ersatte de äldre versionerna av växelriktare och har ett brett utbud av applikationer. Praktiskt taget används dessa i kraftelektronik-kretsarna. Omvandlarna baserade på PWM-tekniken har MOSFET i utgångens omkopplingssteg. De flesta av växelriktare tillgängliga nuförtiden har denna PWM-teknik och kan producera växelspänning för varierande magnituder och frekvenser. Det finns flera skydds- och styrkretsar i dessa typer av växelriktare. Implementeringen av PWM-tekniken i växelriktarna gör den lämplig och perfekt för de olika anslutna belastningarna.
Vad är en PWM-omformare?
En växelriktare vars funktion beror på pulsbreddsmodulering teknik kallas PWM-växelriktare. Dessa kan bibehålla utspänningarna som märkspänningarna beroende på land oavsett vilken typ av belastning som är ansluten. Detta kan uppnås genom att ändra omkopplingsfrekvensbredden vid oscillatorn.
PWM-omformarens kretsschema
Kretsschema för PWM-omformaren ges i nedanstående diagram
PWM-omformarens kretsschema
Det finns olika kretsar som används i PWM-växelriktare. Några av dem listas nedan
Batteriladdningsströmssensorkrets
Syftet med denna krets är att känna av strömmen som används för att ladda batteriet och hålla det vid det nominella värdet. Det är viktigt att undvika fluktuationer för att skydda batteriernas hållbarhet.
Batterispänningsavkänningskrets
Denna krets används för att känna av den spänning som krävs för att ladda batteriet när det är urladdat och börja sippra laddning av batteriet när det är fulladdat.
AC-nätavkänningskrets
Denna krets är för att känna av tillgången på nätström . Om den är tillgänglig kommer växelriktaren att vara laddad och i frånvaro av elnätet kommer växelriktaren att vara i batteriläge.
Mjuk startkrets
Den används för att fördröja laddningen i 8 till 10 sekunder efter att strömmen har återupptagits. Det är för att skydda MOSFET: erna från de höga strömmarna. Detta kallas också nätfördröjning.
Byt över krets
Baserat på elnätets tillgänglighet växlar denna krets inverterarens drift mellan batteriet och laddningslägena.
Stäng av kretsen
Denna krets är att övervaka omvandlaren noggrant och stänga av den när det uppstår abnormitet.
PWM-styrkrets
För att reglera spänningen vid utgången används denna styrenhet. Kretsen måste utföra PWM-operationer ingår i IC: erna och dessa finns i denna krets.
Batteriladdningskrets
Processen att ladda ett batteri i växelriktaren styrs av denna krets. Utgången som genereras av avkänningskretsen från elnätet och batteriets sensorkretsar är ingångarna för denna krets.
Oscillatorkrets
Denna krets är integrerad med IC för PWM. Den används för att generera omkopplingsfrekvenser.
Förarkrets
Omformarens utgång drivs av denna krets baserat på växlingssignalen för den genererade frekvensen. Den liknar den hos en förförstärkarkrets.
Utgångssektion
Denna utgångssektion innefattar en step-up transformator och den används för att driva lasten.
Arbetsprincip
En inverterdesign involverar olika topologier av strömkretsar och metoderna för att kontrollera spänningen. Den mest koncentrerade delen av växelriktaren är dess vågform som genereras vid utgången. För att filtrera vågform induktorer och kondensatorer används. För att minska övertonerna från utgången lågpassfilter används.
Om växelriktaren har ett fast värde på utgångsfrekvenser används resonansfilter. För de justerbara frekvenserna vid utgången justeras filter över det maximala värdet för grundfrekvensen. PWM-teknik ändrar karaktäristiska karaktäristiska egenskaper. De pulser som används för omkoppling moduleras och regleras innan den levereras till den anslutna belastningen. När det inte finns något krav på spänningsstyrning används en fast pulsbredd.
PWM-omformartyper och vågformer
PWM-tekniken i en växelriktare består av två signaler. En signal är för referens och den andra är bäraren. Den puls som krävs för att växla omformarens läge kan genereras genom jämförelse mellan dessa två signaler. Det finns olika PWM-tekniker.
Single Pulse Width Modulation (SPWM)
För varje halvcykel finns det bara en puls tillgänglig för att styra tekniken. Kvadratvågsignalen kommer att vara referens och en triangulär våg är bäraren. Portpulsen som genereras kommer att vara resultatet av jämförelsen mellan bäraren och referenssignalerna. Högre övertoner är den största nackdelen med denna teknik.
Enkel pulsbreddsmodulering
Multipel pulsbreddsmodulation (MPWM)
MPWM-teknik används för att övervinna nackdelen med SPWM. Istället för en enda puls används flera pulser för varje halvcykel av spänningen vid utgången. Frekvensen vid utgången styrs av att styra bärarens frekvens.
Flera pulsbreddsmodulering
Sinusformad pulsbreddsmodulering
I denna typ av PWM-teknik används istället för en fyrkantig våg en sinusvåg som referens och bäraren kommer att vara en triangulär våg. Sinusvågen kommer att vara utgången och dess RMS-värde för spänning styrs av moduleringsindexet.
Sinusformad pulsbreddsmodulering
Modifierad sinusformad pulsbreddsmodulering
Bärvågen appliceras för det första och det sista sextio gradersintervallet per varje halvcykel. Denna modifiering införs för att förbättra de harmoniska egenskaperna. Det minskar förlusten på grund av växling och ökar den grundläggande komponenten.
Modifierad sinusformad pulsbreddsmodulering
Applikationer
Vanligtvis används PWM-växelriktare i växelströmsdrivenheter där frekvensomriktarens hastighet är beroende av variationen i frekvensen för den applicerade spänningen. För det mesta kan kretsarna i kraftelektronik styras med hjälp av PWM-signaler. Att generera signaler i analog form från digitala enheter som mikrokontroller är PWM-tekniken fördelaktig. Vidare finns det olika applikationer där PWM-teknik används i olika kretsar.
Således handlar det här om en översikt av PWM-inverter, typer, arbete och deras applikationer. Kan du beskriva hur PWM-teknik används i telekommunikation?
