Cù l'avanzamentu cuntinuu di a scienza è a tecnulugia, tecnulugia inverter hà sviluppatu più extensively. A ricerca nantu à l'alimentazione di l'inverter hà ancu sviluppatu più. Attualmente, in più di inverter di freccia di putenza, l'inverter d'alta frequenza anu ancu cuminciatu à occupà u mercatu di sviluppu di l'alimentatori di l'inverter è sò previsti per rimpiazzà l'inverter di frequenza di l'energia.. Ancu s'è inverters high-frequency custituiscenu per i difetti di inverters di frequenza di putenza cum'è grande taglia, freccia bassa, è bassa efficienza, ùn ponu ancu rimpiazzà cumplettamente u rolu di l'inverter di frequenza di putenza. Comparatu cù inverter d'alta freccia, inverters di frequenza di putenza hannu i so vantaghji unichi. Un schema di cuncepimentu di l'alimentazione di l'inverter indipendente basatu annantu à un trasformatore di frequenza di putenza hè prupostu quì.
1. Disegnu di struttura di alimentazione inverter
Figura 1 hè un schema di bloccu di un inverter power supply basatu annantu à a modulazione di larghezza di l'impulsu (Pwm) tecnulugia. U circuitu tutale selezziunate l'input DC di bassa tensione è l'invierte à a tensione AC attraversu u circuitu inverter full-bridge.. Hè aumentatu à u valore di piccu nominale da u circuitu di spinta di frequenza di putenza, è tandu a tensione AC chì risponde à i bisogni hè uscita da u circuitu di filtru. In generale, hè necessariu di uscita 220V / 50Hz AC.
2. Disegnu di circuitu hardware di l'alimentazione di l'inverter
2.1 tecnulugia PWM
A basa teorica di a tecnulugia di cuntrollu PWM hè u teorema di l'impulsu. L'onda sinusoidale hè aduprata cum'è l'onda di modulazione per applicà una onda di modulazione di larghezza di impulsu bipolari (SPWM) cù a listessa ampiezza di output di u trasportatore è a larghezza di l'impulsu cambia secondu l'onda sinusoidale. Stu signalu d'onda quadrata hè aghjuntu à l'inversu U tubu di putenza di l'inverter di ponte variabile hè cuntrullatu per accende è spegne, è infine una forma d'onda di output AC vicinu à l'ideale hè ottenuta. Sta tecnulugia rende u circuitu hardware simplice è migliurà l'efficienza di a forma d'onda di output. Figura 2 hè u schema di cablaggio è a forma d'onda SPWM chì utilizanu u dispositivu U3988 per cuntrullà u ponte inverter. 0UTA è 0UTB sò i pin di output di a sequenza di impulsi SPWM di l'onda sinusoidale. I segnali emessi da sti dui pin generalmente anu bisognu à passà per u circuitu di cuntrollu mortu prima di esse mandati à l'inverter.. Cambia ponte.
2.2 U rolu di u trasformatore di frequenza di putenza in u circuitu inverter
L'input di l'alimentazione di l'inverter di frequenza di l'energia hè generalmente DC di bassa tensione, chì usa un circuitu d'inverter full-bridge per cuntrullà a tensione AC di output affettendu a frequenza di commutazione di u tubu di l'effettu di campu. U valore piccu à piccu di a tensione AC d'onda sinusoidale di output 220V hè 620V, mentre chì a tensione di ingressu rettificata di l'alimentazione generale di l'inverter hè 310V. Per chì l'inverter produca a tensione AC a onda sinusoidale 220V senza distorsioni, a tensione DC in fronte di l'inverter deve esse 680 ~ 870 V. Perchè a tensione di input generale di l'inverter hè assai più chjuca di stu valore, un trasformatore di output deve esse aghjuntu per aumentà a tensione di output di l'inverter sopra u valore di punta nominale prima di pudè esse usatu, cum'è mostra in a figura 3.
Stu circuitu adopta una struttura di circuitu di cunversione full-bridge. L'output di stu cunvertitore ùn hè micca un filu vivu è un filu neutru, ma dui fili vivi. Tuttavia, un filu neutru hè generalmente necessariu quandu cunnette à una carica. Se ùn ci hè micca un trasformatore di isolamentu di output è u filu live hè rigidamente cunnessu à u filu neutru, l'alimentazione di l'inverter ùn funziona micca bè. Figura 4 mostra a direzzione di u flussu di corrente durante a mezza onda positiva di u trasformatore senza output.
