Mivel a technológiai eszközök találmánya és használata egyre növekszik, szükségünk van rá elektromosság is növekszik. A folyamatos villamos energia igényének kielégítésére különféle módszereket és rendszereket vezetnek be. Az általunk használt kütyük és eszközök közül néhányat az áramellátás biztosít AC áram míg egyesek egyenáramúak. A működéshez nem minden eszközre van szükség azonos energiára. De a háztartásoknak a fő áramellátáson keresztül adott áram váltakozó áramú és állandó, kb. Ezután az egyenárammal működő eszközök működtetéséhez néhány konverterre van szükség. A 240 V-os tápellátásból csak kis szükséges energiafogyasztáshoz más típusú áramkörre van szükség, nevezetesen Chopper áramkörre.
Mi az a Chopper áramkör?
A szaggató áramkörök néven ismertek DC-DC átalakítók . Az AC áramkör transzformátoraihoz hasonlóan a szaggatókat használják az egyenáram növelésére és csökkentésére. Megváltoztatják a fix egyenáramot változó egyenárammá. Ezek segítségével az eszközökhöz táplált egyenáram a kívánt mennyiségre állítható.
Chopper áramkör
Működés elve
A szaggató működésének elve az alábbi kapcsolási rajz alapján érthető meg. Az áramkör a félvezető dióda , ellenállás és terhelés. Minden típusú aprító áramkör esetében a kimeneti feszültség értékét az áramkörben használt kapcsolók időszakos zárásával és nyitásával lehet szabályozni.
A szaggató egy ON / OFF kapcsolónak tekinthető, amely gyorsan csatlakoztathatja vagy leválaszthatja a forrást a kapcsolat betöltéséhez. Folyamatos egyenáramot kapnak a szecskázó forrásaként, amikor Vs és aprított egyenáramot kapunk a terhelésen V0-ként.
Kimeneti feszültség és áram hullámformák
Fent találhatók a szaggató áramkör kimeneti feszültsége és áramának hullámformái. A feszültség hullámformájából látható, hogy a TTOVÁBBa V0 terhelési feszültség megegyezik a Vs forrásfeszültséggel. De amikor a T intervallumKIbekövetkezik, az egyenfeszültség nullára csökken, így a terhelés rövidzárlattá válik.
Kimeneti feszültség és áram hullámformák
A jelenlegi hullámalakban látható, hogy a T intervallum alattTOVÁBBa terhelési áram a maximális értékre emelkedik. A T intervallum alattKI, a terhelési áram lebomlik. A TKIha a szecskázó ki van kapcsolva, akkor a terhelési feszültség nulla lesz. De a terhelési áram az FD diódán keresztül áramlik, ami rövidzárlattá teszi a terhelést.
Így az aprított egyenfeszültség a terhelésnél keletkezik. Az aktuális hullámforma folyamatos, amely T közben emelkedikTOVÁBBállapota és bomlása T alattKIállapot.
A Chopper osztályozása
Működési elvük és a forrásfeszültség-aprító típusa alapján különböző típusúak. A chopper fő osztályozása a DC chopper és az AC Link chopper. A kommutációs folyamat alapján természetes kommutált aprító és kényszerített kommutált szecskázó kategóriába sorolják őket.
A kényszerű kommutált aprítót tovább osztályozzák a Jones aprító, a Morgan chopper kategóriába. A kimeneti feszültségértékek alapján a szaggatókat besorolják a szaggatóval lefelé, a felfelé és fel / le. A kapcsolási időnél bekövetkezett áramveszteség alapján a szaggatókat kemény kapcsolású és lágy kapcsolású kategóriákba sorolják.
1). AC Link Chopper
A chopper ezen osztályozásában a feszültség inverziója történik. Itt az egyenfeszültséget váltóárammá alakítják egy inverter segítségével. Most ezt a váltóáramot egy átmenő vagy egy fokozatú transzformátoron vezetik át. A transzformátorok kimenetét egy egyenirányító ismét egyenárammá alakítja. Az AC linkes aprítók nagyon terjedelmesek és nagy helyet foglalnak el.
