En kort introduktion til chopper kredsløb

Da opfindelsen og brugen af ​​teknologiske enheder stiger, er vores behov for elektricitet stiger også. For at imødekomme dette behov for kontinuerlig elektricitet introduceres forskellige metoder og systemer. Blandt de gadgets og enheder, vi bruger, er nogle drevet af AC-strøm mens nogle er jævnstrømsdrevet. Ikke alle enheder kræver den samme mængde strøm for at fungere. Men strømmen til husholdningerne gennem hovedforsyningen er vekselstrøm og med en fast mængde på ca. 240 volt. Derefter kræves nogle konvertere for at betjene enheder, der fungerer på jævnstrøm. For kun at bruge en lille krævet mængde strøm fra 240V-forsyningen kræves en anden type kredsløb, nemlig Chopper-kredsløb.

Hvad er et chopper kredsløb?

Chopper kredsløb er kendt som DC til DC konvertere . Svarende til transformatorerne i AC-kredsløbet bruges choppere til at træde op og ned DC-strømmen. De ændrer den faste jævnstrøm til variabel jævnstrøm. Ved hjælp af disse kan jævnstrøm, der leveres til enhederne, justeres til den krævede mængde.

Chopper Circuit

Driftsprincip

Princippet om betjening af chopper kan forstås fra nedenstående kredsløbsdiagram. Kredsløbet består af en halvlederdiode , modstand og en belastning. For alle typer chopper kredsløb styres udgangsspændingsværdien ved periodisk lukning og åbning af de kontakter, der bruges i kredsløbet.

Chopperen kan ses som en ON / OFF-kontakt, der hurtigt kan tilslutte eller afbryde kilden for at indlæse forbindelsen. Kontinuerlig DC gives som kilde til huggeren, da Vs og hakket DC opnås over belastningen som V0.

Udgangsspænding og strømbølgeformer

Ovenfor er udgangsspænding og strømbølgeformer fra et chopper kredsløb. Fra spændingsbølgeformen kan det ses, at i perioden T_PÅbelastningsspændingen V0 er lig med kildespændingen Vs. Men når intervallet T_AFopstår, falder DC-spændingstrinnet ned til nul, hvilket gør belastningen kortsluttet.

Udgangsspænding og strømbølgeformer

I den aktuelle bølgeform kan det ses, at i intervallet T_PÅbelastningsstrømmen stiger til den maksimale værdi. I intervallet T_AF, nedbrydes belastningsstrømmen. I T_AFtilstand chopper er slukket, så belastningsspændingen bliver nul. Men belastningsstrømmen strømmer gennem dioden FD, hvilket gør belastningen kortsluttet.

Således produceres den hakkede jævnstrømsspænding ved belastningen. Den aktuelle bølgeform er kontinuerlig, som stiger under T_PÅtilstand og henfald under T_AFstat.

Klassificering af chopper

Baseret på deres funktionsprincip og type kildespænding er helikopter af forskellige typer. Hovedklassificeringen af ​​chopper er DC-chopper og AC Link-chopper. Baseret på kommuteringsprocessen klassificeres de som en naturlig kommuteret helikopter og tvungen kommuteret helikopter.

Tvunget kommuteret chopper klassificeres yderligere som Jones chopper, Morgan chopper. Baseret på værdier for udgangsspænding er choppere klassificeret som et trin ned i chopper, step up chopper, step-up / down chopper. Baseret på det strømtab, der opstod ved skiftetid, klassificeres choppere som hårdskiftet og blødskiftet.

1). AC Link Chopper

I denne klassificering af helikopteren finder spændingsinversionen sted. Her omdannes DC-spændingen til AC ved hjælp af en inverter. Nu føres denne AC gennem en step-down eller step-up transformere. Outputtet fra transformatorerne konverteres igen til DC af en ensretter. AC-linkchoppere er meget omfangsrige og optager en stor mængde plads.

2). DC Chopper

DC chopper fungerer DC spænding . De fungerer som et trin op og ned transformere på jævnstrømsspænding. De kan konvertere den konstante konstante DC-spænding til en højere eller lavere værdi baseret på deres type.

DC-choppere er mere effektive, hurtige og optimerede enheder. Disse kan inkorporeres på elektroniske chips. De giver jævn kontrol over jævnstrømsspændingen.

Forskellige typer chopper kredsløb

Hovedelementet, der er baseret på, hvilke choppere der er kategoriseret, er den halvleder, der anvendes i chopper-kredsløbet. Baseret på placeringen af ​​denne halvleder kan choppere fås til at arbejde under en af ​​de fire kvadrantforhold. Afhængig af kvadranten af ​​operationer er choppere kategoriseret som Type A, B, C, D og E

• Type A chopper fungerer i den første kvadrant. I denne chopper er spændingen og strømmen begge positive og flyder i samme retning. Strøm fra kilde til belastning, og den gennemsnitlige udgangsspænding er mindre end indgangsspænding.
• Type B-hugger fungerer i anden kvadrant. Her er belastningsspændingen positiv, og strømmen er negativ. Kraft strømmer fra belastning til kilde. Denne chopper er også kendt som en step-up chopper.
• Type C chopper er dannet ved parallel forbindelse af Type A og Type B choppere.
• Type D chopper er den to kvadrant type B chopper og Type E chopper er den fjerde gradient chopper.

Step Up Chopper

Step-up chopper fungerer som en step-up transformer på jævnstrøm. Denne chopper bruges, når udgangsspændingen skal gøres højere end indgangsspændingen.

Arbejdsprincippet for en step-up chopper kan forklares fra ovenstående diagram. I kredsløbet en stor spole L er serieforbundet med forsyningsspændingen. Kondensator opretholder den kontinuerlige udgangsspænding til belastningen. Dioden forhindrer strømmen af ​​strøm fra belastning til kilde.

Træd Chopper op

Når huggeren er TIL, tilføres forsyningsspændingen VS til belastningen, dvs. V0 = VS og induktor begynder at lagre energi. Ved denne tilstand stiger belastningsstrømmen fra Imin til Imax.

Når chippen er slukket, tager forsyningsspændingen stien fra L - D - Belastning - VS. I denne periode udleder induktoren den lagrede e.m.f gennem diode D til belastningen. Således er den samlede spænding ved belastningen V0 = VS + Ldi / dt, der er større end indgangsspændingen. Nuværende ændringer fra Imax til Imin.

Træd Chopper Current Waveform op

Trin op Chopper ligninger

Step-up chopper er også kendt som Boost choppers. Anvendelser af step up choppere inkluderer batteriopladning og som en spændingsforstærker.

Anvendelser af Chopper

DC til DC-konvertere anvendes til mange applikationer som f.eks

• Switched Mode Strømforsyning System.
• i jævnstrømsmotorer som hastighedsregulatorer.
• DC spændings boostere.
• Batteriopladere.
• Jernbanesystemer.
• Elbiler osv ...

Choppere bruges også i signalbehandlingssystemer. I choppere kan udgangsspændingen styres ved hjælp af mange forskellige teknikker, såsom pulsbreddemodulation, frekvensmodulation, variabel frekvens, variabel pulsbredde, CLC-kontrol osv. Hvilken af ​​disse metoder findes effektive til chopper kredsløb i signalbehandling?