Điện tử công suất - Điều chế độ rộng xung

PWM là một kỹ thuật được sử dụng để giảm độ méo hài tổng thể (THD) trong dòng tải. Nó sử dụng một sóng xung ở dạng hình chữ nhật / hình vuông dẫn đến giá trị dạng sóng trung bình thay đổi f (t), sau khi độ rộng xung của nó đã được điều chế. Khoảng thời gian để điều chế được cho bởi T. Do đó, giá trị trung bình của dạng sóng được cho bởi

$$ \ bar {y} = \ frac {1} {T} \ int_ {0} ^ {T} f \ left (t \ right) dt $$

Điều chế độ rộng xung hình sin

Trong một biến tần điện áp nguồn đơn giản, các công tắc có thể được BẬT và TẮT khi cần thiết. Trong mỗi chu kỳ, công tắc được bật hoặc tắt một lần. Điều này dẫn đến một dạng sóng vuông. Tuy nhiên, nếu công tắc được bật trong một số lần, sẽ thu được cấu hình hài được cải thiện dạng sóng.

Dạng sóng PWM hình sin thu được bằng cách so sánh dạng sóng điều chế mong muốn với dạng sóng tam giác tần số cao. Bất kể điện áp của tín hiệu nhỏ hơn hay lớn hơn của dạng sóng sóng mang, điện áp đầu ra thu được của bus DC là âm hoặc dương.

Biên độ hình sin được cho là A _m và của tam giác sóng mang là A _c . Đối với PWM hình sin, chỉ số điều biến m được cho bởi A _m / A _c .

Dạng sóng hình sin đã sửa đổi PWM

Dạng sóng PWM hình sin được sửa đổi được sử dụng để điều khiển công suất và tối ưu hóa hệ số công suất. Khái niệm chính là chuyển dòng điện trễ trên lưới điện sang lưới điện áp bằng cách sửa đổi bộ chuyển đổi PWM. Do đó, có sự cải thiện về hiệu quả sử dụng điện cũng như tối ưu hóa hệ số công suất.

Nhiều PWM

Nhiều PWM có nhiều đầu ra không giống nhau về giá trị nhưng khoảng thời gian mà chúng được tạo ra là không đổi đối với tất cả các đầu ra. Biến tần với PWM có thể hoạt động ở đầu ra điện áp cao.

Dạng sóng dưới đây là sóng hình sin được tạo ra bởi nhiều PWM

Kiểm soát điện áp và sóng hài

Dạng sóng tuần hoàn có tần số, là bội số của công suất cơ bản với tần số 60Hz được gọi là sóng hài. Mặt khác, tổng méo hài (THD) đề cập đến tổng đóng góp của tất cả các tần số dòng điện hài.

Sóng hài được đặc trưng bởi xung đại diện cho số lượng bộ chỉnh lưu được sử dụng trong một mạch nhất định. Nó được tính như sau:

$$ h = \ left (n \ times P \ right) +1 \ quad hoặc \ quad -1 $$

Ở đâu n - là số nguyên 1, 2, 3, 4… .n

P - Số bộ chỉnh lưu

Nó được tóm tắt trong bảng dưới đây -

Harmonic	Frequency
Ngày 1	60 Hz
2 ^nd	120 Hz
3 ^thứ	180Hz
4 ^ngày	240Hz
ngày 5 . . Thứ 49	300Hz . . 2940Hz

Sóng hài có tác động đến đầu ra điện áp và dòng điện và có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng máy biến áp cách ly, cuộn kháng đường dây, thiết kế lại hệ thống điện và bộ lọc sóng hài.

Biến tần cộng hưởng dòng

Biến tần cộng hưởng là biến tần điện hoạt động dựa trên dao động của dòng điện cộng hưởng. Tại đây, thiết bị chuyển mạch và thành phần cộng hưởng được mắc nối tiếp với nhau. Kết quả của các tính năng tự nhiên của mạch, dòng điện đi qua thiết bị chuyển mạch giảm xuống bằng không.

Loại biến tần này tạo ra dạng sóng hình sin ở tần số rất cao trong khoảng 20kHz-100kHz. Do đó, nó phù hợp nhất cho các ứng dụng yêu cầu đầu ra cố định như sưởi ấm cảm ứng và chiếu sáng huỳnh quang. Nó thường có kích thước nhỏ vì tần số chuyển mạch của nó cao.

Biến tần cộng hưởng có nhiều cấu hình và do đó nó được phân loại thành hai nhóm:

Những người có công tắc một chiều
Những người có công tắc hai chiều