Eenfase omvormercircuit is een soort elektronische apparatuur die DC-energie omzet in AC-energie, die veel wordt gebruikt in de velden van elektrisch stroomsysteem, industriële controle, communicatieapparatuur enzovoort. In dit artikel wordt het besturingsprincipe van eenfase-omvormerscircuit in detail geïntroduceerd, inclusief de basissamenstelling, werkingsprincipe, controlestrategie, prestatie-index en applicatiegebieden.
1.De basissamenstelling van eenfase-omvormercircuit
Eenfase omvormercircuit bestaat voornamelijk uit de volgende delen:
1.1 DC -voeding:De ingangsstroombron van het enkele fase-omvormercircuit, dat een opslagbatterij, een zonnepaneel, een brandstofcel enzovoort kan zijn.
1.2 omvormer:Het belangrijkste component voor het omzetten van DC-kracht in AC-kracht, neemt meestal de volledige topoloog of halfbrug-topologie aan.
1.3 Filter:Gebruikt om de hoogfrequente harmonischen van de omvormeruitgang uit te filteren en de kwaliteit van het uitgang AC -vermogen te verbeteren.
1.4 Controller:Real-time controle van de omvormer en realiseert de aanpassing van de frequentie, amplitude en fase van het uitgang AC-vermogen.
1.5 Beschermingscircuit:gebruikt om de veilige werking van het omvormercircuit te beschermen onder abnormale omstandigheden, zoals overbelasting, kortsluiting, oververhitting, enz.
2. Werkprincipe van eenfase-omvormercircuit
Het werkende principe van eenfase-omvormercircuit is om DC-energie om te zetten in AC-energie via omvormer. De omvormer hanteert meestal topologie met een full-bridge of halfbrug, en het werkende principe is als volgt:
2.1 Full-Bridge Inverter:Het bestaat uit vier schakelapparaten, die S1, S2, S3 en S4 zijn. Wanneer S1 en S3 aan zijn en S2 en S4 zijn uitgeschakeld, wordt de bovenste helftcyclus van de wisselstroom (AC) uitgeschakeld; Wanneer S2 en S4 aan zijn en S1 en S3 zijn uitgeschakeld, wordt de lagere halve cyclus van de AC uitgeschakeld. Door de aan en uit van de vier schakelapparaten te regelen, kan de frequentie en amplitude van de afwisselingsstroom worden aangepast.
2.2 Halfbrug omvormer:Het bestaat uit twee schakelapparaten, S1 en S2, die de bovenste halfcyclus van wisselstroom (AC) uitvoert wanneer S1 is en S2 is uitgeschakeld, en de onderste halve cyclus van AC wanneer S2 is ingeschakeld en S1 is uitgeschakeld. Halfbrug omvormers hebben een lage uitvoercapaciteit en worden meestal gebruikt voor toepassingen met een laag vermogen.
3. Controlestrategieën voor eenfase-omvormercircuits
De besturingsstrategieën voor eenfase-omvormercircuits omvatten het volgende:
3.1 Pulsbreedtemodulatie (PWM) Controle:De regulering van de amplitude en frequentie van de afwisselingsstroom van de uitgang wordt gerealiseerd door de aan- en uit -tijden van de schakelapparaten aan te passen. De PWM -regeling heeft de voordelen van snelle responssnelheid, hoge controle -nauwkeurigheid en goede kwaliteit van de uitgangsgolfvorm.
3.2 Sinusgolfmodulatie (SPWM) Controle:Genereer PWM -besturingssignalen door sinusgolfreferentiesignalen te genereren en deze te vergelijken met de werkelijke uitgangssignalen. Spwm -regeling kan sinusvormige golfvormen van de wisselstroom van de uitgang realiseren en de kwaliteit van het elektrische vermogen verbeteren.
3.3 Space Vector Modulation (SVPWM) Controle:Door de besturingsmethode van driefasige omvormer op eenfase-omvormer toe te passen, realiseert het de precieze controle van de amplitude en fase van de wisselstroom van de uitgang. De SVPWM -besturing heeft de voordelen van hoge controle -nauwkeurigheid en goede kwaliteit van de uitgangsgolfvorm.
3.4 Voorspellende controle:Real-time controle van de omvormer wordt gerealiseerd door de toekomstige staat van het systeem te voorspellen. Voorspellende controle heeft de voordelen van sterke robuustheid en goed aanpassingsvermogen.
4. Prestatie-indexen van enkele fase omvormercircuits
De prestatie-indexen van eenfase-omvormerscircuit bevatten voornamelijk het volgende:
4.1 Uitgangsfrequentie:De frequentie van de AC -uitgang van de omvormer, die meestal hetzelfde is als de frequentie van de invoer DC -voeding.
4.2 Uitgangsamplitude:De amplitude van de output AC van de omvormer, die kan worden aangepast door de besturingsstrategie.
4.3 Uitgangsgolfvormkwaliteit:De golfvormkwaliteit van de AC -uitgang van de omvormer, inclusief harmonische inhoud, golfvormvervorming en andere indicatoren.
4.4 Efficiëntie:De efficiëntie van de omvormer bij het omzetten van DC -vermogen in AC -vermogen, meestal tussen 85%~ 95%.
4.5 Betrouwbaarheid:De betrouwbaarheid van de omvormer tijdens langdurige werking, inclusief faalpercentage, levensverwachting en andere indicatoren.
5. Applicatiegebieden van enkele fase omvormer circuits
Eenfase-omvormercircuits worden op grote schaal gebruikt in de volgende velden:
5.1 Power System:Gebruikt voor frequentieregulatie, faseregulatie, reactieve vermogenscompensatie en andere toepassingen van het energiesysteem.
5.2 Industriële controle:Gebruikt voor industriële automatiseringsapparatuur, motoraandrijving, energiebeheer en andere toepassingen.
5.3 Communicatieapparatuur:Gebruikt voor de voeding van het basisstation van de communicatie, datacenter, satellietcommunicatie en andere apparatuur.
5.4 huishoudelijke apparaten:Gebruikt voor stroomconversie van airconditioners, koelkasten, wasmachines en andere huishoudelijke apparaten.
5.5 Nieuwe energiesystemen:Gebruikt voor stroomconversie en beheer van nieuwe energiesystemen zoals zonne -energie en windenergie.
Eenfase omvormercircuit is een belangrijk elektronisch apparaat met een breed scala aan toepassingen.