Explicación del helicóptero de clase D o tipo D

El chopper Clase-D o Tipo-D es una configuración de circuito de chopper en la que la energía puede fluir en cualquier dirección, es decir, de la fuente a la carga y de la carga a la fuente. La operación de este helicóptero está confinada en el primer y cuarto cuadrante. Este tipo de helicóptero también se conoce como helicóptero tipo B de dos cuadrantes. La condición necesaria para este chopper es que la carga sea inductiva. Este artículo describe el principio de funcionamiento/operación del chopper Clase-D con diagrama de circuito y formas de onda relevantes.

Índice de contenidos

Trabajo/Operación del Chopper Clase-D:
Varias formas de onda:

Trabajo/Operación del Chopper Clase-D:

Para comprender el funcionamiento/principio de funcionamiento del helicóptero tipo D, primero echemos un vistazo al diagrama de circuito que se muestra a continuación.

En este circuito, CH1 y CH2 representan dos interruptores que se pueden encender/apagar. Consideraremos dos casos para explicar la operación.

Caso-1: CH1 y CH2 se encienden simultáneamente.

Cuando ambos interruptores están encendidos, la carga se conecta directamente a la fuente y, por lo tanto, el voltaje de salida Vo será igual al voltaje de la fuente Vs. La corriente fluye de la fuente a carga en este caso. Por lo tanto, tanto la corriente como el voltaje de salida, es decir, io y vo, son positivos en este caso, por lo que la operación está en el primer cuadrante.

Cabe señalar que los diodos D1 y D2 tienen polarización inversa en este caso y, por lo tanto, pueden tratarse como un interruptor abierto.

Caso 2: CH1 y CH2 se apagan simultáneamente.

Cuando ambos interruptores se apagan simultáneamente, la corriente a través de la carga no cae repentinamente a cero debido a la naturaleza inductiva de la carga. Sin embargo, decae gradualmente y, por lo tanto, se induce una gran cantidad de voltaje en el inductor en la dirección inversa (opuesta a la dirección de vo). Esto hace que los diodos D1 y D2 estén polarizados directamente. Por lo tanto, D1 y D2 comienzan a conducir y conectan la carga a la fuente nuevamente. Pero esta vez, la corriente fluye de la carga a la fuente (observe cuidadosamente el diagrama del circuito). Cabe señalar que la dirección de la corriente de carga no ha cambiado. La corriente sigue fluyendo como se muestra en la dirección de io en el diagrama, pero la polaridad de vo ha cambiado. Por lo tanto, io es positivo pero vo es negativo y, por lo tanto, la operación del helicóptero se encuentra en el cuarto cuadrante. La energía fluye de la carga a la fuente.

El funcionamiento del primer y cuarto cuadrante del picador de clase D/Tipo D se muestra mediante el área sombreada en la siguiente figura.

Operación de cuadrante del helicóptero Clase-D

Varias formas de onda:

Ahora, discutiremos las diversas formas de onda del chopper de clase D o tipo D. La siguiente figura representa varias formas de onda durante el tiempo que ambos interruptores están encendidos.

Durante el tiempo de encendido de CH1 y CH2, el voltaje de salida vo es positivo e igual a vs (recuerde el Caso 1). Cuando ambos interruptores se apagan, el voltaje de salida se invierte y, por lo tanto, se vuelve negativo (recuerde el Caso 2).

Puede notarse que el valor promedio del voltaje de salida vo puede ser positivo o negativo. Depende del tiempo de TON y TOFF. Si el tiempo TON es mayor que el tiempo TOFF, entonces la parte positiva de vo Vs. El gráfico t será más que la parte negativa y, por lo tanto, el valor promedio será positivo.

Si TOFF es mayor que el tiempo TON, la parte negativa de vo Vs. El gráfico t será más que la parte positiva y, por lo tanto, el valor promedio del voltaje de salida será negativo. Esto se representa en la forma de onda que se muestra a continuación.

Por lo tanto, el voltaje de salida promedio del chopper Clase-D puede ser positivo o negativo dependiendo de si TON es más o TOFF.

El voltaje de salida promedio Vo se da a continuación.

Vo = vs [(TON – TOFF) / T]

donde T = TON+TOFF

A partir de la fórmula anterior, se pueden concluir los siguientes puntos y se puede verificar lo mismo a partir de la operación de cuadrante del helicóptero de clase D que se muestra anteriormente en la figura:

En el caso de TON>TOFF, es decir, ciclo de trabajo α>0,5, Vo es positivo.
En el caso de TON
En el caso de TON = TOFF, α = 0 y, por lo tanto, Vo = 0.

Ahora, consulte la forma de onda de la corriente de carga. Se puede ver que; la corriente de carga siempre es positiva independientemente de que CH1 y CH2 estén encendidos o apagados. Por tanto, el valor medio de la corriente de carga Io siempre será positivo.

También puede consultar la forma de onda de la fuente de corriente y la corriente del interruptor iCH1 o iCH2. Se puede notar por la forma de onda de la corriente de la fuente que es negativa cuando tanto CH1 como CH2 están APAGADOS. También se puede decir que es negativo cuando conduce el diodo D1 y D2. Fuente de corriente negativa significa que la corriente está fluyendo hacia la fuente como se discutió en el Caso-2. Escriba amablemente en el cuadro de comentarios si tiene dudas o si desea recibir comentarios. ¡Gracias!