العاكس عبارة عن جهاز كهربائي يحول مصدر دخل التيار المستمر إلى جهد متماثل متناغم من الحجم القياسي والتردد في جانب الإخراج. ويسمى أيضا باسم DC لتحويل التيار المتردد . يمكن تمثيل المدخلات والمخرجات المثالية للعاكس إما في أشكال موجة جيبية وغير جيبية. إذا كان مصدر الإدخال للعاكس هو مصدر جهد ، فيُقال إن العاكس يسمى عاكس مصدر الجهد (VSI) وإذا كان مصدر الإدخال للعاكس هو مصدر حالي ، فإنه يُسمى عاكس المصدر الحالي (CSI) . يتم تصنيف العواكس إلى نوعين حسب نوع الحمولة المستخدمة ، أي على مرحلة واحدة العاكسون والمحولات ثلاثية الطور. يتم تصنيف العواكس أحادية الطور إلى نوعين من العاكس نصف الجسر وعاكس الجسر الكامل. تشرح هذه المقالة البناء التفصيلي وعمل عاكس كامل الجسر.
ما هو عاكس الجسر الكامل أحادي الطور؟
تعريف: إن العاكس أحادي الطور ذو الجسر الكامل هو جهاز تبديل يولد جهد خرج تيار متردد بموجة مربعة عند تطبيق إدخال التيار المباشر عن طريق ضبط مفتاح التشغيل وإيقاف التشغيل بناءً على تسلسل التبديل المناسب ، حيث يكون جهد الخرج الناتج من النموذج + Vdc أو -Vdc أو 0.
تصنيف العواكس
العواكس تصنف إلى 5 أنواع هم
حسب خصائص الإخراج
- العاكس موجة مربعة
- لها موجة العاكس
- تعديل موجة جيبية العاكس.
حسب مصدر العاكس
- العاكس المصدر الحالي
- العاكس مصدر الجهد
حسب نوع الحمولة
- عاكس نصف جسر
- محول جسر كامل
محولات ثلاثية الطور
- وضع 180 درجة
- وضع 120 درجة
حسب تقنية PWM المختلفة
- بسيط تعديل عرض النبضة (SPWM)
- تعديل عرض النبضات المتعددة (MPWM)
- تعديل عرض النبض الجيبي (SPWM)
- تعديل عرض النبضة الجيبية المعدلة (MSPWM)
حسب عدد مستويات الإنتاج.
- محولات عادية 2 المستوى
- متعدد المستويات العاكس.
بناء
بناء عاكس الجسر الكامل ، يتكون من 4 قواطع حيث تتكون كل مروحية من زوج من الترانزستور أو الثايرستور و الصمام الثنائي ، زوج متصل معًا
- T1 و D1 متصلان بالتوازي ،
- T4 و D2 متصلان بالتوازي ،
- T3 و D3 متصلان بالتوازي ، و
- T2 و D4 متصلان بالتوازي.
يتم توصيل الحمل V0 بين زوج المروحيات عند 'AB' ويتم توصيل المحطات الطرفية لـ T1 و T4 بمصدر الجهد VDC كما هو موضح أدناه.
رسم تخطيطي لدائرة العاكس أحادي الطور لجسر كامل
يمكن تمثيل دائرة مكافئة في شكل مفتاح كما هو موضح أدناه
معادلة تيار الصمام الثنائي
عمل عاكس جسر كامل أحادي الطور
عمل جسر كامل أحادي الطور باستخدام تحميل RLC يمكن شرح العاكس باستخدام السيناريوهات التالية
التخميد الزائد ونقص التخميد
من الرسم البياني عند 0 إلى T / 2 إذا طبقنا إثارة DC على تحميل RLC. يتم الحصول على تيار الحمل الناتج في شكل موجة جيبية. نظرًا لاستخدام حمولة RLC ، يتم تمثيل مفاعلة حمل RLC في حالتين هما XL و XC
كود 1: إذا كان XL> XC ، فإنه يعمل مثل الحمل المتأخر ويقال إنه يسمى نظامًا مفرط التخميد و
الشرط 2: إذا كان XL شكل موجة عاكس جسر كامل زاوية التوصيل لكل منهما تحول ويمكن تحديد كل صمام ثنائي باستخدام شكل الموجة V0 و I0. حالة 1: من φ إلى π ، V0> 0 و I0> 0 ثم التبديل S1 ، S2 تجري حالة 1: من 0 إلى π - φ ، V0> 0 و I0> 0 ثم التبديل S1 ، S2 تجري الحالة 2: من π - φ إلى π ، V0> 0 و I0<0 then diodes D1, D2 conducts الحالة 3: من π إلى 2 π - φ ، V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts الحالة 4: النموذج 2 π - φ إلى 2 ، V0 0 ثم الثنائيات D3 ، D4 تجري الحالة 5: قبل السلوك φ إلى 0 و D3 و D4. لذلك