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Load-Commutated直升机

负载换相斩波器是采用负载换相原理的斩波器。通过负载换相,根据负载电路参数的性质,使负载电流为零,使处于导电状态的晶闸管处于不导电状态。

它是一种整流斩波电路,而不是电压和电流整流斩波电路。

介绍

我们知道直升机是被设计来执行开关操作的开关。一般来说,斩波器的表示是这样的:在一个点矩形框内有一个开关。斩波器基本上改变固定的直流电压到一个可调的直流电压。

整流过程与使导电晶闸管处于不导电状态有关。更简单地说,我们可以说,换向装置基本上被认为是关闭它。

负载整流技术是基于事实进行晶闸管可以关闭在一个方式,如果负载电流变成了0由于自然被负载电路参数,而另一种方法是通过的电流转移进行晶闸管到另一个设备。

负载换向斩波电路

下图为负载换相斩波器的电路示意图:

负载交换斩波电路

在上图中,可以清楚地看出在给定的结构中有4个晶闸管,即T1T2T3., T4.除此之外,还有一个以C为代表的换向电容器和一个自由支配二极管FD连接在整个操作发生的负载上。

在电路中的四个可控硅中,有一对,即两个同时导电,而另外两个将保持不导电状态。这里是这个特殊排列的晶闸管T1和T4当晶闸管T2和T3.表现为另一对,当第一对处于不导电状态时,允许电流同时通过它们。

负载换向斩波器的工作

现在让我们来了解整个电路操作是如何发生的。

与前面讨论的其他两种类型的整流斩波器的工作特性相似,即:188be t 和188bet ,这里的操作也开始于初始充电电容器的值,这是应用电压的峰值。然而,在这里,电容器的上极板是负极性,而下极板是正极性。

这里所采用的必要假设如下:

  • 通过负载的电流是恒定的。
  • 电路中的晶闸管和二极管表现为理想的开关。

一旦电路中的电容C被供电的输入充电,然后斩波器进入工作状态。在瞬间t = 0时,由t1和T4触发,电流开始流过由V直流- T1- c - t4最后通过负载。电流流向如下图所示:

负载换向斩波器工作模式1

然而,在这种情况下,负载上的电压将是输入端提供的直流电压和电容上存在的电压的和,即Vc.因此,我们将有

V0= V直流+ VCv = 2C

通过电容器的负载电流从V向电容器C充电直流对- v直流在t = 0到t = t之间1.通过电容器的电压达到- V值的时刻直流,则负载两端的电压为

V0= V直流- - - - - - V直流= 0

这意味着负载电压将从2V降低直流到t时刻的01.

这里需要注意的是,当T1和T4然后触发电路中的其他两个晶闸管,即T2和T3.由于电容器两端的电压极性而处于反向偏置状态。因此,我们可以说在t = 0,v处T3= VT4= - V直流.

而且,在瞬时t = t时1,电容器得到轻微过充电,这导致正向偏压的自由轮二极管目前在电路中。一旦FD向前偏置,负载电流开始从瞬间开始流过自由轮二极管1起。在时间瞬间t2- t1即在达到t之前2在瞬间t之后1, VC= - V直流, V0= 0,我c= 0,我T1=我T2= 0,晶闸管T2和T3.将处于正向偏置状态,因此,VT3= VT4= - V直流.但是,由于电容器被电压过充电ΔV直流因此,VT1= VT2= -ΔV直流.

负载换向斩波器工作模式2

在此之前,还没有将触发脉冲提供给晶闸管T3.和T4但是在瞬间2时,一个门脉冲提供给T3.和T4再次使负载电压达到V0= V直流+ VCv = 2直流.这一次,通过电容器的极性反向偏压晶闸管T1和T4从而导致在瞬间t = t时关闭它们2.因此,负载电流将流过V直流- T3.- c - t2导致电容器从-V开始线性充电直流在t2到V直流在t3.最后通过负载。此时,流动的电流导致电容器从-V开始线性充电直流在t2到V直流在t3..此时负载电压从2V下降直流为0。

负载换向斩波器工作模式3

在t3.,再次电容发生过充电,这向前偏置的自由轮二极管,这导致负载电流的流动发生在环,自由轮二极管存在后瞬间t3..

负载交换斩波器的波形表示

优势

  1. 通过这种技术,任何量的负载电流都可以换流。
  2. 该电路的滤波要求最低,因此支持在kHz范围内的高频操作。
  3. 电路中没有电感,使得电路价格便宜,噪声小。

缺点

  1. 当处理高功率应用时,它表现出低效率,因为在高频下,开关损耗更高。
  2. 电路中的电容器以斩波频率的一半的频率承载满载电流。
  3. 峰值负载电压是电源电压的两倍。为了减少这个峰值,可以进行滤波。
  4. 只有当一对可控硅打开而另一对关闭时,操作才会成功。该电路的电容电流具有互换性,可用于传感。

这都是关于负载交换斩波器的电路操作。

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