Explicaci贸n del helic贸ptero de clase D o tipo D

<p>El chopper Clase-D o Tipo-D es una configuraci贸n de circuito de chopper en la que la energ铆a puede fluir en cualquier direcci贸n, es decir, de la fuente a la carga y de la carga a la fuente. La operaci贸n de este helic贸ptero est谩 confinada en el primer y cuarto cuadrante. Este tipo de helic贸ptero tambi茅n se conoce como helic贸ptero tipo B de dos cuadrantes. La condici贸n necesaria para este chopper es que la carga sea inductiva. Este art铆culo describe el principio de funcionamiento/operaci贸n del chopper Clase-D con diagrama de circuito y formas de onda relevantes.

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Trabajo/Operaci贸n del Chopper Clase-D:

Para comprender el funcionamiento/principio de funcionamiento del helic贸ptero tipo D, primero echemos un vistazo al diagrama de circuito que se muestra a continuaci贸n.

Circuito-diagrama-de-chopper-clase-D-o-tipo-D

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

Caso-1: CH1 y CH2 se encienden simult谩neamente.

Cuando ambos interruptores est谩n encendidos, la carga se conecta directamente a la fuente y, por lo tanto, el voltaje de salida Vo ser谩 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 operaci贸n est谩 en el primer cuadrante.

Cabe se帽alar que los diodos D1 y D2 tienen polarizaci贸n inversa en este caso y, por lo tanto, pueden tratarse como un interruptor abierto.

Caso 2: CH1 y CH2 se apagan simult谩neamente.

Cuando ambos interruptores se apagan simult谩neamente, la corriente a trav茅s 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 direcci贸n inversa (opuesta a la direcci贸n de vo). Esto hace que los diodos D1 y D2 est茅n 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 se帽alar que la direcci贸n de la corriente de carga no ha cambiado. La corriente sigue fluyendo como se muestra en la direcci贸n 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 operaci贸n del helic贸ptero se encuentra en el cuarto cuadrante. La energ铆a 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 谩rea sombreada en la siguiente figura.

primer y cuarto cuadrante-operaci贸n-del-chopper-clase-D-o-tipo-D
Operaci贸n de cuadrante del helic贸ptero 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 est谩n encendidos.

voltaje-y-corriente-forma-de-onda-de-chopper-clase-D-o-tipo-D-durante-el-tiempo-ON

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 gr谩fico t ser谩 m谩s que la parte negativa y, por lo tanto, el valor promedio ser谩 positivo.

Si TOFF es mayor que el tiempo TON, la parte negativa de vo Vs. El gr谩fico t ser谩 m谩s que la parte positiva y, por lo tanto, el valor promedio del voltaje de salida ser谩 negativo. Esto se representa en la forma de onda que se muestra a continuaci贸n.

forma de onda de voltaje y corriente del chopper de clase D o tipo D durante el tiempo de APAGADO

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

El voltaje de salida promedio Vo se da a continuaci贸n.

Vo = vs [(TON 鈥 TOFF) / T]

donde T = TON+TOFF

A partir de la f贸rmula anterior, se pueden concluir los siguientes puntos y se puede verificar lo mismo a partir de la operaci贸n de cuadrante del helic贸ptero de clase D que se muestra anteriormente en la figura:

  • En el caso de TON>TOFF, es decir, ciclo de trabajo 伪>0,5, Vo es positivo.
  • En el caso de TON
  • En el caso de TON = TOFF, 伪 = 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 est茅n encendidos o apagados. Por tanto, el valor medio de la corriente de carga Io siempre ser谩 positivo.

Tambi茅n 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 est谩n APAGADOS. Tambi茅n se puede decir que es negativo cuando conduce el diodo D1 y D2. Fuente de corriente negativa significa que la corriente est谩 fluyendo hacia la fuente como se discuti贸 en el Caso-2. Escriba amablemente en el cuadro de comentarios si tiene dudas o si desea recibir comentarios. 隆Gracias!

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