Pò esse vistu da a figura 4 chì per via di l'accessu di a linea neutra, u currenti di carica ùn passa à traversu u tubu rectifier è u tubu putenza inverter dopu à passà à traversu a carica, ma torna direttamente à u terminal d'ingressu di linea neutra di a rete. In stu casu, Figura U tubu di putenza di u rettificatore è di l'inverter in a scatula punteata media ùn funziona micca. Sicondu u prucessu di travagliu normale, u currenti di carica duveria scorri à traversu u tubu di rettificatore è u tubu di putenza inverter di i dui circuiti di ponte. Figura 5 mostra a direzzione di u flussu attuale quandu ci hè una meza onda positiva di u trasformatore di output. Quandu l'estremità di l'output hè cunnessu à un transformatore di isolamentu, u secundariu (fine input di carica) di u transformatore pò esse culligatu à a linea neutra di u putere di rete, cusì furmendu un sistema di supply supply affidabile. Pò esse vistu chì u trasformatore di output d'isolazione hè un cumpunente impurtante di u circuitu di ponte inverter, rende u circuitu inverter affidabile è stabile.
2.3 Circuitu di prutezzione
U3988 hà una tensione di riferimentu integrata per a prutezzione di sottotensione è a prutezzione di surriscaldamentu. Hè solu bisognu di dividisce a tensione attraversu resistori. Quandu a tensione hè più bassu di a tensione di riferimentu, U3988 serà chjusu per fermà l'emissione di impulsi. In più, in quantu à a prutezzione attuale, secondu a corrente di carica, ci sò funzioni di prutezzione di trè fasi: prutezzione rapida, brevi ritardu è longu ritardu.
3. Mancanze di u circuitu di putenza inverter
U transformatore di isolamentu hè cunnessu cù u scopu di trasfurmà a tensione è isolà a linea neutra, è ùn hà micca a funzione di isolà l'interferenza è a mutazione di carica buffering. Ci hè una capa insulating trà u primariu è secundariu di u transformatore. Formanu un condensatore C cù una certa capacità. A reattanza capacitiva di u condensatore hè inversamente proporzionale à a frequenza, hè:
In a formula, Xc hè a reattanza capacitiva di a capacità distribuita equivalente trà i transformatori primari è secundarii, in Ω. f hè a frequenza di u signale di interferenza, in Hz. C hè a capacità distribuita equivalente trà u primariu è secundariu di u trasformatore, in F.
Pò esse vistu da l'equazioni (1) chì u più altu a frequenza, più chjuca hè a reattanza capacitiva, hè, più altu hè a freccia di u signale di interferenza, u più faciule hè per u percorsu capacitivu per passà. Siccomu a frequenza di i signali di interferenza generale hè assai alta, ponu esse guidati direttamente à traversu u transformatore per interferiscenu cù a carica. Se l'interferenza di frequenza più bassa vene, cambierà a carica di interferenza in proporzione à u rapportu di trasfurmazioni di u trasformatore. Dapoi u transformatore ùn hà micca una funzione anti-interferenza, I filtri di input è output sò generalmente aghjuntu à l'estremità di input è output di u ponte inverter.
A causa di a cunnessione di u transformatore di isolamentu, i dispusitivi di bassa frequenza, cum'è induttori è condensatori, seranu cunnessi, chì ùn solu aumenta a dimensione di u circuitu stessu, ma ancu aumenta u cunsumu di energia di u circuitu è ​​riduce l'efficienza di output di u circuitu.. Cù u sviluppu graduali di i dispusitivi high-frequency è low-price cum'è trasformatori ilittronica, u costu di pruduzzione di trasformatori di frequenza di putenza hè aumentatu relativamente, è u costu di pruduzzione di circuiti cuncepiti per stu sistema hè ancu aumentatu in cunseguenza.
4 Cunclusioni
Per mezu di l'analisi sopra, a struttura di u circuitu è ​​e caratteristiche di l'alimentazione di l'inverter di freccia di a putenza sò presentate in modu cumpletu. Stu circuitu cuncepitu combina e funzioni avanzate di i dispositi digitali è a funzione d'isolamentu di u trasformatore di frequenza di putenza per ottene u scopu di cuncepimentu di circuitu simplice è affidabile..