تكون زاوية التوصيل لكل صمام ثنائي 'فاي' وزاوية التوصيل لكل منهما الثايرستور أو الترانزستور 'Π - φ'. يمكن ملاحظة حالة الاستبدال الذاتي في حالة الحمل الرائدة من الرسم البياني ، يمكننا أن نلاحظ أن 'إلى π - φ' ، S1 و S2 تجري وبعد 'π - φ' ، D1 ، D2 ، في هذه المرحلة ، انخفض الجهد الأمامي عبر D1 و D2 هو 1 فولت. حيث يواجه S1 و S2 جهدًا سلبيًا بعد 'π - φ' وهكذا يتم إيقاف تشغيل S1 و S2. ومن ثم فإن التخفيف الذاتي ممكن في هذه الحالة. شكل موجة عاكس جسر كامل يمكن ملاحظة حالة الاستبدال القسري في حالة الحمل المتأخر من الرسم البياني ، يمكننا أن نلاحظ أن 'o إلى φ' و D1 و D2 موصلين ، ومن π إلى φ و S1 و S2 موصلين وقصر الدائرة. بعد إجراء 'φ' D3 و D4 فقط إذا تم إيقاف تشغيل S1 و S2 ، ولكن لا يمكن تلبية هذا الشرط إلا بإجبار S1 و S2 على الإيقاف. ومن ثم ، فإننا نستخدم مفهوم القسري التبديل . 1). زاوية التوصيل لكل ديود هي فاي 2). زاوية التوصيل لكل ثايرستور هي π - φ . 3). لا يمكن الاستبدال الذاتي إلا في حالة حمل عامل الطاقة الرئيسي أو النظام المنخفض التخميد في وقت إيقاف تشغيل الدائرة رج= φ / ث0 .حيث w0 هو التردد الأساسي. 4). سلسلة فورييه الخامس0(ر) = ∑ن = 1،3،5أ[4 الخامسالعاصمة/ nπ] الخطيئة n w0ر 5). أنا0(ر) = ∑ن = 1،3،5أ[4 الخامسالعاصمة/ ن ل ضنl] Sin n w0ر + φن 6). الخامس01 ماكس= 4 فولتالعاصمة/ بي 7). أنا01 ماكس= 4 فولتالعاصمة/ π Z1 8). وزارة الدفاع Zن= راثنين+ (n w0L - 1 / ن ث0ج) حيث n = 1،2،3،4… .. 9). فاين= هكذا-1[( / ص] 10). عامل النزوح الأساسي Fمدافع= كوس فاي 11). معادلة تيار الصمام الثنائي الأولدويتم إعطاء شكل الموجة على النحو التالي أناD01 (متوسط)= 1 / 2π [0فايأنا01 كحد أقصىالخطيئة (w0ر - φ1)] وزن خفيف أناD01 (جذر متوسط التربيع)= [1 / 2π [∫0فايأنا01اثنينالأعلىبدوناثنين(الخامس0ر - φ1) طن من الوزن الثقيل]]1/2 معادلة تيار الصمام الثنائي 12). التبديل أو معادلة الثايرستور الحالية أناتيويتم إعطاء شكل الموجة على النحو التالي أناT01 (متوسط)= 1 / 2π [فايبيأنا01 كحد أقصىالخطيئة (w0ر - φ1)] وزن خفيف أناT01 (جذر متوسط التربيع)= [1 / 2π [∫فايبيأنا01اثنينالأعلىبدوناثنين(الخامس0ر - φ1) طن من الوزن الثقيل]]1/2 شكل موجة الثايرستور فيما يلي المزايا فيما يلي العيوب فيما يلي التطبيقات وهكذا ، العاكس هو جهاز كهربائي يقوم بتحويل مصدر دخل التيار المستمر إلى جهد تيار متردد غير متماثل من الحجم القياسي والتردد في جانب الإخراج. وفقًا لنوع الحمل ، يتم تصنيف العاكس أحادي الطور إلى نوعين ، مثل العاكس نصف الجسر وعاكس الجسر الكامل. تشرح هذه المقالة حول العاكس أحادي الطور ذو الجسر الكامل. يتكون من 4 ثايرستور و 4 ثنائيات تعمل معًا مثل المفاتيح. اعتمادًا على أوضاع التبديل ، يعمل عاكس الجسر الكامل. الميزة الرئيسية للجسر الكامل على نصف الجسر هي أن جهد الخرج هو ضعف جهد الدخل وقوة الخرج 4 مرات مقارنة بعاكس نصف الجسر.
زاوية التوصيل
في حالة الحمل المتأخر
الحالة 2: من 0 إلى φ ، V0> 0 و I0<0 then diodes D1, D2 conducts
الحالة 3: من π + φ إلى 2 π ، V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
الحالة 4: النموذج π إلى π + ، V0 0 ثم الثنائيات D3 ، D4 تجري.في حالة الحمل الرائدة
التخفيف القسري والتخفيف الذاتي
الصيغ
مزايا عاكس الجسر الكامل أحادي الطور
عيوب عاكس الجسر الكامل أحادي الطور
تطبيقات عاكس الجسر الكامل أحادي الطور
