Pretvarači s modulom širine impulsa (PWM pretvarač) zamijenili su starije verzije pretvarača i imaju širok spektar primjena. Praktično se koriste u strujnim krugovima elektronike. Pretvarači temeljeni na PWM tehnologiji posjeduju MOSFET-ovi u fazi prebacivanja izlaza. Većina pretvarači danas dostupni posjeduju ovu PWM tehnologiju i sposobni su proizvoditi izmjenični napon za različite veličine i frekvencije. U ovim vrstama pretvarača postoji više zaštitnih i upravljačkih krugova. Implementacija PWM tehnologije u pretvarače čini je prikladnom i idealnom za različita povezana opterećenja.
Što je PWM pretvarač?
Pretvarač čija funkcionalnost ovisi o modulacija širine impulsa tehnologija se naziva PWM pretvaračima. Oni su sposobni održavati izlazne napone u obliku nazivnih napona, ovisno o zemlji, bez obzira na vrstu priključenog tereta. To se može postići promjenom širine preklopne frekvencije na oscilatoru.
Dijagram kruga PWM pretvarača
Shema sklopa PWM pretvarača dana je na donjem dijagramu
Dijagram kruga PWM pretvarača
Postoje različiti sklopovi koji se koriste u PWM pretvaračima. Neki od njih navedeni su u nastavku
Krug osjetnika struje punjenja baterije
Svrha ovog kruga je osjetiti struju koja se koristi za punjenje baterije i održavati je na nazivnoj vrijednosti. Važno je izbjegavati fluktuacije kako bi se zaštitio vijek trajanja baterija.
Krug osjetnika napona baterije
Ovaj se krug koristi za osjet napona potrebnog za punjenje baterije kada se isprazni i započinje punjenje baterije nakon što se potpuno napuni.
Krug mrežnog osjetnika izmjenične struje
Ovaj krug treba osjetiti dostupnost mrežne naizmjenične struje . Ako je dostupan, pretvarač će se puniti, a ako nema mreže, pretvarač će biti u načinu rada baterije.
Krug mekog pokretanja
Koristi se za odgađanje punjenja za 8 do 10 sekundi nakon nastavka napajanja. Služi za zaštitu MOSFET-ova od jakih struja. To se također naziva kašnjenje u mreži.
Promjena kruga
Na temelju dostupnosti mreže, ovaj sklop prebacuje rad pretvarača između akumulatora i načina punjenja.
Isključi krug
Ovaj krug mora pažljivo nadgledati pretvarač i isključiti ga kad god se pojave bilo kakve abnormalnosti.
Krug upravljačkog sklopa PWM-a
Za regulaciju napona na izlazu koristi se ovaj regulator. Sklop mora izvoditi PWM operacije uključeni su u IC, a oni su prisutni u ovom krugu.
Krug za punjenje akumulatora
Ovim krugom se kontrolira postupak punjenja baterije u pretvaraču. Izlaz koji generira osjetni krug mreže i senzorski krugovi baterije su ulazi za ovaj krug.
Krug oscilatora
Ovaj je krug ugrađen u IC PWM-a. Koristi se za generiranje komutacijskih frekvencija.
Upravljački krug
Izlaz pretvarača pokreće ovaj krug na temelju komutacijskog signala generirane frekvencije. Sličan je onom u krugu pretpojačala.
Izlazni odjeljak
Ovaj izlazni odjeljak sadrži a pojačavajući transformator a koristi se za pogon tereta.
Princip rada
Projektiranje pretvarača uključuje različite topologije krugova snage i metode za nadzor napona. Najkoncentriraniji dio pretvarača je njegov valni oblik generiran na izlazu. U svrhu filtriranja koriste se induktori valnog oblika i kondenzatori. Kako bi se smanjili harmonijski izlazi niskopropusni filtri su korišteni.
Ako pretvarač posjeduje fiksnu vrijednost izlaznih frekvencija, koriste se rezonantni filtri. Za podesive frekvencije na izlazu, filtri su podešeni iznad maksimalne vrijednosti osnovne frekvencije. PWM tehnologija mijenja karakteristike kvadratnog vala. Impulsi koji se koriste za prebacivanje moduliraju se i reguliraju prije nego što se dovede na priključeno opterećenje. Kad nema potrebe za regulacijom napona, koristi se fiksna širina impulsa.
Vrste PWM pretvarača i valni oblici
Tehnika PWM-a u pretvaraču sastoji se od dva signala. Jedan signal je referentni, a drugi će biti nositelj. Puls potreban za prebacivanje načina rada pretvarača može se generirati usporedbom između ta dva signala. Postoje razne PWM tehnike.
Modulacija širine jednog pulsa (SPWM)
Za svakih pola ciklusa dostupan je samo jedan puls za kontrolu tehnike. Signal kvadratnog vala bit će referentni, a trokutasti val bit će nosilac. Stvoreni impuls vrata bit će rezultat usporedbe nosača i referentnih signala. Viši harmoniki glavni su nedostatak ove tehnike.
Modulacija širine jednog pulsa
Višestruka impulsna širina modulacije (MPWM)
MPWM tehnika koristi se za prevladavanje nedostatka SPWM-a. Umjesto jednog impulsa, koristi se više impulsa za svakih pola ciklusa napona na izlazu. Frekvencija na izlazu kontrolira se kontrolom frekvencije nosača.
Višestruka impulsna modulacija širine
Sinusoidna modulacija širine impulsa
U ovoj vrsti PWM tehnike, umjesto kvadratnog vala, sinusni val koristi se kao referenca, a nosač će biti trokutasti val. Sinusni val bit će izlazni, a njegova efektivna vrijednost napona kontrolira se modulacijskim indeksom.
Sinusoidna modulacija širine impulsa
Modificirana modulacija sinusoidalne širine impulsa
Val nosača primjenjuje se za prvi i posljednji interval od šezdeset stupnjeva u svakih pola ciklusa. Ova modifikacija uvedena je radi poboljšanja harmonskih karakteristika. Smanjuje gubitak uslijed prebacivanja i povećava temeljnu komponentu.
Modificirana modulacija sinusoidalne širine impulsa
Prijave
Najčešće se PWM pretvarači koriste u brzinskim izmjeničnim pogonima, pri čemu brzina pogona ovisi o promjeni frekvencije primijenjenog napona. Krugovima u energetskoj elektronici uglavnom se može upravljati pomoću PWM signala. Za generiranje signala u analognom obliku s digitalnih uređaja poput mikrokontroleri , PWM tehnika je korisna. Nadalje, postoje razne primjene u kojima se PWM tehnologija koristi u različitim krugovima.
Dakle, ovdje se radi o pregledu PWM pretvarača, vrstama, načinu rada i njihovoj primjeni. Možete li opisati kako se PWM tehnologija koristi u telekomunikacijama?
