Naarmate de uitvinding en het gebruik van technologische apparaten toenemen, is onze behoefte aan elektriciteit neemt ook toe. Om aan deze behoefte aan continue elektriciteit te voldoen, worden verschillende methoden en systemen geïntroduceerd. Van de gadgets en apparaten die we gebruiken, worden sommige aangedreven door AC stroom terwijl sommige van gelijkstroom zijn. Niet alle apparaten hebben dezelfde hoeveelheid stroom nodig om te werken. Maar de stroom die via de hoofdstroom aan de huishoudens wordt gegeven, is wisselstroom en heeft een vast bedrag van ongeveer 240 volt. Om apparaten te bedienen die op gelijkstroom werken, zijn enkele omvormers nodig. Om slechts een kleine vereiste hoeveelheid stroom van de 240V-voeding te gebruiken, is een ander type circuit, namelijk het choppercircuit, vereist.
Wat is een choppercircuit?
Chopper-circuits staan bekend als DC naar DC converters Net als bij de transformatoren van het wisselstroomcircuit, worden choppers gebruikt om de gelijkstroom op en af te zetten. Ze veranderen het vaste gelijkstroomvermogen in variabel gelijkstroomvermogen. Hiermee kan de DC-stroom die aan de apparaten wordt geleverd, worden aangepast aan de vereiste hoeveelheid.
Chopper Circuit
Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van de chopper kan worden begrepen uit het onderstaande schakelschema. Het circuit bestaat uit een halfgeleiderdiode , weerstand en een belasting. Voor alle typen choppercircuits wordt de waarde van de uitgangsspanning geregeld door het periodiek sluiten en openen van de schakelaars die in het circuit worden gebruikt.
De helikopter kan worden gezien als een AAN / UIT-schakelaar die snel de verbinding tussen bron en belasting kan verbinden of loskoppelen. Continue gelijkstroom wordt als bron aan de helikopter gegeven als Vs en gehakte gelijkstroom wordt over de belasting verkregen als V0.
Uitgangsspanning en stroomgolfvormen
Hierboven staan de uitgangsspanning en stroomgolfvormen van een chopper-schakeling. Uit de spanningsgolfvorm is te zien dat tijdens de periode van TAANde laadspanning V0 is gelijk aan de bronspanning Vs. Maar wanneer het interval TUIToptreedt, daalt de gelijkspanning naar nul, waardoor de belasting wordt kortgesloten.
Uitgangsspanning en stroomgolfvormen
In de huidige golfvorm is te zien dat tijdens het interval TAANde belastingsstroom stijgt tot de maximale waarde. Tijdens het interval TUIT, de laadstroom vervalt. In TUITvoorwaarde dat de helikopter is uitgeschakeld, dus de belastingsspanning wordt nul. Maar de laadstroom vloeit door de diode FD, waardoor de belasting wordt kortgesloten.
De afgesneden gelijkspanning wordt dus geproduceerd bij de belasting. De huidige golfvorm is continu en stijgt tijdens TAANstaat en vervalt tijdens TUITstaat.
Classificatie van Chopper
Op basis van hun werkingsprincipe en type bronspanningschopper zijn er verschillende typen. De belangrijkste classificatie van de chopper is DC-chopper en AC Link-chopper. Op basis van het commutatieproces worden ze geclassificeerd als een natuurlijk gecommuteerde helikopter en een gedwongen gecommuteerde helikopter.
Geforceerde gecommuteerde helikopter wordt verder geclassificeerd als Jones-helikopter, Morgan-helikopter. Op basis van de uitgangsspanningswaarden worden choppers geclassificeerd als een step-down-chopper, step-up-chopper, step-up / down-chopper. Op basis van het vermogensverlies dat is opgetreden tijdens de schakeltijd, worden choppers geclassificeerd als hard geschakeld en zacht geschakeld.
