Мосты инвертора переменного тока H когда-либо приводятся в движение таким образом?


10

В настоящее время проводится конкурс Google, который называется «маленькая коробка» . Это очень эффективный инвертор переменного тока. Обычно инвертор питается постоянным напряжением в несколько сотен вольт, и выигрышная конструкция будет выбрана благодаря его способности генерировать выходную мощность 2 кВт (или 2 кВА) наиболее электрически эффективным образом. Есть несколько других критериев, которые должны быть выполнены, но это основная задача, и организаторы заявляют, что эффективность, превышающая 95%, является обязательной.

Это высокий заказ, и это заставило меня думать об этом просто как об упражнении. Я видел множество конструкций мостов с инвертором H, но все они приводят ШИМ ко всем четырем МОП-транзисторам, а это означает, что 4 транзистора постоянно вносят свой вклад в потери при переключении: -

введите описание изображения здесь

Верхняя диаграмма, как я обычно читаю о конструкциях инверторов, но нижняя диаграмма показалась мне средством сокращения потерь при переключении практически в 2 раза.

Я никогда не видел этого раньше, поэтому я подумал, что я хотел бы спросить здесь, если кто-то еще есть - может быть, есть «проблема», которую я не признаю. Во всяком случае, я решил не участвовать в конкурсе, если кто-то задается вопросом, почему я публикую это.

РЕДАКТИРОВАТЬ - просто чтобы объяснить, как я думаю, что это должно работать - Q1 и Q2 (с использованием ШИМ) могут генерировать (после фильтрации) «сглаженное» напряжение, которое может варьироваться от 0 В до + В. Для создания первой половины цикла сигнала переменного тока, включается Q4 (Q3 выключен), а Q1 / Q2 генерирует сигналы переключения ШИМ для создания синусоиды от 0 градусов до 180. Для второй половины цикла Q3 включается (Q4 выключен) и Q1 / Q2 производит инвертированное синусоидальное напряжение, используя соответствующие временные параметры ШИМ.

Вопрос:

  • Есть ли проблема, о которой я не знаю в этом типе дизайна - возможно, выбросы ЭМС или "это просто не будет работать глупо!"

Может быть, я что-то упускаю (или вы дергаете меня за колышек, потому что вчера был Международный день разговоров, как пиратский день , чёрт, я бакос?). Разве нагрузка не будет передавать энергию только в 1/2 раза на частоте ШИМ, обр? Я могу понять, что это уменьшает потери при переключении, но разве это не вдвое уменьшит доступную мощность неприятным образом? (Исправлено из-за отсутствия подходящего языка, обр!)
gbulmer

Они действительно управляются таким образом, его преимущества легче увидеть в 3-фазном инверторе. Я столкнулся с этим безумным испытанием, единственный способ увидеть, что эффективность была с резонансным преобразователем или другими схемами ZCS
JonRB

@JonRB - у тебя есть ссылка на это, может быть?
Энди ака

Я делаю, вроде. Такая схема использовалась в инверторе, над которым я работал несколько лет назад, мы написали статью ( ieeexplore.ieee.org/xpl/… ). Если бы я мог предоставить прямую ссылку, я бы сделал это. ОТМЕТЬТЕ, что качество пазухи не так хорошо, как Вы могли получить
JonRB

1
Мой комментарий не читается правильно. Я имел в виду, что статья « Оценка потерь при переключении MOSFET ...» может быть удобной ссылкой на потери при переключении для людей, читающих ваш вопрос . Для них есть нечто большее, чем я понял. Конечно, у вас может быть лучшая ссылка, и она может исчезнуть слишком рано.
gbulmer

Ответы:


7

Это можно сделать? да

Это было сделано? да

Будет ли это делать, как ожидалось? половина потерь на переключение? Да, и если позаботиться о скорости торговли выбором устройства правой ноги для потери проводимости, то вы можете еще больше улучшить потери PowerCore.

Быстрая модель с ДЕЙСТВИТЕЛЬНО плохо оптимизированным выходным фильтром и ненастроенная, просто чтобы доказать точную частоту и частоту переключения 100 кГц (казалось, 10 кГц обеспечивает приемлемый выходной сигнал, но потребуется БПФ и различные нагрузки: L, C, прямоугольная и т. Д.)

Такая схема действительно борется при пересечении нуля, поэтому влияние на THd должно быть оценено и определено, является ли оно приемлемым ограничением.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.