• بازدید : 59 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در كاربردي كه ذكر شد در واقع يك منبع توليد كننده سيگنال AC با ولتاژ و فركانس مختلف نياز مي باشد. يك مبدل توان DC به AC مد سوئيچينگ (اينورتر) در اين نوع كاربردها استفاده مي گردد كه ورودي آن سيگنال DC و خروجي آن يك سيگنال AC مي باشد. اگر ورودي  اين اينورتر يك منبع ولتاژ DC باشد به آن اينورتر منبع ولتاژ (VSI)‌گويند و اگر ورودي آن منبع جريان DC باشد به آن اينورتر منبع جريان (CSI) مي گويند. كه CSI براي توانهاي بسيار بالا كاربرد دارد. در اينجا اينورتر مورد نظر، از نوع VSI  مي باشد.
همان طور كه در شكل ۱-۱ نشان داده شده است، اينورتر داراي دو پايه (B, A) مي باشد كه به بار تكفاز خروجي متصل گشته و آنرا تأمين مي كند. دو خازن با مقدار يكسان به صورت سري دو سر ولتاژ DC ورودي قرار گرفته است كه نقطه اشتراك آنها به زمين متصل مي باشد. كه اين اتصال باعث مي گردد كه ولتاژ دو خازن دقيقاً   گردد. يك الگوريتم سوئيچينگ شخصي را مي توان به چهار ماژول سوئيچ T1 ، T2، T3 و T4 جهت كنترل اينورتر براي ايجاد يك سيگنال سينوسي با فركانس و دامنه مورد نظر اعمال نمود. در ميان اشكال مختلف سوئيچينگ عملي، روش PWM (Pulse With Modulation) . بطور كلاسيك و وسيعتر بكار مي رود كه در اين مورد در بخشهاي بعد توضيح داده خواهد شد.
مدولاسيون پهناي پالس (PWM) ‍:
تكنيك مدولاسيون پهناي باند (PWM)، يك روش موثر براي كنترل فركانس و دامنه ولتاژ خروجي منحني باشد. شكلهاي كنترلي PWM مختلف كه در اينجا بررسي مي گردد اصولاً به دو دسته تقسيم مي گردد، يكي PWM بر اساس حامل مي باشد و ديگري PWM فضاي برداري مي باشد كه PWM فضاي برداري براي سه فاز مورد استفاده است كه مورد بحث اين پروژه نيست. در اينجا PWM بر اساس حامل براي دستگاههاي تكفاز مورد بررسي قرار      مي گيرد. شكل ۲-۱ يك شماي كلي از مدولاسيون PWM مي باشد:


(شکل ۲-۱)
جهت توليد يك ولتاژ سينوسي در فركانس مشخص مثلاً  f1، يك سيگنال كنترل سينوسي Vcontrol در فركانس مورد نظر (f1) با يك موج مثلثي (Vcarrier) مقايسه مي گردد شكل ۲-۱٫ در هر نقطه مشترك، يك گذر در شكل موج PWM با توجه به شكل ۲-۱ ظاهر مي گردد. وقتي Vcontro1 بزرگتر از Vcarrier باشد خروجي PWM مثبت مي شود و و قتي كوچكتر از Vcarrier باشد شكل موج PWM منفي خواهد شد. فركانس ولتاژ حامل (Vcarrier) در واقع فركانس سوئيچ (fs) اينورتر را بيان مي كند. (fs)، انديس مدولاسيون را براي اين سيستم داريم:
 
كه در اين رابطه Vcontro1 در ماكزيمم دامنه سيگنال كنترلي قرار مي گيرد، در حاليكه Vtri‌مقدار ماكزيمم سيگنال و مثلثي (حامل) مي باشد. همچنين نرخ مدولاسيون فركانسي بصورت زير تعريف مي گردد:
mf در واقع نرخ بين فركانس حامل و سوئيچينگ مي باشد؛ جزء اصلي ولتاژ خروجي (Vout)  نيم پل، داراي مشخصه معادله زير و منطقه مدولاسيون خطي مي باشد.
Vout=mi.Vd       mi≤۱٫۰
اين معادله نشان مي دهد كه نتيجه مورد نظر كه دامنه مي باشد بطور خطي با انديس مدولاسيون نسبت مستقيم دارد. مقدار mi از صفر تا ۱ را مي توان بعنوان محدودة كنترل خطي سيگنال حامل سينوسي PWM در خروجي تعريف كرد.
اشكال مختلف روش سوئيچينگ PWM :
تا به حال با مفاهيم مبدل توان DC به AC و مدولاسيون PWM آشنا شديم. در كاربردهاي تكفاز آنچه بطور خاص مورد نظر مي باشد ولتاژ خروجي است كه به بار منتقل مي شود. همانطور كه قبلا ديده شد، ولتاژ خروجي، اختلاف بين دو پايه A و B از پل ترانزيستوري    مي باشد. نكته ديگري كه مد نظر است مقدار THD (Total Harmonic Disturtion)   مي باشد كه بايد تا حدامكان مقدار كمي داشته باشد.
مدولاسيون PWm دو قطبي :
سوئيچينگ PWM دو قطبي در واقع يك شماي سوئيچينگ كلاسيك مي باشد كه براي اينورتر تكفاز بكار مي رود. جفت ترانزيستور (T4, T1) و (T3, T2) در شكل ۱-۱ روي لنگه هاي مختلف پل بطور همزمان روشن و خاموش مي گردند. ولتاژ خروجي در اين حالت بصورت دو قطبي (مثبت و منفي) مي گردد چون هيچ حالت صفري در آن وجود ندارد.شكل موج خروجي برابر ولتاژ نقطه VAO در شكل ۱-۱ مي باشد با اين تفاوت كه دامنه آن دو برابر مي باشد. اصول يك PWM دو قطبي را مي توان در معادله  زير خلاصه كرد:

عتیقه زیرخاکی گنج