1). AC Link Chopper
Bij deze classificatie van de chopper vindt de spanningsinversie plaats. Hier wordt de DC-spanning met behulp van een omvormer omgezet in AC. Nu wordt deze AC door een step-down of step-up transformator geleid. De output van de transformatoren wordt weer omgezet in gelijkstroom door een gelijkrichter. AC-link-choppers zijn erg omvangrijk en nemen veel ruimte in beslag.
2) .DC Chopper
DC-chopper werkt aan Gelijkstroomspanning Ze werken als een step-up en step-down transformatoren op gelijkspanning. Ze kunnen de constante constante DC-spanning omzetten in een hogere of lagere waarde op basis van hun type.
DC-choppers zijn efficiëntere, snellere en geoptimaliseerde apparaten. Deze kunnen op elektronische chips worden verwerkt. Ze zorgen voor een soepele regeling van de gelijkspanning.
Verschillende soorten choppercircuits
Het belangrijkste element op basis waarvan choppers worden gecategoriseerd, is de halfgeleider die in het chopper-circuit wordt gebruikt. Op basis van de positionering van deze halfgeleider kunnen choppers worden gemaakt om te werken in elk van de vier kwadrantcondities. Afhankelijk van het bedrijfskwadrant worden choppers gecategoriseerd als Type A, B, C, D en E.
- Type A-helikopter werkt in het eerste kwadrant. In deze chopper zijn de spanning en stroom beide positief en stromen ze in dezelfde richting. Stroom van bron naar belasting en de gemiddelde uitgangsspanning is lager dan de ingangsspanning van gelijkstroom.
- Type B-helikopter werkt in het tweede kwadrant. Hier is de laadspanning positief en de stroom negatief. Kracht stroomt van belasting naar bron. Deze hakmolen staat ook wel bekend als step-up hakmolen.
- Type C-hakmolen wordt gevormd door parallelschakeling van Type A en Type B-hakselaars.
- Type D-hakmolen is de type B-hakmolen met twee kwadranten en Type E-hakmolen is de vierde gradiënthakselaar.
Step Up Chopper
Step-up chopper werkt als een step-up transformator op gelijkstroom. Deze chopper wordt gebruikt wanneer de DC-uitgangsspanning hoger moet worden gemaakt dan de ingangsspanning.
Het werkingsprincipe van een step-up chopper kan worden uitgelegd aan de hand van het bovenstaande diagram. In het circuit een groot spoel L is in serie geschakeld met de voedingsspanning. Condensator handhaaft de continue uitgangsspanning naar de belasting. De diode verhindert de stroom van belasting naar bron.
Voer Chopper in
Als de chopper AAN is, wordt voedingsspanning VS toegepast op de belasting, d.w.z.. V0 = VS en inductor begint energie op te slaan. In deze toestand stijgt de laadstroom van Imin naar Imax.
Wanneer de chopper is uitgeschakeld, neemt de voedingsspanning het pad van L - D - Load - VS. Gedurende deze periode ontlaadt de inductor de opgeslagen emf via diode D naar de belasting. Dus de totale spanning bij de belasting V0 = VS + Ldi / dt die groter is dan de ingangsspanning. Huidige veranderingen van Imax naar Imin.
Voer de huidige golfvorm van de chopper op
Voer Chopper-vergelijkingen op
Step-up chopper is ook bekend als boost-choppers. Toepassingen van de step-up choppers zijn onder meer het opladen van de batterij en als spanningsverhoger.
Toepassingen van Chopper
DC naar DC converters worden voor veel toepassingen toegepast zoals in
- Geschakelde voeding Systeem.
- in DC-motoren als snelheidsregelaars.
- DC-spanningsverhogers.
- Acculaders.
- Spoorwegsystemen.
- Elektrische auto's enz ...
Choppers worden ook gebruikt in signaalverwerkingssystemen. In choppers kan de uitgangsspanning worden geregeld met behulp van veel verschillende technieken, zoals pulsbreedtemodulatie, frequentiemodulatie, variabele frequentie, variabele pulsbreedte, CLC-regeling, enz. Welke van deze methoden zijn efficiënt gebleken voor chopper circuit in signaalverwerking?
