Siguran sam da ste se često pitali kako postići ispravan način optimizacije i izračuna modificiranog kvadratnog vala tako da je proizveo gotovo identičnu replikaciju sinusnog vala kada se koristi u pretvaraču.
Izračuni raspravljeni u ovom članku pomoći će vam naučiti tehniku pomoću koje bi se modificirani krug kvadratnih valova mogao pretvoriti u ekvivalent sinusnog vala. Naučimo postupke.
Prvi je kriterij da se to postigne podudaranje efektivne vrijednosti modificiranog kvadrata sa sinusnim valom na način da rezultat što više replicira sinusni valni oblik.
Što je RMS (srednji kvadrat)
Znamo da se efektivni efektivni efekt napona sinusoidnog valnog oblika u našem domu određuje rješavanjem sljedećeg odnosa:
V vrh = √2 V efektivno
Gdje je V vrh je maksimalna granica ili vršna granica ciklusa sinusnog oblika, dok je srednja veličina svakog ciklusa valnog oblika prikazana kao V efektivno
The √2 u formuli nam pomaže pronaći Srednja vrijednost ili neto vrijednost izmjeničnog ciklusa koji svoj napon eksponencijalno mijenja s vremenom. Budući da vrijednost sinusnog napona varira s vremenom i ovisi o vremenu, ne može se izračunati primjenom osnovne prosječne formule, već ovisimo o gornjoj formuli.
Alternativno, AC efektivni efekt mogao bi se shvatiti kao ekvivalent onoj vrijednosti istosmjerne struje (DC) koja proizvodi identično prosječno rasipanje snage kada je povezana preko otpornog opterećenja.
U redu, tako da sada znamo formulu za izračunavanje efektivne efektivnosti sinusnog vala u odnosu na njegovu vršnu vrijednost napona.
To se može primijeniti za procjenu vrha i RMS-a i za naš dom 50 Hz AC. Rješavanjem ovog problema dobili smo RMS kao 220 V, a maksimum od 310 V za sve mrežne sustave na bazi 220 V.
Izračunavanje modificiranog kvadratnog vala RMS i vrha
Sada da vidimo kako bi se taj odnos mogao primijeniti u modificiranim pretvaračima kvadratnog vala za postavljanje pravih ciklusa valnog oblika za sustav od 220 V, što bi odgovaralo sinusoidnom ekvivalentu od 220 V izmjenične struje.
Već znamo da je AC efektivna vrijednost jednaka prosječnoj snazi istosmjernog valnog oblika. Što nam daje ovaj jednostavan izraz:
V vrh = V efektivno
Ali također želimo da vrh kvadratnog vala bude na 310 V, pa se čini da gornja jednadžba neće biti dobra i ne može se koristiti u tu svrhu.
Kriterij je maksimum 310 V, kao i RMS ili prosječna vrijednost 220 V za svaki ciklus kvadratnih valova.
Da bismo to ispravno riješili, uzimamo pomoć vremena UKLJUČIVANJA / ISKLJUČIVANJA kvadratnih valova ili postotka radnog ciklusa kako je objašnjeno u nastavku:
Svaki poluciklus valovnog oblika 50 Hz ima vremensko trajanje od 10 milisekundi (ms).
Modificirani poluvalni ciklus u najsirovijem obliku mora izgledati kao što je prikazano na sljedećoj slici:
Možemo vidjeti da svaki ciklus započinje nulom ili praznim razmakom, zatim puca do 310V vršnog impulsa i opet završava s 0V razmakom, a zatim se postupak ponavlja za ostalih pola ciklusa.
Da bismo postigli potrebni efektivni efektivni efekt od 220 V, moramo izračunati i optimizirati vršne i nulti odsjeke ili ON / OFF razdoblja ciklusa tako da prosječna vrijednost stvara potrebnih 220 V.
Siva crta predstavlja razdoblje od 50% ciklusa, odnosno 10 ms.
Sada moramo saznati proporcije vremena UKLJUČIVANJA / ISKLJUČENJA koje će u prosjeku proizvesti 220V. To radimo na ovaj način:
220/310 x 100 = približno 71%
To pokazuje da bi vrh od 310 V u gore modificiranom ciklusu trebao zauzimati 71% razdoblja od 10 ms, dok bi dvije nulte praznine trebale biti kombinirane po 29%, odnosno 14,5%.
Prema tome, u duljini od 10 ms, prvi nulti presjek trebao bi biti 1,4 ms, zatim vrh od 310 V tijekom 7 ms, i na kraju posljednji razmak od nula od dodatnih 1,4 ms.
Jednom kad se to postigne, možemo očekivati da izlaz iz pretvarača proizvodi razumno dobru replikaciju sinusnog oblika.
Unatoč svemu ovome, mogli biste ustanoviti da izlaz nije baš idealna replikacija sinusnog vala, jer je raspravljeni modificirani kvadratni val u svom najosnovnijem obliku ili sirovi tip. Ako želimo da se izlaz maksimalno precizno podudara sa sinusnim valom, onda moramo ići na SPWM pristup .
Nadam se da vas je gornja rasprava možda prosvijetlila u vezi s tim kako izračunati i optimizirati modificirani kvadrat za repliciranje sinevalnog izlaza.
Radi praktične provjere, čitatelji mogu pokušati primijeniti gore navedenu tehniku na ovo jednostavni modificirani sklop pretvarača.
Evo još jednog klasični primjer optimiziranog modificiranog valnog oblika za dobivanje dobrog sinusnog vala na sekundaru transformatora.
Prethodno: Što je beta (β) u BJT-ima Dalje: Krug simulatora glasnog pištolja