2). DC aprító
DC szaggató működik DC feszültség . Feszültségnövelő és -transzformátorokként működnek egyenfeszültségen. Az állandó állandó egyenfeszültséget típusuk alapján magasabb vagy alacsonyabb értékre alakíthatják.
A DC szecskázók hatékonyabbak, gyorsabbak és optimalizáltabbak. Ezek beépíthetők elektronikus chipekre. Sima irányítást biztosítanak az egyenfeszültség felett.
Különböző típusú aprító áramkörök
A szecskázók kategorizálásának fő eleme a szaggató áramkörben használt félvezető. Ennek a félvezetőnek a pozícionálása alapján a szaggatókat a négy kvadráns feltétel bármelyikében működtetni lehet. A működési négyzettől függően a szaggatókat A, B, C, D és E típusokba sorolják
- Az A típusú aprító az első negyedben működik. Ebben a szecskázóban a feszültség és az áram egyaránt pozitív, és ugyanabba az irányba áramlik. Teljesítmény a forrástól a terhelésig, és az átlagos kimeneti feszültség kisebb, mint a bemeneti egyenfeszültség.
- A B típusú aprító a második negyedben működik. Itt a terhelési feszültség pozitív, az áram pedig negatív. A teljesítmény terheléstől a forrásig áramlik. Ezt a szaggatót fokozatos aprítónak is nevezik.
- A C típusú aprító az A és B típusú aprítók párhuzamos összekapcsolásával jön létre.
- A D típusú aprító a két kvadráns B típusú aprító, az E típusú aprító a negyedik gradiens aprító.
Step Up Chopper
A fokozatos szaggató fokozatmentes transzformátorként működik egyenárammal. Ezt a szaggatót akkor használják, ha a kimeneti egyenfeszültséget magasabbra kell tenni, mint a bemeneti feszültséget.
A fokozatos aprító működési elve a fenti ábrán magyarázható. Az áramkörben egy nagy induktivitás L sorosan csatlakozik a tápfeszültséghez. Kondenzátor fenntartja a terhelés folyamatos kimeneti feszültségét. A dióda megakadályozza az áram áramlását a terhelés és a forrás között.
Fokozza Choppert
Amikor a szecskázó BE van kapcsolva, a terhelésre VS tápfeszültséget kell alkalmazni. V0 = VS és az induktor elkezdi tárolni az energiát. Ebben a helyzetben a terhelési áram Imin-ről Imax-ra emelkedik.
A szecskázó kikapcsolt állapotában a tápfeszültség az L - D - Terhelés - VS útvonalat veszi fel. Ebben az időszakban az induktor a D diódán keresztül a tárolt e.m.f-t üríti a terhelésre. Így a teljes feszültség a terhelésen V0 = VS + Ldi / dt, amely nagyobb, mint a bemeneti feszültség. A jelenlegi változások Imax-ról Imin-re.
Fokozza a Chopper Current hullámformáját
Fokozza a Chopper-egyenleteket
A Step -up chopper Boost aprító néven is ismert. A fokozatos aprítók alkalmazásai közé tartozik az akkumulátor töltése és feszültségnövelő.
A Chopper alkalmazásai
A DC-DC átalakítókat számos alkalmazásra alkalmazzák, például
- Kapcsolott üzemmódú tápegység Rendszer.
- egyenáramú motorokban, mint fordulatszám-szabályozók.
- DC feszültségfokozók.
- Akkumulátortöltők.
- Vasúti rendszerek.
- Elektromos autók stb.
A szaggatókat a jelfeldolgozó rendszerekben is használják. A szaggatógépekben a kimeneti feszültség sokféle technikával szabályozható, például impulzusszélesség modulációval, frekvenciamodulációval, változó frekvenciával, változtatható impulzusszélességgel, CLC vezérléssel stb. chopper áramkör a jelfeldolgozásban?
