PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE

PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE
Wprowadzenie
Podstawowe pojęcia
Przekształtniki z obciążeniem rezonansowym
Impulsowe przekształtniki rezonansowe
Przekształtniki przełączane w zerze napięcia
Przeksztaltniki przełaczane w zerze prądu
Zalety, zastosowania
SZ_EN_w7
1
Wprowadzenie – jedno ramię przekształtnika
W przekształnikach impulsowych („twardo przełączanych” ) przełączanie
odbywa się przy dużym napięciu i dużym prądzie – to powoduje straty)
Idea przekształtników rezonansowych ”miękko przełącznych” polega na tym,
aby przełaczanie odbywało się gdy napięcie jest bliskie zeru (ZVS- zero-voltageswitching) lub gdy prąd jest bliski zeru (ZCS-zero-current-switching)
SZ_EN_w7
2
Przebiegi przy „twardym” przełączaniu
SZ_EN_w7
3
Układy odciążające dla zmniejszania strat
SZ_EN_w7
4
Trajektoria „miękkiego” przełaczania
SZ_EN_w7
5
Nietłumiony obwód rezonansowy
(warunki początkowe są niezerowe)
SZ_EN_w7
6
Obwód rezonansu szeregowego z równoległym obciążeniem
(warunki początkowe są niezerowe)
SZ_EN_w7
7
Impedancja obwodu rezonasu szeregowego
Impedancja jest pojemnościowa poniżej częstotliwości rezonansu
SZ_EN_w7
8
Nietłumiony obwód rezonansu równoległego
Wzbudzany jest źródłem prądowym
SZ_EN_w7
9
Impedancja obwodu z rezonansem równoległym
Impedancja jest indukcyjna poniżej częstotliwości rezonansowej
SZ_EN_w7
10
Obwód rezonznsowy – ćwiczenie iPES
SZ_EN_w7
11
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR)
SZ_EN_w7
12
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR) - przebiegi
Częstotliwość przełaczeń niższa niż połowa częstotliwości rezonansowej
SZ_EN_w7
13
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR) – przebiegi c.d.
Częstotliwość przełaczeń większa niż połowa częstotliwości
rezonansowej
SZ_EN_w7
14
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR) – przebiegi c.d.
Częstotliwość przełaczeń większa niż częstotliwość rezonansowa
SZ_EN_w7
15
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR) - charakterystyki
Prąd wyjściowy w funkcji częstotliwosci pracy, dla różnych wartości
napięcia wyjściowego
SZ_EN_w7
16
Przekształtnik dc/dc z szeregowym rezonansem po stronie
obciążenia (SLR) - sterowanie
Częstotliwość pracy musi być zmieniana aby zmienić napięcie wyjściowe
SZ_EN_w7
17
Przekształtnik dc/dc z rónoległym rezonansem po stronie
obciążenia (PLR) - schemat
SZ_EN_w7
18
Przekształtnik dc/dc z rónoległym rezonansem po stronie
obciążenia (PLR) - przebiegi
Prąd przerywany
SZ_EN_w7
19
Przekształtnik dc/dc z rónoległym rezonansem po stronie
obciążenia (PLR) – przebiegi c.d.
Prąd ciągły, częstotliwość pracy poniżej rezonanowej
SZ_EN_w7
20
Przekształtnik dc/dc z rónoległym rezonansem po stronie
obciążenia (PLR) – przebiegi c.d.
Prąd ciągły, częstotliwość pracy powyżej rezonanowej
SZ_EN_w7
21
Przekształtnik dc/dc z rónoległym rezonansem po stronie
obciążenia (PLR) – charakterystyki
Napięcie wyjściowe w funkcji częstotliwości pracy, dla różnych prądów
SZ_EN_w7
22
Przekształtnik hybrydowy dc/dc
Kombinacja rezonansu szeregowego i równoległego
SZ_EN_w7
23
Przekształtnik z rezonansem równoległym i źródłem prądowym
Prosty obwód ilustrujący pracę przy częstotliwości podstawowej
SZ_EN_w7
24
Przekształtnik z rezonansem równoległym i źródłem prądowym
Zwykłe tyrystory; zastosowanie: nagrzewanie indukcyjne
SZ_EN_w7
25
Przekształtnik klasy E
(optymalny
stan pracy)
SZ_EN_w7
26
Przekształtnik klasy E
(nieoptymalny
stan pracy)
SZ_EN_w7
27
IMPULSOWE PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE
ZCS
ZVS
ZVS/ZCS
SZ_EN_w7
28
Przekształtnik przełączany w zerze prądu (ZCS) - przykład
ZCS
SZ_EN_w7
29
Przekształtnik przełączany w zerze prądu (ZCS) - napięcie
Napięcie jest regulowane przez zmianę częstotliwości pracy
SZ_EN_w7
30
Przekształtnik przełączany w zerze napięcia (ZVS) - przykład
Liczne
ograniczenia
SZ_EN_w7
31
Przekształtnik przełączany w zerze napięcia (ZVS) -napięcie
ZVS
SZ_EN_w7
32
Pojemności wewnetrzne (pasożytnicze) tranzystora MOSFET
Te pojemności wpływają na pracę przekształtników rezonansowych
SZ_EN_w7
33
Przekształtnik ZVS z ograniczonym napięciem (CV-clamped voltage)
Prąd w dławiku musi zmieniać znak
SZ_EN_w7
34
Przekształtnik ZVS-CV w pracy falownikowej
Bardzo
duże
tętnienia
pradu
wyjściowego
SZ_EN_w7
35
3-fazowy falownik rezonansowy ZVS-CV
Bardzo duże tętnienia pradu wyjściowego
SZ_EN_w7
36
Falownik z rezonansowym obwodem pośredniczącym
Filtr pojemnościowy zastąpiono
obwodem rezonansowym
SZ_EN_w7
37
Falownik obwodem w. cz. - synteza napięcia wyjściowego
Napięcie wyjściowe jest kształtowane z półfal napięcia w.cz.
SZ_EN_w7
38
Przekształtnik ac/ac z obwodem w. cz.
SZ_EN_w7
39